自然資源部第三地理信息制圖院以科技創(chuàng)新引領，拓展應用服務
——融合創(chuàng)新提升數(shù)據保障能力

◎ 任東宇 劉立 王德富

近期，四川測繪地理信息局2022 年度科研項目獎和技術創(chuàng)新獎評選結果出爐，自然資源部第三地理信息制圖院斬獲兩項一等獎、兩項二等獎，科技創(chuàng)新再創(chuàng)佳績。其中，“政務地圖數(shù)據資源建設與快速制圖關鍵技術”獲科研項目獎一等獎，“人機協(xié)同自然資源遙感智能分類識別與變化檢測技術”獲技術創(chuàng)新獎一等獎，“融合實景三維的地質災害隱患綜合遙感識別技術”“支持圖庫聯(lián)動與尺度傳遞的地圖數(shù)據庫更新技術”獲技術創(chuàng)新獎二等獎，這些科技成果將有利于推進技術跨界融合、數(shù)據融合應用，提升測繪地理信息數(shù)據要素的保障能力。

政務地圖保障能力大幅提升

為四川省委、省政府和相關政府部門提供政務地圖保障，是自然資源部第三地理信息制圖院承擔的一項重要職責。僅2022 年，該院開展應急政務地圖保障多達90 批次，提供8895 幅（冊）地圖，是2016 年的30 倍，創(chuàng)歷史新高。

據了解，能夠高質量完成應急政務地圖保障任務，得益于該院自主研發(fā)了一套快速供圖服務體系。作為該體系的核心技術，“政務地圖數(shù)據資源建設與快速制圖關鍵技術”和“支持圖庫聯(lián)動與尺度傳遞的地圖數(shù)據庫更新技術”突破數(shù)據模型、算法框架、生產工藝、技術規(guī)范和軟件體系等關鍵技術，解決了政務地圖制圖中多源數(shù)據融合困難、海量信息綜合處理低效、跨尺度級聯(lián)更新滯后等問題，能夠支持80 余種、十余個行業(yè)的地圖快速編制。

● 地災現(xiàn)場變形取證

十年磨一劍，該院打造的快速供圖服務體系取得了4 項國家發(fā)明專利和15 項軟件著作權，參與制定了3 項行業(yè)標準和2 項地方標準，相關技術成果先后榮獲5 項省部級科技進步獎。相比傳統(tǒng)制圖工藝，該體系使地圖制圖綜合效率提高70%，多尺度地圖數(shù)據庫建設效率提高50%，生產成本降低約60%，大型地圖集編制周期從1～2 年縮短到3 個月。

目前，自然資源部第三地理信息制圖院通過該體系已為四川省30 余個部門、數(shù)十個行業(yè)領域提供了各類政務保障圖件達5 萬余份，支持編制了《四川省省情地圖》《四川省兩會用圖》等20 余種圖集圖冊，有力支撐了日常政務管理、自然資源管理、防災減災、河長制、生態(tài)環(huán)境保護等工作，并已整體推廣至江蘇、廣西、吉林等13 個省區(qū)廣泛應用，增強了測繪地理信息數(shù)據資源供給，為政府決策提供了更及時、高效的應急政務地圖保障。

人工智能賦能自然資源調查監(jiān)測

自然資源部信息化建設和調查監(jiān)測等重點工作對人工智能技術提出了迫切需求。該院于2019 年初著手研究人工智能技術在自然資源調查監(jiān)測領域的工程化應用，構建了具有自主知識產權的遙感智能生產技術體系。作為體系的核心技術，“人機協(xié)同自然資源遙感智能分類識別與變化檢測技術”提出一種顧及遙感地物連通性的深度學習模型性能評價算法，解決模型性能評估難以顧及地學特征的難題，實現(xiàn)模型訓練的過程質量控制、模型適用場景的最優(yōu)選取和遙感影像預測結果真實質量的準確評估；創(chuàng)新人機協(xié)同的漸進式遙感解譯生產模式，解決了現(xiàn)有遙感解譯生產無法適應自然資源自動化、智能化與精細化管理等難題，實現(xiàn)遙感解譯標準體系的統(tǒng)一建立、算力資源的統(tǒng)一調度和生產工藝的有效優(yōu)化。

用好人工智能，激發(fā)調查監(jiān)測工作活力。經過4 年潛心研究和反復實踐，該院構建的遙感智能生產技術體系取得了5 項國家發(fā)明專利和5 項軟件著作權，申請了1 項國際發(fā)明專利，經地理信息產業(yè)協(xié)會組織專家評價，達到國內領先水平。與傳統(tǒng)調查監(jiān)測技術相比，該體系可提高30%的生產效率，實現(xiàn)了“人在看、云在算”的創(chuàng)新目標。該研究成果已在衛(wèi)片執(zhí)法遙感監(jiān)測、國土利用動態(tài)全覆蓋遙感監(jiān)測、耕地保護監(jiān)測、國土空間規(guī)劃智慧管控等工作中得到廣泛應用，同時已推廣至云南、貴州等7 個省的20 余家行業(yè)應用單位，推動測繪與人工智能、云計算、大數(shù)據等先進技術的融合，助力信息化測繪向智能化測繪轉型升級。

實景三維助力地災隱患識別

● 跨界融合，實景三維助力地災隱患識別

解決“隱患點在哪里”，是地質災害防治的第一道門檻，更是地質災害防治的一大難題。自2017年“6·24”四川茂縣疊溪高位山體滑坡事件發(fā)生以來，該院以合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）、機載激光雷達（LiDAR）、實景三維等新型測繪技術為支撐，加強測繪與地勘業(yè)務融合，強化遙感地質多學科交叉，研究并實現(xiàn)了融合實景三維的地質災害隱患綜合遙感識別技術。

該研究成果針對不同地質環(huán)境下多源SAR 數(shù)據處理要求，實現(xiàn)了海量SAR 數(shù)據的全流程集群式快速處理；針對隱患識別作業(yè)環(huán)境不直觀、解譯數(shù)據不集中、解譯流程不統(tǒng)一等問題，創(chuàng)新了融合實景三維的地質災害隱患解譯新工藝，實現(xiàn)了解譯場景立體化、解譯信息語義化、解譯成果結構化，形成了實時在線協(xié)同解譯、解譯信息準自動讀寫、成果一鍵生成等能力，不僅有效將地質災害隱患點的解譯效率提升了約30%，還大大提升了地質災害隱患識別的準確率。

歷經6 年的技術沉淀和工程實踐，該院研究的融合實景三維的地質災害隱患綜合遙感識別技術已全面融入四川省地質災害防治工作，廣泛應用于龍門山斷裂帶、九寨溝地震災區(qū)、川西南中高山地區(qū)、川西北強震擾動區(qū)、川東盆周紅層區(qū)等地質災害易發(fā)區(qū)的隱患監(jiān)測，得到了地質災害防治相關部門的高度認可。

當前，傳統(tǒng)基礎測繪正在向新型基礎測繪轉型，面對新時代測繪地理信息的轉型升級要求，科技創(chuàng)新才是破局之道。多年來，自然資源部第三地理信息制圖院堅持以“數(shù)據生產向知識服務轉型”為方向，堅持以科技創(chuàng)新為引領，在做好地圖保障、拓展應用服務中不斷探索。未來，該院將繼續(xù)立足測繪地理信息“兩支撐、兩服務”工作定位，持續(xù)打造“以基礎測繪和調查監(jiān)測能力為核心，以高水平地圖制圖為特色，以科技創(chuàng)新和應用服務為引擎”的業(yè)務體系，致力于服務生態(tài)文明建設、服務經濟社會發(fā)展，繼續(xù)錨定科技創(chuàng)新，向內挖潛，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢，全力提升地理信息數(shù)據要素的保障能力，在建設自然資源部一流隊伍的道路上行穩(wěn)致遠，全面賦能高質量發(fā)展，助力數(shù)字中國建設。