國土調查云軟件構建模式探析及其在國土核查中的應用

杜凱青，高 賀，索曉晶，項 磊，董文成

（中國地質調查局呼和浩特自然資源綜合調查中心，內蒙古呼和浩特 010013）

0 引言

對自然資源展開的綜合調查監測及評價是貫徹落實新發展理念、推動自然資源綜合管理體制革新、促進結構優化的首要步驟，亦是實行自然資源管理，加強自然資源保護和利用“兩個統一、六項職責”的條件和基礎[5]。自然資源調查分為兩種類型：基礎調查和各類專項調查，第三次全國國土調查即為自然資源統一調查監測的一項基礎性業務事項，而其中又分別對土地資源、礦產資源、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性調查即為專項調查[6]。本次研究的國土變更調查核查任務是在三調基礎上，經過三調對調查成果匯總與分析、標準時點統一變更后的質量抽查。著重探究國土核查任務中利用“國土調查云”軟件進行自然資源綜合調查這一基礎調查的相關結果，對“國土調查云”軟件的構建模式進行探析及解決如何利用基礎數據的問題，為構建我國自然資源調查監測體系，開展自然資源調查監測評價等提供有力支撐[1]。

1 簡述

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

2 國土變更調查核查任務要求與成果內容介紹

2.1 國土變更調查核查任務技術路線

國土變更調查核查任務是在“三調”基礎上，經過“三調”對調查成果匯總與分析、標準時點統一變更后的質量抽查。與“三調”使用的調查軟件一樣均為國土調查云，但本次使用的為國土調查云（管理版）這一版本。調查與核查內容包括土地類型、土地面積、土地權屬和土地分布等現狀，選用“互聯網+”現代化手段核實調查數據真實性、準確性，充分運用大數據、云計算和互聯網等新技術，建立土地調查數據庫，經過縣級、地市、省市和國家四級單位逐級質量檢查完成后，統一創建國家級土地調查成果數據庫及各類專項數據庫[1，7，8]。

2.2 國土變更調查核查任務技術方法

國土變更調查核查技術方法是基于高分辨率遙感數據制作遙感正射影像圖、基于內外業一體化數據收集技術建立土地調查數據庫、基于“互聯網+”技術開展內外業核查，由中國地質調查局自然資源綜合調查中心完成質量抽查工作中的外業核查，對比正射影像圖與實地現狀進行核查，經過核查人員根據地類屬性和問詢結果綜合判斷實地地類。

2.3 國土變更調查核查任務主要成果

國土變更調查核查成果有數據、圖件和文字成果等。

2.3.1 數據成果

國土變更調查核查任務數據成果包括核查外業核查圖斑面積數據、土地類型數據、土地權屬信息數據、實地種植屬性數據、耕地種植制度數據、耕地使用狀況數據、城鎮村莊土地利用分類面積數據、實地地類一致性數據、調查時點地類一致性數據、調查時點耕地種植屬性一致性數據和各類專項調查數據，本次核查主要以數據與圖件成果為主。

2.3.2 圖件成果

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

2.3.3 文字成果

包括國土變更調查核查任務成果報告、技術報告、成果分析報告等。

3 國土調查云軟件的構建模式與應用

“國土調查云”軟件是由國家土地勘測規劃院開發的基于微服務架構的“互聯網＋”土地調查舉證的信息化平臺。本次國土調查國家級外業核查主要應用國土調查和自然資源管理工作的手機應用軟件[1]。

3.1 構建模式

“國土調查云”軟件這一土地調查舉證平臺主要由外部客戶服務要素、內部設置的管理和使用系統、數據構件和基礎設施及服務構成，其在網絡與信息安全的條件下根據國土調查標準化技術規程進行外業核查。外部要素由桌面、Web端、移動設備構成；內設系統由業外移動APP、舉證業務管理子系統、數據處理子系統、Open API子系統、視頻互聯子系統構成；數據構件由業務數據、實地視頻、舉證圖片、空間數據、身份認證、MQ、視頻云服務、天地圖服務等要素構成，對外業核查數據進行一體化存儲；基礎設施及服務主要為公有云基礎設施（計算、存儲和網絡），這些要素統一構成“國土調查云”軟件，構建模式如圖1。

圖1 “國土調查云”軟件構件模式圖

3.2 國土調查云軟件的應用

2018 年11 月2 日，自然資源部印發《關于推廣應用“國土調查云”軟件的通知》，決議將“國土調查云”軟件在各級自然資源主管部門內全面推廣，目前該軟件日均受理“云查詢”可達約2萬次。

“國土調查云”軟件在土地調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。該功能可將調查結果隨時上傳至單位云盤，或者系統內一鍵報送，操作方便簡單易學，管理人員接受快。

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

“國土調查云”軟件在全國國土變更調查國家級外業核查中的應用使核查圖斑的結果系統化，便于土地資源統一管理。核查過程中內業工作時首先可根據中國國土勘測規劃設計院下發的圖斑，提前熟悉核查圖斑數據資料，完成“國土調查云”軟件測試和數據傳輸。外業核查過程中首先通過國土調查云軟件中GNSS定位或者向導指引，找到需要核實的圖斑。然后根據圖斑地類認定原則，現場認定圖斑地類；對于實地無法確定地類的疑難圖斑，通過在線互聯的方式，由中國國土勘測規劃設計院專家指導確定。按照要求，利用國土調查云軟件拍照舉證；對于圖斑較大、人力無法達到和前期“承諾舉證”的圖斑，可采用無人機拍照舉證，或者提供無法開展工作的證明材料。依據遙感影像、外業實地核查確定邊界和地類的圖斑，應形成規定格式的矢量數據（SHP 格式，使用國土調查云軟件可自動生成）。

3.3 總體技術路線

主要以國土變更調查核查任務成果為基礎，結合“三調”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到各省各項目組的核查圖斑，根據每個圖版的矢量空間坐標和柵格圖片數據，與“天地圖”數據疊加后進行現場舉證，形成核查業務、坐標系、實地照片、短視頻等舉證成果數據，舉證人對實地現狀進行文字描述后簽字，并上傳至中心管理服務器上[1]，國土變更調查核查任務操作流程圖如圖2。

圖2 國土變更調查核查操作流程圖

3.4 主要技術方法

3.4.1 國土變更調查核查任務外業核查為期兩月進行

外業核查根據下發圖斑基本信息不同進行實地調查。具體調查內容有：開展樣地觀測記載，獲取樣地的基本信息，調查記錄行政區代碼、行政區名稱、圖斑坐落位置、抽樣類型、標識碼、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 內業匯總

利用業外核查樣地圖斑結果提交國土調查云照片與基本信息，與前期“三調”提交數據進行對比得出核查結果，完成數據庫質檢。并對外業核查得到核查記錄表、詢問筆錄，進行整理歸檔。

4 結論

本文基于“國土調查云”軟件構建模式與應用對國土變更調查核查任務要求和“三調”成果等相關內容的梳理，研究建立了構建模式與應用方式，此項工作首先能得出三調成果的準確率，檢驗了“三調”工作的質量，其次能區分開國土變更調查核查任務的地類分類。文中詳細介紹了“國土調查云”軟件的構建模式，在此基礎上，發現了自然資源調查中可能出現的一些問題，對于耕地、林地、草地、濕地等的調查監測，只靠遙感手段不能有效獲取所需的數據資料，需采用國土抽樣核查的方式，實地取得的調查數據。同時，國土變更調查核查能夠明確自然資源綜合調查如何利用基礎調查本底數據的問題。通過此次核查發現很多禁牧區依然存在放牧痕跡，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化使生態文明建設困難重重。再有耕地種植屬性由于人為或降水情況發生變化等現象。因此，加強監督管理、有助于加深關于建設自然資源調查監測業務體系，優化國土空間變化監測體系，減畜對草地植被-土壤體系影響效應的理論認知，能為促進生態系統高質量和可持續發展等提供有益參考[10，11]。