地理國情監測數據在禁種鏟毒中的應用

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，河北省境內罌粟種植情況比較嚴重，種植地主要集中在保定、承德、張家口地區的山地和高山地之中，這些地區植被茂密，山高路遠，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《關于進一步加強禁種鏟毒工作的意見》，以繼續鞏固擴大“零種植”、確保“零產量”為總目標，按照“精心組織、精細操作、精確定位、鏟毒務盡”的工作原則，提高禁種鏟毒工作科技應用水平，提高預防控制、自主發現、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，利用無人機航攝系統機動靈活、快速高效、使用成本低等優點[1]，根據測區不同地勢特點，調用eBee、Z-5、ZC-3等型號的無人機執行航空攝影任務，對覆蓋罌粟種植可疑區域進行監測，確保實現河北省禁毒工作“零種植”“零產量”的目標。

2 主要工作任務

根據《河北省“天目-16”禁種鏟毒專項行動工作方案》的有關要求，2016年4月至7月，河北省第三測繪院采用空地一體監測技術手段，充分利用地理信息技術、衛星定位技術、遙感技術以及低空數字攝影測量技術，對河北省保定、張家口和承德地區山區罌粟可疑種植區進行大范圍空中監測。通過與已有地理國情數據對比分析，實現對疑似種植區的監測，公安機關再對疑似點進行實地核查、排除，在罌粟割漿前發現并鏟除毒品原植物。河北省第三測繪院先期以張家口市某鎮重點區域為監測試點，試點工作完成后，全面鋪開。本文以張家口市某縣某鎮轄區重點區域為例，闡述工作思路。

張家口市某鎮位于張家口西南部，距離北京150公里、張家口120公里，全鎮267.12平方公里，在素有“河北第一峰”之稱的小五臺山腳下。本次罌粟監測重點區域位于該鎮東南部山地，位置處于東經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

根據公安部門掌握的罌粟種植歷史資料，結合罌粟生成特性劃定張家口市某鎮航空攝影數據獲取范圍，航攝時以罌粟疑似種植區域為重點監測區。收集測區地形數據，作為航線規劃和尋找起降場地的基礎資料。

3.2 地理國情監測數據源的獲取

根據張家口市某鎮轄區重點區域監測范圍，利用ZC-3無人機航攝系統進行航空攝影，任務載荷為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地理信息數據[2]；單張影像覆蓋面積為1104米×736米，航攝面積約100平方公里。航線規劃設計如圖1所示。

3.3 制作正射影像圖

利用Pix4D軟件進行數據處理，制作數字影像圖，即把航攝形成的單片數據和具有坐標信息的pos點數據分別導入軟件，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國家大地坐標系的正射影像數據[3]，該數據是在數據導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 航線規劃設計

圖2 正射影像圖

3.4 內業解譯和處理

疑似地塊判讀是在河北省三維基礎地理信息平臺上完成的，該平臺包含張家口市某鎮已有的河北省第一次地理國情普查影像數據、基礎普查數據和高程數據。首先將項目重點監測區域的數字正射影像轉換為平臺支持的數據格式，然后將影像疊加到河北省三維基礎地理信息平臺上，結合非法種植罌粟所需的外部條件（生長環境相對比較濕潤，光照充足但不強烈，蒸發量較小，位置相對隱蔽不易被發現，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域進行分析判讀，提取疑似地塊圖斑數據，公安部門和測繪技術人員進行聯合判讀，采用人工交互方式進行，從影像圖上判讀罌粟疑似種植區域，提取CGCS2000大地坐標和范圍[4]，并依據現有行政區劃數據，對疑似地塊地理坐標、面積和所屬行政區劃等相關信息，以鄉（鎮）為單位生成表格及圖片，提交給公安部門。內業解譯和數據處理如圖3所示。

3.5 核查和分析

3.5.1 實地核查

當地公安緝毒人員依據提供的疑似種植區域地理坐標和圖片，結合北斗手持GPS終端對違法種植地塊進行實地核查。對發現的已經種植地塊立即鏟除，對可疑地塊插旗警告，并實地采集樣本。實地核查結果如圖4所示。

圖3 內業解譯和數據處理

圖4 實地核查結果

3.5.2 數據分析

經實地核查和統計，項目重點區域內業解譯判讀共97塊，實地逐塊進行了核查，其中，種植區54塊，疑似種植區28塊，錯誤判別15塊，準確率為84.5%。

3.5.3 核查總結

利用低空無人機進行核查，內業解譯判讀需要測繪技術人員和禁毒民警在河北省三維基礎地理信息平臺上聯合判讀，外業核查需要測繪技術人員、禁毒民警和當地群眾密切配合，才能進行空間定位、罌粟識別。因此，綜合了解罌粟生長的自然條件、當地老百姓的習俗、社會環境和地理條件，有助于提高內業解譯判讀工作的可靠性。

建立動態監測數據庫，隨著張家口市某鎮轄區重點區域每年監測數據的不斷積累，大量GIS歷史監測數據不斷建立起來，利用累積下來的多個時期的數據，可以讓人們直觀了解空間信息的監測變化，實現數據庫的動態管理與更新、時空回溯以及動態的可視化[5]，對監測區基礎地理信息空間分布特征和時態特征采用動態數據庫管理技術，為后期精準禁毒工作的開展提供可靠的數據支持，為長期監測、預警分析提供地理信息服務保障。

4 結語

基于張家口市某鎮轄區重點區域禁種鏟毒試點工作，可以得到以下結論：（1）地理信息技術、衛星定位技術、遙感技術以及低空數字攝影測量技術，可為禁種鏟毒工作提供可靠的技術保障。（2）基于河北省第一次地理國情普查數據，進行分析、統計，實現了地理國情普查數據在公安禁種鏟毒監測中的應用，為其他行業利用地理國情普查數據提供了參考。（3）發揮了地理信息先進設備和技術優勢，為禁種鏟毒工作部署提供快速、準確、全面的地理信息應急服務，有助于實現“零種植”“零產量”的目標。（4）通過測繪地理信息高新技術開展禁毒工作的宣傳，對當地村民起到了良好的禁毒宣傳威懾效果，打消了他們依靠復雜的地理環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的能力。