歐比特

2017 年10 月，“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”寫入黨的十九大報告，其后，“增強綠水青山就是金山銀山的意識”寫入《中國共產(chǎn)黨章程》，至此，習近平總書記于2005 年8 月提出的“綠水青山就是金山銀山”的理念正式成為我們黨的重要執(zhí)政理念之一。這一執(zhí)政理念在中 國大地刮起“環(huán)保風暴”，迅速成為懸在各級城市管理者頭上的“達摩克利斯之劍”。

服務于“綠水青山就是金山銀山”理念，歐比特公司基于自主發(fā)射并運營的“珠海一號”衛(wèi)星星座及高精度、高頻次高光譜衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)，提出“綠水青山一張圖”服務平臺解決方案。該方案利用衛(wèi)星遙感、航空攝影、水下測量、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)絡、遙感云服務、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)智能化處理等先進技術(shù)手段，融合國土資源“一張圖”“多規(guī)合一”“數(shù)字水利”和污染源普查等基礎成果，建設集衛(wèi)星實時數(shù)據(jù)采集、行業(yè)需求、衛(wèi)星大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理、實時共享、管控決策支持系統(tǒng)于一體的“綠水青山一張圖”管理平臺。

平臺建成后，通過整合多源遙感數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)，提供時空大數(shù)據(jù)分析、信息挖掘，實現(xiàn)自然資源、生態(tài)環(huán)境、應急管理、精準農(nóng)業(yè)等相關行業(yè)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢分析、數(shù)據(jù)分發(fā)等功能，為政府部門（各廳局辦）提供一體化的智能地理時空大數(shù)據(jù)管理平臺，提供綠水青山一張圖人工智能管控決策支持系統(tǒng)，提高政府管理的質(zhì)量和效率，有效支撐政府精準決策、城市精細管理，進而滿足人民日益增長的美好生活需要。

國土管理一張圖

面對日益凸顯的土地資源短缺問題，如何實現(xiàn)土地資源合理利用顯得尤為重要。在國土資源管理領域，遙感影像技術(shù)的引入消除了以往國土資源管理領域的費時費力、誤差大的弊端。為保證地盡其用和國土資源管理工作順利開展，必須應用衛(wèi)星遙感技術(shù)進行宏觀調(diào)控，全面推廣與完善土地測繪技術(shù)。

國土管理一張圖解決地籍調(diào)查、界址權(quán)利、不動產(chǎn)登記、違法用地、土地稅收等方面問題，對國土資料調(diào)查、更新及動態(tài)監(jiān)測，以實現(xiàn)對地籍信息的動態(tài)管理。

土地利用/土地覆蓋是區(qū)域規(guī)劃和管理所要掌握的重要內(nèi)容，同時也是開展其他遙感研究的基礎信息。衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展為土地覆蓋及變化監(jiān)測提供了優(yōu)越手段。國內(nèi)外研究表明，周期性覆蓋、準同步成像的衛(wèi)星遙感技術(shù)是土地利用調(diào)查的有效手段，尤其是高分辨率和高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，可以在土地利用變化的調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。

在打造國土管理一張圖后，珠海市高新區(qū)利用不同時相的高分辨衛(wèi)星與高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不同時期土地利用識別與分類，快速準確、大范圍地獲取土地資源狀況，從而開展動態(tài)監(jiān)測調(diào)查。遙感技術(shù)的應用節(jié)省了大量的人力物力，為快速準確地完成各項土地利用調(diào)查工作提供了強有力的技術(shù)支撐，為珠海市高新區(qū)有關部門的土地利用規(guī)劃、管理與決策提供了科學依據(jù)。

城市管理一張圖

隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷加快，城市新建、改建和遷建工程項目數(shù)量快速增加。在各方經(jīng)濟利益驅(qū)使下，土地違反規(guī)劃利用的問題日益突出，諸如侵占綠地，毀壞文物，突破城市規(guī)劃控制線等違法、違規(guī)行為時有發(fā)生，嚴重影響城市的健康發(fā)展，急需及時有效的監(jiān)測和監(jiān)督。因此，動態(tài)實時監(jiān)測跟蹤城市重大項目建設進度情況，能夠及時發(fā)現(xiàn)違法建筑，并對其實行拆違監(jiān)控，對城市發(fā)展具有重要意義。

在現(xiàn)代化的城市管理中，實現(xiàn)市政設施建設的智慧化管理，需要多方努力，直接關系到社會公共利益，關系到人民群眾的生活質(zhì)量，關系到城市經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。目前，在珠海市公用事業(yè)領域基礎設施數(shù)量巨大、類型繁雜、隸屬多部門，眾多城市公用基礎保障供給行業(yè)在建設、管理和運營方面，各自有一套相對獨立又完善的管理體系，面臨著資料分散、數(shù)據(jù)不完整所帶來的協(xié)調(diào)管理難、運行效率低等問題。

珠海市的“城市管理一張圖”，利用計算機輔助技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)建立城市基礎地理信息管理平臺,為市政設施的統(tǒng)一管理與維護提供圖形展示、數(shù)據(jù)管理和輔助分析等功能，為市政設施建設、維護管理以及應急搶險提供了科學、便捷的信息化管理平臺。

在城市規(guī)劃設計管控方面，“城市管理一張圖”以城市“一塊地”為載體，以“項目化”的管理模式，將城市“一塊地”上相關的業(yè)務辦理歸入一個“項目”，促進重大工程項目“全生命周期”的精細化管理，具有圖文的全新場景特點，實現(xiàn)項目表單、進度、附件、圖文參考信息自成一體的效果。

環(huán)境監(jiān)測一張圖

保護與治理生態(tài)環(huán)境是“綠水青山就是金山銀山”的重中之重，良好生態(tài)環(huán)境是人和社會持續(xù)發(fā)展的根本基礎。由于傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與綜合評價依然是以人工調(diào)查方法為主，耗資大、周期長，不能及時、準確反映環(huán)境變化信息，而遙感技術(shù)能夠解決這些難題，因此在未來的生態(tài)環(huán)境發(fā)展中，將會成為中堅力量。

珠?！碍h(huán)境監(jiān)測一張圖”正是采用高分辨衛(wèi)星與高光譜衛(wèi)星實時遙感監(jiān)測生態(tài)環(huán)境變化，包括空氣質(zhì)量、水質(zhì)、污染源監(jiān)控等，實現(xiàn)統(tǒng)一的信息可視化查詢、統(tǒng)計、分析和展現(xiàn)，進而為環(huán)保部門提供生態(tài)數(shù)據(jù)服務。

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和對水質(zhì)參數(shù)光譜特征及算法研究的深入，遙感監(jiān)測水質(zhì)逐漸從定性發(fā)展到定量，并且通過遙感可監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)種類逐漸增加，包括葉綠素a 濃度、懸浮物濃度、黃色物質(zhì)濃度等，反演精度也不斷提高。

高光譜衛(wèi)星可以快速掌握海洋、河流、湖泊的水質(zhì)情況，獲取水體富營養(yǎng)化、渾濁度等參數(shù)，從而判斷水質(zhì)等級。衛(wèi)星觀測得到的河流、湖泊水質(zhì)等級數(shù)據(jù)，可以直接接入全國各地的河長制、湖長制管理系統(tǒng)，幫助實現(xiàn)低成本、高效快捷的水環(huán)境監(jiān)測體系。同時，基于土地利用、水質(zhì)監(jiān)測等內(nèi)容，還可以實現(xiàn)對飲用水源地用地以及水質(zhì)狀況的動態(tài)監(jiān)測。根據(jù)水資源分布圖以及飲用水水源地保護區(qū)范圍矢量，對保護區(qū)范圍提取土地利用類型和潛在污染源。

結(jié)合遙感監(jiān)測、GIS 等原理與技術(shù)，設計并實現(xiàn)珠海市飲用水水源地遙感監(jiān)測，實現(xiàn)水源地屬性、矢量、影像、高程數(shù)據(jù)一體化管理，提供聯(lián)動查詢、異常區(qū)域標繪、DEM 導出等輔助監(jiān)測分析，以及水源地遙感影像庫構(gòu)建與更新和專題制圖等功能，滿足對飲用水水源地信息一體化管理與輔助監(jiān)測分析的需求，有助于建立更為完善的飲用水水源地監(jiān)測網(wǎng)絡，提高水源地監(jiān)測效率，為水源地保護區(qū)的設立和劃分提供科學依據(jù)。

在真彩色遙感圖像上，正常水體呈現(xiàn)較純的黑或綠色，黑臭水體一般呈現(xiàn)灰綠色。在可見及近紅外譜段范圍內(nèi)，黑臭水體與其他正常水體在光譜特征及色度上存在明顯差異，通過構(gòu)建對應地區(qū)、對應類型的黑臭水體遙感識別算法，即可獲取黑臭水體的分布乃至程度。衛(wèi)星遙感手段可以克服傳統(tǒng)地面監(jiān)測手段的某些局限性，實現(xiàn)動態(tài)、快速、大范圍的監(jiān)測。遙感技術(shù)不僅可以篩查遺漏的黑臭水體，還可以進一步參與黑臭水體整治效果評估以及整治后評估，是黑臭水體監(jiān)管的重要技術(shù)支撐，具有重要作用和研究價值。

海洋環(huán)境監(jiān)測一張圖

傳統(tǒng)的海洋調(diào)查中，特別是在數(shù)據(jù)采集和信息處理方面有很大局限性。例如，難以進行多變量控制和復雜的海洋、沿海環(huán)境的觀察以便及時處理。傳統(tǒng)的海洋觀測手段不能全面、深刻地了解海洋現(xiàn)象和變化，因此需要有一個新的海洋觀測方法或補充傳統(tǒng)的常規(guī)調(diào)查海洋資源的開發(fā)方法，監(jiān)測全球環(huán)境變化，管理沿海和海洋資源綜合開發(fā)。海洋遙感以大范圍的實時同步，全天時、全天候利用多波段成像的優(yōu)勢，可以快速檢測時間和空間變化的海洋表面的物理參數(shù)。

葉綠素a、懸浮物是主要的水體光學組分，其濃度的改變可引起水體光學性質(zhì)和海水透明度的變化，進而引起衛(wèi)星遙感器接收的水體光學信號的變化。因此，利用“珠海一號”高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及高分系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)等，通過輻射定標、大氣校正等數(shù)據(jù)處理，利用統(tǒng)計回歸模型或半分析反演模型，衛(wèi)星數(shù)據(jù)與地面同步監(jiān)測數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)葉綠素a 濃度、懸浮物濃度、透明度、總氮和總磷的定量遙感監(jiān)測。

在“綠水青山一張圖”項目中，對海洋的監(jiān)測周期可以為一個季度、一個月甚至一周，并且提供監(jiān)測結(jié)果分析報告。

利用遙感影像數(shù)據(jù)確定海岸線位置是海洋遙感監(jiān)測的一個重要組成部分，目前基于海陸特征的海岸線自動提取手段已經(jīng)比較常見。常用方法如利用閾值分割和邊界追蹤技術(shù)可以從SAR 數(shù)據(jù)上提取海岸線，利用密度分割法提取水陸邊界線，利用Sobel 算子濾波方法對不同時相的SAR-TM 融合圖像進行邊緣檢測，使水陸邊界更加清晰。另外，利用小波變換技術(shù)進行海岸線提取的方法，在缺乏潮位和地形資料的情況下，能夠取得較好效果。

海上溢油是在石油勘探、開發(fā)及運輸過程中，由于意外事故或操作失誤，造成原油或油品外泄，流向海面，同時由于油質(zhì)成分的不同，形成薄厚不等的油膜。海面油膜在可見光影像上的表現(xiàn)不盡相同，呈現(xiàn)為亮或暗的影像特征。同時，油膜平滑海表面的微尺度波，使得遙感圖像中油膜與海水的紋理存在差異，藍色波段和綠色波段的油水反差最為明顯，都表現(xiàn)為油膜的輻亮度值低于海水的輻亮度值，圖像中油膜呈現(xiàn)暗色，但是，綠色波段較藍色波段而言，油水在曲線上表現(xiàn)的分離度更好；反射紅外波段與前3 個波段不同，溢油區(qū)域的輻亮度值高于海水輻亮度值，圖像中油膜呈現(xiàn)亮色。上述光譜和紋理特征是溢油遙感監(jiān)測常用的物理和統(tǒng)計特征，原油等重質(zhì)油與普通水體的光譜特征差異明顯。

此外，利用雷達數(shù)據(jù)也可以對海上溢油進行監(jiān)測。油膜會對海上波浪產(chǎn)生影響，相對無油膜的海面，海上波浪的差異能夠表現(xiàn)在雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)上，從而確定海上溢油的影響范圍。

“綠水青山一張圖”以衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為基礎，融合航空攝影、地面物聯(lián)網(wǎng)以及社會人文等多源大數(shù)據(jù)，對自然資源、生態(tài)環(huán)境、城市管理、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、應急管理等領域?qū)嵤└哳l次高精度大視野的監(jiān)測，并提供精細化的專題信息服務，首次實現(xiàn)了定量遙感與城市綜合監(jiān)測服務的全面覆蓋以及實質(zhì)性應用，可快速搭建滿足省、市、縣各級政府業(yè)務需求的定制化系統(tǒng)，將極大地豐富“數(shù)字政府”和“智慧城市”的服務內(nèi)涵，有效支撐“數(shù)字政府”和“智慧城市”更加高效運行，是其不可或缺的重要組成部分。