國土資源智能監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

王維

【摘要】國土資源統(tǒng)計監(jiān)測是一項基礎性工作，隨著國土資源事業(yè)改革與發(fā)展的不斷深入，統(tǒng)計監(jiān)測工作的信息、咨詢與監(jiān)督作用日漸凸顯。國土資源是一個國家及其居民賴以生存的物質基礎，是由自然資源和社會經濟資源組成的物質實體。借助先進的信息化技術對國土使用情況進行智能化、大范圍、大視野、全天候的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)違法情況，為執(zhí)法提供依據。

【關鍵詞】國土資源 智能管理 技術措施

我國的經濟發(fā)展駛入快車道，但經濟的高速發(fā)展帶來了用地需求的急速增長，經濟發(fā)展和資源保護的矛盾十分尖銳，國土資源執(zhí)法監(jiān)察的任務十分繁重和艱巨。由于目前監(jiān)控手段及人員有限，造成對國土資源違法行為難以進行有效及時查處，嚴重影響了國土資源執(zhí)法監(jiān)察的效果。為了改革國土資源管理模式，轉變工作方式，提高工作效率，進一步提升國土資源監(jiān)管水平，開展了國土資源綜合動態(tài)智能監(jiān)管系統(tǒng)的研發(fā)。

1 總體設計

國土資源智能監(jiān)測系統(tǒng)，是一套集視頻監(jiān)控、智能預警、指揮調度、防盜報警為一體的智能國土資源信息系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠為指揮中心提供準確、及時的現(xiàn)場信息，并且能夠實現(xiàn)對國土資源實施有效監(jiān)控、對土地的保護和監(jiān)護。

國土資源監(jiān)控平臺就是利用通信運營商鐵塔基站的數量和高度優(yōu)勢，通過采用30M高度以上高空視頻監(jiān)控技術，在鐵塔上安裝高清球形攝像機，對鐵塔周邊2-3公里半徑范圍內的土地使用、建筑搭建情況進行360度巡航、全天候監(jiān)控。

同時利用有線光纖網絡，將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網，實現(xiàn)跨地域、全范圍內的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理、分布式存儲、資源共享。讓管理者通過監(jiān)控中心或者移動終端能隨時掌握監(jiān)控區(qū)域狀況，結合國土資源部門的國土基礎數據資源，通過相應的平臺對土地違法用地、違章建筑、偷盜采石以及山體滑坡實時監(jiān)控管理，重點地塊狀態(tài)進行智能對比，違法事件主動發(fā)現(xiàn)，提早發(fā)現(xiàn)，及時處置。

2 網絡架構設計

為了節(jié)約成本，通過向網絡運營商購買MPLS BGP VPN服務來建立起整個網絡。MPLS BGP VPN是一個建立在互聯(lián)網上的隧道技術，處于TCP/IP協(xié)議棧中的2.5層。在MPLS BGP VPN中，數據一般是始發(fā)于CE，通過網絡運營商的PE（Provide Edge）設備，由CE和PE在二層與三層之間封裝MPLS BGP VPN的報頭（push內層與外層lable），經由運營商的P設備到達目的PE或者CE，最后pop內外2層lable。這個技術充分利用了BGP路由協(xié)議的擴展團體屬性，使得私網能夠通過通信運營商的公網傳播，但又獨立于公網，這樣的優(yōu)勢就是安全且傳輸成本低廉。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)結構

該系統(tǒng)總體結構分為三大部分：監(jiān)控前端、視頻監(jiān)控平臺、監(jiān)控終端。

監(jiān)控前端即進行視頻監(jiān)控場所的監(jiān)控點，在 30M 高度以上的鐵塔上安裝高清球形攝像機。其作用是根據要求實時采集監(jiān)控點的視頻圖像，并將模擬視頻編碼成MPEG-4/H.264格式的數字視頻碼流，將壓縮編碼后的視頻碼流通過MPLS BGP VPN送到通信運營商的視頻監(jiān)控平臺中，通過平臺的存儲系統(tǒng)保存前方監(jiān)控圖像，并將碼流分發(fā)給國土系統(tǒng)進行實時觀看或點播回放歷史圖像。同時該監(jiān)控前端設備支持遠程管理，譬如控制攝像云臺的旋轉和控制攝像頭的相關參數。

視頻監(jiān)控平臺是一套嵌入式高性能、高可靠性的運營平臺。該平臺由通信運營商提供服務，其作為整個網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的服務控制管理中心，它負責控制整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行，完成遠端視頻監(jiān)控圖像的接入、交換、轉發(fā)、分發(fā)、畫面分割等工作，并對所有系統(tǒng)設備工作狀態(tài)監(jiān)視管理并負責響應相關設備的命令請求，發(fā)出控制指令到指定設備運作。視頻監(jiān)控平臺采用工作人員權限和設備集中管理的模式，工作人員的權限管理清晰明了，便于全網規(guī)劃和管理。

監(jiān)控終端包括：PC終端、傳統(tǒng)監(jiān)控終端（監(jiān)視器）、智能終端。PC終端是通過WEB方式或者專用的客戶端軟件，在PC機上完成監(jiān)控、管理、回放檢索錄像文件的功能。傳統(tǒng)監(jiān)控終端通過網絡從視頻監(jiān)控平臺接收數字化視頻流和其他信息，采用KDM視頻解碼器還原出模擬信號，通過電視墻實現(xiàn)傳統(tǒng)監(jiān)控。視頻的切換功能可以通過控制鍵盤也可以使用登錄至視頻監(jiān)控平臺的 PC機來完成，除具有傳統(tǒng)視頻矩陣的圖像切換功能外，系統(tǒng)還具有畫面分割、視頻分配（分發(fā)）等功能。移動終端包括市場主流安卓手機、蘋果手機、平板 pad 以及專用智能系統(tǒng)專用單兵設備，可通過智能終端安裝專用客戶端進行遠程實時監(jiān)控。

3.2 實時瀏覽

工作人員通過客戶端直連方式對前端進行實時瀏覽，即前端的視頻流直接發(fā)送給客戶端，不經過中心平臺中轉，以節(jié)省媒體服務器資源；由于我們采用的是MPLS BGP VPN網絡架構，所以客戶端是與前端在同一個局域網內，故可以采用私網直連的方式進行實時瀏覽。

若當多個人同時觀看同一路實時視頻，媒體流則經過平臺媒體服務器中轉方式分發(fā)到不同的客戶端。

網絡的實時視頻瀏覽，要求可以在遠程計算機或手機上實時監(jiān)控，亦可實現(xiàn)遠程通過硬件解碼器在監(jiān)視器、電視墻上觀看實時視頻。瀏覽客戶端可采用 B/S 或 C/S 架構。

3.3 智能監(jiān)測系統(tǒng)與國土自有“一張圖”系統(tǒng)對接

通過以“一張圖”數據庫為基礎，將多源、多尺度、多類型的國土資源“批、供、用、補、查、登”數據通過信息技術有效組織起來，建立多要素、多層次、多維度，具有時空特征的土地智能綜合動態(tài)監(jiān)管模式。

工作人員能夠在“一張圖”上查看視頻監(jiān)控探頭，顯示攝像頭旋轉角度和位置信息，并支持與攝像頭聯(lián)動操作，能夠對重點區(qū)域進行自動拍照，并按照時間形成監(jiān)控成果畫面，永久性保留，作為歷史追溯資料。系統(tǒng)同時實現(xiàn)對攝像頭自動獲取技術，根據攝像頭位置信息與地塊信息，為工作人員智能的選取最近區(qū)域的攝像頭進行觀測。

4 結束語

總之，隨著信息技術快速的發(fā)展，國土資源的監(jiān)控管理工作將愈發(fā)線上化。跟上時代潮流，加強信息建設，方能更好的保護國土資源不受破壞。在信息化建設工作上，我們通過種種措施很好地做到了“守土有責”。國土資源智能監(jiān)測系統(tǒng)就是一種方便監(jiān)管、提高監(jiān)管效率、優(yōu)化土地資源保護的線上系統(tǒng)。endprint