田高力 焦吉文 景俊紅

（1. 河南省測繪地理信息局信息中心，河南 鄭州 450003； 2. 河北省第三測繪院，河北 石家莊 050031）

1 引言

2015年以前，河北省境內(nèi)罌粟種植情況比較嚴(yán)重，種植地主要集中在保定、承德、張家口地區(qū)的山地和高山地之中，這些地區(qū)植被茂密，山高路遠(yuǎn)，疑似地塊位置隱蔽，給人工實地查處帶來很大難度。為貫徹落實國家禁毒委《關(guān)于進一步加強禁種鏟毒工作的意見》，以繼續(xù)鞏固擴大“零種植”、確?！傲惝a(chǎn)量”為總目標(biāo)，按照“精心組織、精細(xì)操作、精確定位、鏟毒務(wù)盡”的工作原則，提高禁種鏟毒工作科技應(yīng)用水平，提高預(yù)防控制、自主發(fā)現(xiàn)、踏查鏟除能力，河北省制定了《河北省“天目-16”禁種鏟毒專項行動工作方案》，明確將采用測繪地理信息技術(shù)，利用無人機航攝系統(tǒng)機動靈活、快速高效、使用成本低等優(yōu)點[1]，根據(jù)測區(qū)不同地勢特點，調(diào)用eBee、Z-5、ZC-3等型號的無人機執(zhí)行航空攝影任務(wù)，對覆蓋罌粟種植可疑區(qū)域進行監(jiān)測，確保實現(xiàn)河北省禁毒工作“零種植”“零產(chǎn)量”的目標(biāo)。

2 主要工作任務(wù)

根據(jù)《河北省“天目-16”禁種鏟毒專項行動工作方案》的有關(guān)要求，2016年4月至7月，河北省第三測繪院采用空地一體監(jiān)測技術(shù)手段，充分利用地理信息技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及低空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，對河北省保定、張家口和承德地區(qū)山區(qū)罌粟可疑種植區(qū)進行大范圍空中監(jiān)測。通過與已有地理國情數(shù)據(jù)對比分析，實現(xiàn)對疑似種植區(qū)的監(jiān)測，公安機關(guān)再對疑似點進行實地核查、排除，在罌粟割漿前發(fā)現(xiàn)并鏟除毒品原植物。河北省第三測繪院先期以張家口市某鎮(zhèn)重點區(qū)域為監(jiān)測試點，試點工作完成后，全面鋪開。本文以張家口市某縣某鎮(zhèn)轄區(qū)重點區(qū)域為例，闡述工作思路。

張家口市某鎮(zhèn)位于張家口西南部，距離北京150公里、張家口120公里，全鎮(zhèn)267.12平方公里，在素有“河北第一峰”之稱的小五臺山腳下。本次罌粟監(jiān)測重點區(qū)域位于該鎮(zhèn)東南部山地，位置處于東經(jīng)115°00′～115°30′，北緯39°43′～40°00′，平均海拔約1100米，平均氣溫5.6攝氏度，土質(zhì)濕潤透氣，為酸性土壤。

3 工作思路

3.1 資料收集與分析

根據(jù)公安部門掌握的罌粟種植歷史資料，結(jié)合罌粟生成特性劃定張家口市某鎮(zhèn)航空攝影數(shù)據(jù)獲取范圍，航攝時以罌粟疑似種植區(qū)域為重點監(jiān)測區(qū)。收集測區(qū)地形數(shù)據(jù)，作為航線規(guī)劃和尋找起降場地的基礎(chǔ)資料。

3.2 地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)源的獲取

根據(jù)張家口市某鎮(zhèn)轄區(qū)重點區(qū)域監(jiān)測范圍，利用ZC-3無人機航攝系統(tǒng)進行航空攝影，任務(wù)載荷為SONY a7R相機，焦距為35mm，像素大小為7360×4912；地面分辨率為0.15米，相對航高為1093米，航向重疊度為70%，拍照間隔為221米，旁向重疊度為50%，航線間隔為552米，采用等距曝光方式獲取基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)[2]；單張影像覆蓋面積為1104米×736米，航攝面積約100平方公里。航線規(guī)劃設(shè)計如圖1所示。

3.3 制作正射影像圖

利用Pix4D軟件進行數(shù)據(jù)處理，制作數(shù)字影像圖，即把航攝形成的單片數(shù)據(jù)和具有坐標(biāo)信息的pos點數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入軟件，通過初始化處理、點云處理，自動完成空三處理，并最終形成具有2000國家大地坐標(biāo)系的正射影像數(shù)據(jù)[3]，該數(shù)據(jù)是在數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件后自動處理形成的，其精度及色彩均符合影像的判讀要求。正射影像圖如圖2所示。

圖1 航線規(guī)劃設(shè)計

圖2 正射影像圖

3.4 內(nèi)業(yè)解譯和處理

疑似地塊判讀是在河北省三維基礎(chǔ)地理信息平臺上完成的，該平臺包含張家口市某鎮(zhèn)已有的河北省第一次地理國情普查影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)普查數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)。首先將項目重點監(jiān)測區(qū)域的數(shù)字正射影像轉(zhuǎn)換為平臺支持的數(shù)據(jù)格式，然后將影像疊加到河北省三維基礎(chǔ)地理信息平臺上，結(jié)合非法種植罌粟所需的外部條件（生長環(huán)境相對比較濕潤，光照充足但不強烈，蒸發(fā)量較小，位置相對隱蔽不易被發(fā)現(xiàn)，一般位于山地陰坡、林地范圍），利用三維平臺高程信息在重點區(qū)域進行分析判讀，提取疑似地塊圖斑數(shù)據(jù)，公安部門和測繪技術(shù)人員進行聯(lián)合判讀，采用人工交互方式進行，從影像圖上判讀罌粟疑似種植區(qū)域，提取CGCS2000大地坐標(biāo)和范圍[4]，并依據(jù)現(xiàn)有行政區(qū)劃數(shù)據(jù)，對疑似地塊地理坐標(biāo)、面積和所屬行政區(qū)劃等相關(guān)信息，以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位生成表格及圖片，提交給公安部門。內(nèi)業(yè)解譯和數(shù)據(jù)處理如圖3所示。

3.5 核查和分析

3.5.1 實地核查

當(dāng)?shù)毓簿兌救藛T依據(jù)提供的疑似種植區(qū)域地理坐標(biāo)和圖片，結(jié)合北斗手持GPS終端對違法種植地塊進行實地核查。對發(fā)現(xiàn)的已經(jīng)種植地塊立即鏟除，對可疑地塊插旗警告，并實地采集樣本。實地核查結(jié)果如圖4所示。

圖3 內(nèi)業(yè)解譯和數(shù)據(jù)處理

圖4 實地核查結(jié)果

3.5.2 數(shù)據(jù)分析

經(jīng)實地核查和統(tǒng)計，項目重點區(qū)域內(nèi)業(yè)解譯判讀共97塊，實地逐塊進行了核查，其中，種植區(qū)54塊，疑似種植區(qū)28塊，錯誤判別15塊，準(zhǔn)確率為84.5%。

3.5.3 核查總結(jié)

利用低空無人機進行核查，內(nèi)業(yè)解譯判讀需要測繪技術(shù)人員和禁毒民警在河北省三維基礎(chǔ)地理信息平臺上聯(lián)合判讀，外業(yè)核查需要測繪技術(shù)人員、禁毒民警和當(dāng)?shù)厝罕娒芮信浜希拍苓M行空間定位、罌粟識別。因此，綜合了解罌粟生長的自然條件、當(dāng)?shù)乩习傩盏牧?xí)俗、社會環(huán)境和地理條件，有助于提高內(nèi)業(yè)解譯判讀工作的可靠性。

建立動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，隨著張家口市某鎮(zhèn)轄區(qū)重點區(qū)域每年監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷積累，大量GIS歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)不斷建立起來，利用累積下來的多個時期的數(shù)據(jù)，可以讓人們直觀了解空間信息的監(jiān)測變化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)管理與更新、時空回溯以及動態(tài)的可視化[5]，對監(jiān)測區(qū)基礎(chǔ)地理信息空間分布特征和時態(tài)特征采用動態(tài)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，為后期精準(zhǔn)禁毒工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支持，為長期監(jiān)測、預(yù)警分析提供地理信息服務(wù)保障。

4 結(jié)語

基于張家口市某鎮(zhèn)轄區(qū)重點區(qū)域禁種鏟毒試點工作，可以得到以下結(jié)論：（1）地理信息技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及低空數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，可為禁種鏟毒工作提供可靠的技術(shù)保障。（2）基于河北省第一次地理國情普查數(shù)據(jù)，進行分析、統(tǒng)計，實現(xiàn)了地理國情普查數(shù)據(jù)在公安禁種鏟毒監(jiān)測中的應(yīng)用，為其他行業(yè)利用地理國情普查數(shù)據(jù)提供了參考。（3）發(fā)揮了地理信息先進設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢，為禁種鏟毒工作部署提供快速、準(zhǔn)確、全面的地理信息應(yīng)急服務(wù)，有助于實現(xiàn)“零種植”“零產(chǎn)量”的目標(biāo)。（4）通過測繪地理信息高新技術(shù)開展禁毒工作的宣傳，對當(dāng)?shù)卮迕衿鸬搅肆己玫慕拘麄魍匦Ч蛳怂麄円揽繌?fù)雜的地理環(huán)境種植罌粟的僥幸心理，提升了地理信息為政府和社會公眾服務(wù)的能力。