國土調(diào)查云軟件構(gòu)建模式探析及其在國土核查中的應(yīng)用

杜凱青，高 賀，索曉晶，項 磊，董文成

（中國地質(zhì)調(diào)查局呼和浩特自然資源綜合調(diào)查中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010013）

0 引言

對自然資源展開的綜合調(diào)查監(jiān)測及評價是貫徹落實新發(fā)展理念、推動自然資源綜合管理體制革新、促進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的首要步驟，亦是實行自然資源管理，加強自然資源保護(hù)和利用“兩個統(tǒng)一、六項職責(zé)”的條件和基礎(chǔ)[5]。自然資源調(diào)查分為兩種類型：基礎(chǔ)調(diào)查和各類專項調(diào)查，第三次全國國土調(diào)查即為自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測的一項基礎(chǔ)性業(yè)務(wù)事項，而其中又分別對土地資源、礦產(chǎn)資源、草地資源、森林資源、濕地資源、水資源等自然資源展開的專業(yè)性調(diào)查即為專項調(diào)查[6]。本次研究的國土變更調(diào)查核查任務(wù)是在三調(diào)基礎(chǔ)上，經(jīng)過三調(diào)對調(diào)查成果匯總與分析、標(biāo)準(zhǔn)時點統(tǒng)一變更后的質(zhì)量抽查。著重探究國土核查任務(wù)中利用“國土調(diào)查云”軟件進(jìn)行自然資源綜合調(diào)查這一基礎(chǔ)調(diào)查的相關(guān)結(jié)果，對“國土調(diào)查云”軟件的構(gòu)建模式進(jìn)行探析及解決如何利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的問題，為構(gòu)建我國自然資源調(diào)查監(jiān)測體系，開展自然資源調(diào)查監(jiān)測評價等提供有力支撐[1]。

1 簡述

第三次全國國土調(diào)查（以下簡稱“三調(diào)”）之前[1]，在傳統(tǒng)的國土資源調(diào)查模式下，會受到技術(shù)、人為、環(huán)境等因素的綜合影響和限制，導(dǎo)致我國自然資源管理分散，由于在此之前自然資源調(diào)查監(jiān)測工作分別由各個單位牽頭組織，從而使自然資源調(diào)查監(jiān)測工作在部署時所需確定的調(diào)查對象、調(diào)查范疇、調(diào)查目標(biāo)等方面多處存在各部門間相互交叉的現(xiàn)象，而各部門之間由于調(diào)查內(nèi)容針對性不同致使調(diào)查結(jié)果差異顯著，最后的調(diào)查結(jié)果無益于實現(xiàn)將山水林田湖草沙作為一個生命共同體進(jìn)行系統(tǒng)性的保護(hù)與治理，成果也不能對后續(xù)工作起到有效指導(dǎo)。在自然資源調(diào)查監(jiān)測中單純依靠人力存在耗時長、效率低的問題[2]，在進(jìn)行自然資源調(diào)查監(jiān)測時利用國土調(diào)查云軟件等現(xiàn)代化信息技術(shù)可為森林、農(nóng)田、丘陵等區(qū)域的覆蓋率高效提取和林地、草地荒漠化、農(nóng)田利用率的監(jiān)測提供技術(shù)支持[3]，有效降低森林、草地、農(nóng)田等健康評價中野外調(diào)查人力、物力的資源消耗[4]。

2 國土變更調(diào)查核查任務(wù)要求與成果內(nèi)容介紹

2.1 國土變更調(diào)查核查任務(wù)技術(shù)路線

國土變更調(diào)查核查任務(wù)是在“三調(diào)”基礎(chǔ)上，經(jīng)過“三調(diào)”對調(diào)查成果匯總與分析、標(biāo)準(zhǔn)時點統(tǒng)一變更后的質(zhì)量抽查。與“三調(diào)”使用的調(diào)查軟件一樣均為國土調(diào)查云，但本次使用的為國土調(diào)查云（管理版）這一版本。調(diào)查與核查內(nèi)容包括土地類型、土地面積、土地權(quán)屬和土地分布等現(xiàn)狀，選用“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代化手段核實調(diào)查數(shù)據(jù)真實性、準(zhǔn)確性，充分運用大數(shù)據(jù)、云計算和互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，建立土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過縣級、地市、省市和國家四級單位逐級質(zhì)量檢查完成后，統(tǒng)一創(chuàng)建國家級土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫及各類專項數(shù)據(jù)庫[1，7，8]。

2.2 國土變更調(diào)查核查任務(wù)技術(shù)方法

國土變更調(diào)查核查技術(shù)方法是基于高分辨率遙感數(shù)據(jù)制作遙感正射影像圖、基于內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)據(jù)收集技術(shù)建立土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)開展內(nèi)外業(yè)核查，由中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查中心完成質(zhì)量抽查工作中的外業(yè)核查，對比正射影像圖與實地現(xiàn)狀進(jìn)行核查，經(jīng)過核查人員根據(jù)地類屬性和問詢結(jié)果綜合判斷實地地類。

2.3 國土變更調(diào)查核查任務(wù)主要成果

國土變更調(diào)查核查成果有數(shù)據(jù)、圖件和文字成果等。

2.3.1 數(shù)據(jù)成果

國土變更調(diào)查核查任務(wù)數(shù)據(jù)成果包括核查外業(yè)核查圖斑面積數(shù)據(jù)、土地類型數(shù)據(jù)、土地權(quán)屬信息數(shù)據(jù)、實地種植屬性數(shù)據(jù)、耕地種植制度數(shù)據(jù)、耕地使用狀況數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)村莊土地利用分類面積數(shù)據(jù)、實地地類一致性數(shù)據(jù)、調(diào)查時點地類一致性數(shù)據(jù)、調(diào)查時點耕地種植屬性一致性數(shù)據(jù)和各類專項調(diào)查數(shù)據(jù)，本次核查主要以數(shù)據(jù)與圖件成果為主。

2.3.2 圖件成果

國土變更調(diào)查核查任務(wù)圖件成果包括土地利用現(xiàn)狀圖、土地權(quán)屬界線圖、城鎮(zhèn)村莊土地利用現(xiàn)狀圖、實地種植作物圖、專項調(diào)查的專題圖和各類圖集等[1]。

2.3.3 文字成果

包括國土變更調(diào)查核查任務(wù)成果報告、技術(shù)報告、成果分析報告等。

3 國土調(diào)查云軟件的構(gòu)建模式與應(yīng)用

“國土調(diào)查云”軟件是由國家土地勘測規(guī)劃院開發(fā)的基于微服務(wù)架構(gòu)的“互聯(lián)網(wǎng)＋”土地調(diào)查舉證的信息化平臺。本次國土調(diào)查國家級外業(yè)核查主要應(yīng)用國土調(diào)查和自然資源管理工作的手機(jī)應(yīng)用軟件[1]。

3.1 構(gòu)建模式

“國土調(diào)查云”軟件這一土地調(diào)查舉證平臺主要由外部客戶服務(wù)要素、內(nèi)部設(shè)置的管理和使用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)構(gòu)件和基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)構(gòu)成，其在網(wǎng)絡(luò)與信息安全的條件下根據(jù)國土調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)規(guī)程進(jìn)行外業(yè)核查。外部要素由桌面、Web端、移動設(shè)備構(gòu)成；內(nèi)設(shè)系統(tǒng)由業(yè)外移動APP、舉證業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、Open API子系統(tǒng)、視頻互聯(lián)子系統(tǒng)構(gòu)成；數(shù)據(jù)構(gòu)件由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、實地視頻、舉證圖片、空間數(shù)據(jù)、身份認(rèn)證、MQ、視頻云服務(wù)、天地圖服務(wù)等要素構(gòu)成，對外業(yè)核查數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化存儲；基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)主要為公有云基礎(chǔ)設(shè)施（計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)），這些要素統(tǒng)一構(gòu)成“國土調(diào)查云”軟件，構(gòu)建模式如圖1。

圖1 “國土調(diào)查云”軟件構(gòu)件模式圖

3.2 國土調(diào)查云軟件的應(yīng)用

2018 年11 月2 日，自然資源部印發(fā)《關(guān)于推廣應(yīng)用“國土調(diào)查云”軟件的通知》，決議將“國土調(diào)查云”軟件在各級自然資源主管部門內(nèi)全面推廣，目前該軟件日均受理“云查詢”可達(dá)約2萬次。

“國土調(diào)查云”軟件在土地調(diào)查工作中最常用的功能為隨手拍，該功能可按照國土核查工作需要設(shè)計的，其最大的特點是隨時、隨地、方便快捷捕捉實地真實情況。該功能可將調(diào)查結(jié)果隨時上傳至單位云盤，或者系統(tǒng)內(nèi)一鍵報送，操作方便簡單易學(xué)，管理人員接受快。

“國土調(diào)查云”軟件中的工作圈借助包括全國自然資源管理系統(tǒng)的各個層級的用戶群，用戶可以隨時創(chuàng)建工作組，在工作圈內(nèi)可以隨時對調(diào)查問題及經(jīng)驗進(jìn)行交流分享?！皣琳{(diào)查云”軟件的外業(yè)“隨手拍+云查詢”結(jié)果，工作人員能夠在web 端外網(wǎng)工作平臺隨時查看，調(diào)查結(jié)果也可便捷比對呈現(xiàn)，截圖納入外業(yè)調(diào)查或核查分析報告中，以此豐富外業(yè)調(diào)查與核查成果，因此得到了使用者們積極反饋和高度評價[9]。

“國土調(diào)查云”軟件在全國國土變更調(diào)查國家級外業(yè)核查中的應(yīng)用使核查圖斑的結(jié)果系統(tǒng)化，便于土地資源統(tǒng)一管理。核查過程中內(nèi)業(yè)工作時首先可根據(jù)中國國土勘測規(guī)劃設(shè)計院下發(fā)的圖斑，提前熟悉核查圖斑數(shù)據(jù)資料，完成“國土調(diào)查云”軟件測試和數(shù)據(jù)傳輸。外業(yè)核查過程中首先通過國土調(diào)查云軟件中GNSS定位或者向?qū)е敢?，找到需要核實的圖斑。然后根據(jù)圖斑地類認(rèn)定原則，現(xiàn)場認(rèn)定圖斑地類；對于實地?zé)o法確定地類的疑難圖斑，通過在線互聯(lián)的方式，由中國國土勘測規(guī)劃設(shè)計院專家指導(dǎo)確定。按照要求，利用國土調(diào)查云軟件拍照舉證；對于圖斑較大、人力無法達(dá)到和前期“承諾舉證”的圖斑，可采用無人機(jī)拍照舉證，或者提供無法開展工作的證明材料。依據(jù)遙感影像、外業(yè)實地核查確定邊界和地類的圖斑，應(yīng)形成規(guī)定格式的矢量數(shù)據(jù)（SHP 格式，使用國土調(diào)查云軟件可自動生成）。

3.3 總體技術(shù)路線

主要以國土變更調(diào)查核查任務(wù)成果為基礎(chǔ)，結(jié)合“三調(diào)”成果，查清各類土地資源利用狀況。核查舉證過程利用國家下發(fā)到各省各項目組的核查圖斑，根據(jù)每個圖版的矢量空間坐標(biāo)和柵格圖片數(shù)據(jù)，與“天地圖”數(shù)據(jù)疊加后進(jìn)行現(xiàn)場舉證，形成核查業(yè)務(wù)、坐標(biāo)系、實地照片、短視頻等舉證成果數(shù)據(jù)，舉證人對實地現(xiàn)狀進(jìn)行文字描述后簽字，并上傳至中心管理服務(wù)器上[1]，國土變更調(diào)查核查任務(wù)操作流程圖如圖2。

圖2 國土變更調(diào)查核查操作流程圖

3.4 主要技術(shù)方法

3.4.1 國土變更調(diào)查核查任務(wù)外業(yè)核查為期兩月進(jìn)行

外業(yè)核查根據(jù)下發(fā)圖斑基本信息不同進(jìn)行實地調(diào)查。具體調(diào)查內(nèi)容有：開展樣地觀測記載，獲取樣地的基本信息，調(diào)查記錄行政區(qū)代碼、行政區(qū)名稱、圖斑坐落位置、抽樣類型、標(biāo)識碼、地類編碼/名稱、耕地種植屬性、圖斑面積等。濕地主要觀測濕生植物優(yōu)勢種，由此判定具體地類。耕地主要觀測記錄地理位置、面積、地、耕地用途、種植屬性、種植情況等。園地觀測記錄其主要樹種、樹木覆蓋度、種植用途、林區(qū)范圍等。林地主要觀測其主要樹種、用途、位置、面積等。草地主要分為天然牧草地、人工草地和其他草地3個二級類。天然牧草地觀測記錄地理位置、面積、天然草本牧草種類、草地用途、禁牧情況。人工牧草地觀測記錄草地用途、地理位置、面積、人工種植牧草種類、播種方式、灌溉和排水措施等。其余的草地觀察記錄地理位置、面積、樹木郁閉度、放牧情形等。其余地類如工礦用地、住宅用地等均需觀測記錄其位置、用途、面積，得以判定具體地類。

3.4.2 內(nèi)業(yè)匯總

利用業(yè)外核查樣地圖斑結(jié)果提交國土調(diào)查云照片與基本信息，與前期“三調(diào)”提交數(shù)據(jù)進(jìn)行對比得出核查結(jié)果，完成數(shù)據(jù)庫質(zhì)檢。并對外業(yè)核查得到核查記錄表、詢問筆錄，進(jìn)行整理歸檔。

4 結(jié)論

本文基于“國土調(diào)查云”軟件構(gòu)建模式與應(yīng)用對國土變更調(diào)查核查任務(wù)要求和“三調(diào)”成果等相關(guān)內(nèi)容的梳理，研究建立了構(gòu)建模式與應(yīng)用方式，此項工作首先能得出三調(diào)成果的準(zhǔn)確率，檢驗了“三調(diào)”工作的質(zhì)量，其次能區(qū)分開國土變更調(diào)查核查任務(wù)的地類分類。文中詳細(xì)介紹了“國土調(diào)查云”軟件的構(gòu)建模式，在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了自然資源調(diào)查中可能出現(xiàn)的一些問題，對于耕地、林地、草地、濕地等的調(diào)查監(jiān)測，只靠遙感手段不能有效獲取所需的數(shù)據(jù)資料，需采用國土抽樣核查的方式，實地取得的調(diào)查數(shù)據(jù)。同時，國土變更調(diào)查核查能夠明確自然資源綜合調(diào)查如何利用基礎(chǔ)調(diào)查本底數(shù)據(jù)的問題。通過此次核查發(fā)現(xiàn)很多禁牧區(qū)依然存在放牧痕跡，可見人們對草原法的無知與漠視。天然牧草地向其他草地的轉(zhuǎn)化使生態(tài)文明建設(shè)困難重重。再有耕地種植屬性由于人為或降水情況發(fā)生變化等現(xiàn)象。因此，加強監(jiān)督管理、有助于加深關(guān)于建設(shè)自然資源調(diào)查監(jiān)測業(yè)務(wù)體系，優(yōu)化國土空間變化監(jiān)測體系，減畜對草地植被-土壤體系影響效應(yīng)的理論認(rèn)知，能為促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展等提供有益參考[10，11]。