趙京軍

臨朐縣自然資源和規(guī)劃局九山自然資源和規(guī)劃所 山東 濰坊 262600

引言

中國幅員遼闊,物產(chǎn)豐富,由于地勢(shì)地形環(huán)境非常復(fù)雜,所以傳統(tǒng)自然資源管理技術(shù)往往很難發(fā)揮出應(yīng)有的作用,而借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù),則能在自然資源監(jiān)管、數(shù)據(jù)采集等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)全天候管理,大幅提高自然資源管理效果。而且通導(dǎo)遙一體化作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展所帶來的產(chǎn)物,未來還具有十分光明的發(fā)展前景。因此,有必要對(duì)自然資源管理中的通導(dǎo)遙一體化技術(shù)進(jìn)行研究。

一、通導(dǎo)遙一體化技術(shù)的發(fā)展背景

為了全面貫徹政府對(duì)自然資源工作提出的要求,并滿足自然資源部的“兩統(tǒng)一”職責(zé),加強(qiáng)對(duì)自然資源的保護(hù),就必須對(duì)自然資源管理進(jìn)行優(yōu)化。在2019年末,我國發(fā)射了高分七號(hào)衛(wèi)星,國家自然資源部門的衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到了10顆,10顆衛(wèi)星可以結(jié)合自然資源的特點(diǎn)來進(jìn)行更加全面的資源的觀測(cè)。而且通過打造集高光譜、熱紅外等多種觀測(cè)方式的衛(wèi)星觀測(cè)平臺(tái),這也代表了我國逐漸完善了能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全覆蓋的自然資源遙感體系。

就目前而言,我國針對(duì)遙感影像的應(yīng)用領(lǐng)域有很多,而在自然資源領(lǐng)域,則更加傾向于以高分辨率的衛(wèi)星來獲取自然地物數(shù)據(jù),并針對(duì)性開展自然目標(biāo)檢測(cè)。在遙感技術(shù)應(yīng)用的早期階段,我國往往會(huì)結(jié)合紋理特征等各種數(shù)據(jù)信息來開展半自動(dòng)、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集,在技術(shù)制約下,所采集到的自然數(shù)據(jù)的時(shí)效性、精確度往往無法完全滿足自然資源管理的需求。而隨著遙感數(shù)據(jù)的不斷增長(zhǎng),如今遙感技術(shù)下的自然資源數(shù)據(jù)精度與數(shù)據(jù)時(shí)效性都已經(jīng)有了提升。若能夠借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù)來進(jìn)一步構(gòu)建自然資源管理體系,就可以綜合5G、區(qū)塊鏈等時(shí)下熱點(diǎn)技術(shù)來全面優(yōu)化自然資源管理模式。借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù),可以讓自然資源管理期間的數(shù)據(jù)獲取、處理、分發(fā)、服務(wù)變得更加簡(jiǎn)單,而且以衛(wèi)星為核心的空間技術(shù)將會(huì)變得越來越成熟,這也將為未來自然資源管理的發(fā)展奠定良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

二、通導(dǎo)遙一體化技術(shù)分析

(一)衛(wèi)星通信技術(shù)分析

衛(wèi)星通信是在軌衛(wèi)星正式投入應(yīng)用的重要發(fā)展領(lǐng)域,而且隨著商業(yè)通信衛(wèi)星的不斷增加,衛(wèi)星的通信效果將會(huì)不斷提升。就目前而言,通信衛(wèi)星在發(fā)展過程中,逐漸呈現(xiàn)出了以高通量與中低軌小衛(wèi)星星座為主導(dǎo)的發(fā)展趨勢(shì),高通量衛(wèi)星具有多點(diǎn)波束以及通信容量靈活的優(yōu)勢(shì),在使用期間能夠有效降低單位帶寬價(jià)格。而能夠組成衛(wèi)星星座的中低軌小衛(wèi)星,則具有成本低、數(shù)量多的使用優(yōu)勢(shì)。在兩類衛(wèi)星的不斷發(fā)展中,“萬物互聯(lián)”成為了現(xiàn)實(shí),即便是偏遠(yuǎn)地區(qū),同樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋與寬帶接入。行云工程是我國第一個(gè)自主投資的低軌寬帶衛(wèi)星星座,共計(jì)可以發(fā)射80顆低軌通信衛(wèi)星,借助衛(wèi)星能夠從全球范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息與傳感器的連接[1]。通過打造天基物聯(lián)網(wǎng),可以大幅提高通信覆蓋面,避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸盲區(qū)的情況。

(二)衛(wèi)星導(dǎo)航

衛(wèi)星導(dǎo)航的核心作用就是能夠?yàn)榈孛?、空中、海洋用戶全天候提供位置服?wù),借助導(dǎo)航衛(wèi)星可以有效獲取移動(dòng)終端用戶的坐標(biāo)位置信息。而且衛(wèi)星導(dǎo)航作為物聯(lián)網(wǎng)的核心支撐,還可以借助衛(wèi)星導(dǎo)航來進(jìn)一步加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的運(yùn)營效果?，F(xiàn)如今,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)作為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一,在三步走的發(fā)展戰(zhàn)略下,如今已經(jīng)能夠?yàn)槿虻挠脩籼岣呶恢脤?dǎo)航服務(wù)。

(三)遙感信息技術(shù)

遙感技術(shù)是一種對(duì)地觀測(cè)的重要方式,能夠在保證觀測(cè)范圍的同時(shí)實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè),因此在面對(duì)自然資源管理時(shí),遙感技術(shù)具有極高的價(jià)值,通過遙感技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)大面積林地監(jiān)管、森林參數(shù)測(cè)算等任務(wù)。而且根據(jù)自然資源管理需求的不同,還可以采用不同的遙感技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。近些年隨著遙感技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,我國相繼發(fā)射了多個(gè)系列的遙感衛(wèi)星,因此在加強(qiáng)通導(dǎo)遙一體化工作時(shí),完全可以開展多元化遙感觀測(cè),以此來讓自然資源數(shù)據(jù)變得更加多元化。

(四)5G背景下的通導(dǎo)遙一體化模式

第五代移動(dòng)通信技術(shù)具有傳輸速率高、低延時(shí)等優(yōu)勢(shì),因?yàn)?G帶有極強(qiáng)的性能優(yōu)勢(shì),所以可以在通導(dǎo)遙一體化中發(fā)揮出極高的價(jià)值。從自然資源管理角度出發(fā),5G技術(shù)背景下的通導(dǎo)遙一體化能夠自然資源管理期間的數(shù)據(jù)處理效率、精度得到大幅提高。例如導(dǎo)航定位精度就可以在5G技術(shù)的支持下順利達(dá)到亞米級(jí)。5G網(wǎng)絡(luò)自2013年提出后,近十年在國內(nèi)的發(fā)展速度極快,通過持續(xù)部署5G網(wǎng)絡(luò)基建,全面發(fā)展移動(dòng)通信與衛(wèi)星技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為了空間技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)[2]。就目前而言,我國開通的5G基站數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了全球第一,因此只要能夠結(jié)合5G技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì),就可以從空間信息技術(shù)角度進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)服務(wù)能力,進(jìn)而讓自然資源管理與其他行業(yè)的發(fā)展變得更加順利。

從技術(shù)層面出發(fā),衛(wèi)星技術(shù)可以與5G技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),為了發(fā)揮5G技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì),就需要大量布5G基站,但不是所有地區(qū)都能夠滿足布設(shè)5G基站的條件,很多偏遠(yuǎn)山區(qū)、林地等地區(qū)往往并不適合布設(shè)基站,而且在自然資源管理期間,這些地區(qū)屬于開展管理時(shí)的主要地域。因此要適當(dāng)結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)來對(duì)難以布置基站的地區(qū)作補(bǔ)充。與此同時(shí),通信衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸速率與數(shù)據(jù)容量有限,而且相較于5G通信具有更高的時(shí)延,因此同樣要借助5G技術(shù)來進(jìn)一步強(qiáng)化通信能力。遙感衛(wèi)星可以借助中繼衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的下行傳遞。通過結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)來形成覆蓋全國的通信網(wǎng)絡(luò),可以建設(shè)多源衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)對(duì)地?cái)?shù)據(jù)觀測(cè),以此來滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)的采集、處理等工作。

三、通導(dǎo)遙一體化技術(shù)在自然資源管理中的技術(shù)框架

為了加強(qiáng)自然資源管理能力,可以從數(shù)據(jù)獲取、處理等多個(gè)角度來提高管理效果。在通導(dǎo)遙一體化技術(shù)的作用下,可以對(duì)自然資源管理期間的確權(quán)登記等內(nèi)容進(jìn)行全方位優(yōu)化。除此之外,在大數(shù)據(jù)融合背景下,還可以進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)獲取能力,通過海量數(shù)據(jù)為日后的自然資源管理工作提供足夠的數(shù)據(jù)支持。

(一)建立多源遙感數(shù)據(jù)體系

在通導(dǎo)遙一體化技術(shù)的支持下,可以充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來打造多源遙感數(shù)據(jù)傳輸體系,以此來解決傳統(tǒng)自然資源管理存在的數(shù)據(jù)精度低、處理效果差等問題。通過構(gòu)建多源遙感數(shù)據(jù)體系,完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種自然數(shù)據(jù)的高效瞬時(shí)采集,以此來讓各種數(shù)據(jù)得以在第一時(shí)間得到處理。

(二)北斗網(wǎng)格碼技術(shù)的區(qū)域化應(yīng)用

在通導(dǎo)遙一體化理念下,可以將北斗網(wǎng)格碼技術(shù)作為核心,以此來集中建立空間區(qū)位編碼模型并制定自然資源編碼規(guī)范。在面對(duì)各種自然資源遙感數(shù)據(jù)時(shí),可以適當(dāng)結(jié)合空間位置以及時(shí)間信息與其他具有關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)來統(tǒng)一網(wǎng)格化編碼。在此期間,可以適當(dāng)采用空間數(shù)據(jù)檢索引擎來優(yōu)化區(qū)域編碼的算法,這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自然資源數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理與維護(hù),并完成對(duì)自然資源數(shù)據(jù)的調(diào)度與檢索。

(三)自然資源管理數(shù)據(jù)鏈路分析

在自然資源管理期間,確權(quán)登記等業(yè)務(wù)必然需要面對(duì)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)管難度大等問題,在5G+區(qū)塊鏈的支撐下,可以通過部署節(jié)點(diǎn)服務(wù)器,以此來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理與共享。在此期間,還可以構(gòu)建自然資源資產(chǎn)信息鏈以及數(shù)據(jù)加密等機(jī)制,在提高數(shù)據(jù)信息安全性的同時(shí)提高數(shù)據(jù)信息的管理效率[3]。

(四)自然資源智能化體系

在自然資源管理中,可以結(jié)合不同的業(yè)務(wù)來開展數(shù)據(jù)處理,通過聯(lián)合區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)可以大幅提高異源數(shù)據(jù)的融合分類效果。與此同時(shí),在通導(dǎo)遙一體化技術(shù)支持下,還可以利用深度學(xué)習(xí)算法來打造自然資源數(shù)據(jù)的智能化處理模型,以此來增強(qiáng)自然資源數(shù)據(jù)的整體利用率。除此之外,通過對(duì)通導(dǎo)遙的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析,還可以開發(fā)在線數(shù)據(jù)信息的獲取能力,通過在線獲取、處理、分析自然資源數(shù)據(jù),能夠讓自然資源數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值,而且所有數(shù)據(jù)都能夠分發(fā)到一體化云服務(wù)系統(tǒng)中。

四、自然資源管理通導(dǎo)遙一體化終端功能分析

自然資源管理是堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念期間的重要環(huán)節(jié),通過對(duì)各個(gè)地區(qū)的自然資源進(jìn)行核查與監(jiān)管,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自然資源存在的潛在問題,并對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警。借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù),可以讓自然資源管理效果得到進(jìn)一步提高,通過對(duì)通導(dǎo)遙一體化終端功能進(jìn)行分析,能夠讓通導(dǎo)遙一體化技術(shù)發(fā)揮出其真正的價(jià)值。

(一)自然資源地圖功能

在自然資源管理期間,借助通導(dǎo)遙一體化體系能夠打造終端平臺(tái),地圖功能作為輔助判斷自然資源情況的重要一環(huán),可以對(duì)樹木等自然資源進(jìn)行分級(jí)分類顯示,必要時(shí)還可以通過對(duì)地圖進(jìn)行基本操作來進(jìn)一步掌握自然資源的實(shí)際情況。在自然資源管理期間,有時(shí)需要對(duì)自然資源進(jìn)行巡護(hù)與管理,所有的巡護(hù)路線與自然資源的情況都將會(huì)記錄到巡護(hù)軌跡中。由于自然資源管理的覆蓋面積非常廣,還可以借助地圖功能來開展自然資源導(dǎo)航并規(guī)劃前進(jìn)路線,以此來讓自然資源管理工作開展的更加順利。

(二)自然資源巡護(hù)管理

通導(dǎo)遙一體化系統(tǒng)終端在用戶登陸時(shí),需要建立身份驗(yàn)證體系,通過單位、工號(hào)等數(shù)據(jù)來明確登陸者的身份信息,可以賦予人們不同的自然資源管理權(quán)限。而且在鎖定登陸人員后,還可以對(duì)其資源查詢軌跡進(jìn)行了解,以此來讓各項(xiàng)自然資源管理工作得以更好地進(jìn)行。在自然資源巡護(hù)階段,所有的巡護(hù)范圍都將會(huì)在系統(tǒng)中標(biāo)明,而且在巡護(hù)完成后,巡護(hù)工作還將會(huì)留下歷史記錄,以此來為后續(xù)管理工作提供幫助[4]。

(三)自然資源管理數(shù)據(jù)傳輸

在通導(dǎo)遙一體化技術(shù)的支撐下,終端平臺(tái)完全能夠滿足人們開展自然資源管理時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸需求。在自然資源管理期間,很多時(shí)候都需要接收上級(jí)部門的管理信息與下級(jí)部門各種數(shù)據(jù)信息,所以通導(dǎo)遙一體化終端必須具有信息提醒功能。而且因?yàn)樽匀毁Y源管理往往需要涉及野外作業(yè),所以在面對(duì)各種野外突發(fā)情況,還要能夠進(jìn)行緊急呼救。除此之外,還需要打破人們相互之間的溝通渠道,確保在遇到緊急情況時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行通信交流,借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度。

在終端平臺(tái)進(jìn)行相互之間的溝通交流只是最為簡(jiǎn)單的橫向交流模式,而在面對(duì)自然資源管理中的各種中藥材事件時(shí),則要在終端平臺(tái)建立起具有強(qiáng)大穩(wěn)定性的縱向數(shù)據(jù)傳輸體系。例如自然資源記錄、野生動(dòng)植物信息等。在開展自然資源管理期間,很多時(shí)候都會(huì)遇到亟待解決的自然管理問題,在遇到林地破壞、濫砍濫伐等不當(dāng)自然資源問題時(shí),可以及時(shí)進(jìn)行上報(bào)。而在面對(duì)森林火災(zāi)、野生動(dòng)植物損害等情況時(shí),同樣能夠借助終端平臺(tái)來進(jìn)行上報(bào)處理。除此之外,數(shù)據(jù)傳輸還能夠借助5G技術(shù)與人工智能等技術(shù)在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù),例如通過低時(shí)延的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,可以智能識(shí)別上傳照片中的動(dòng)植物種類,這樣可以讓自然資源管理工作的開展變得更加流暢。

(四)時(shí)空信息云服務(wù)平臺(tái)

在通導(dǎo)遙一體化的支持下,終端平臺(tái)可以借助云技術(shù)來打造云平臺(tái),并利用時(shí)空數(shù)據(jù)可視化等各種技術(shù)來對(duì)海量自然資源數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理。由于自然數(shù)據(jù)管理將會(huì)積累海量數(shù)據(jù),所以為了提高數(shù)據(jù)利用率,要借助數(shù)據(jù)加載系統(tǒng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入,并初步篩選無用數(shù)據(jù)信息。借助圖像管理系統(tǒng),可以通過幾何、輻射校正等方式來提高自然資源圖像數(shù)據(jù)的分辨率,進(jìn)而提高終端平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)體驗(yàn)。為了讓自然資源管理工作變得更加細(xì)致,可以針對(duì)自然資源的需求來打造不同的管理分類[5]。通過對(duì)自然資源管理的業(yè)務(wù)進(jìn)行分組管理,并整合同組自然資源的相關(guān)數(shù)據(jù),能建立起并行數(shù)據(jù)處理體系,以此來提高終端平臺(tái)的數(shù)據(jù)響應(yīng)速度。在通導(dǎo)遙一體化技術(shù)中,自然資源管理可以將天地圖作為地圖,并通過疊加遙感數(shù)據(jù)的方式來為用戶提供更加靈活的數(shù)據(jù)模式,用戶可以通過圖層操作來從多個(gè)角度對(duì)自然資源管理數(shù)據(jù)進(jìn)行使用。除此之外,通導(dǎo)遙一體化終端平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的檢索與提取,各種數(shù)據(jù)可以結(jié)合用戶的需求來進(jìn)行關(guān)聯(lián)使用,因此自然資源管理效果將會(huì)得到進(jìn)一步提高。在打造云平臺(tái)的過程中,還可以適當(dāng)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)與智能技術(shù)來為用戶提供定制服務(wù),因此用戶完全可以從需求角度入手來選擇適合自己的自然資源管理模式。

結(jié)論

總而言之,自然資源管理是保護(hù)生態(tài)環(huán)境,維持自然生態(tài)平衡不可缺少的重要一環(huán),通過在自然資源管理中融入通導(dǎo)遙一體化技術(shù),可以借助通導(dǎo)遙一體化技術(shù)來提高數(shù)據(jù)管理質(zhì)量。相信隨著更多人意識(shí)到通導(dǎo)遙一體化技術(shù)的價(jià)值,通導(dǎo)遙一體化技術(shù)將會(huì)變得更加完善。