補充耕地舉證照片真偽識別的安徽經驗

摘 要 高效且精準地識別補充耕地舉證照片的真偽，是實現耕地保護的重要內容，也是開展耕地占補平衡工作的重要技術環節。結合安徽省補充耕地項目“大起底”專項核查整治工作，提出數據采集、造假識別、整改實施“三位一體”的補充耕地舉證照片真偽識別技術方法體系，實現補充耕地舉證照片從輸入到輸出的一體化綜合管理，為全國耕地照片信息的科學核查提供了切實可行的安徽方案。

關鍵詞 補充耕地；照片真偽識別；非農化；非糧化；安徽省

中圖分類號：F323.211 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.07.055

耕地保護是確保糧食安全、維護社會經濟穩定的重要措施，也是我國必須長期堅持的一項基本國策[1]。隨著城鎮化的推進，耕地資源在數量、質量、生態功能等方面面臨著多重壓力。為了緩解城鎮建設、經濟發展與有限耕地之間的矛盾，我國提出了耕地占補平衡政策，將城鎮建設用地與農村建設用地掛鉤，以期實現耕地面積的基本穩定[2]。安徽省作為農業大省，耕地保護一直是其重要任務。在耕地占補平衡工作實施過程中，安徽省相關工作人員發現補充耕地舉證照片存在造假現象，這種現象嚴重阻礙了耕地保護的有效切實推進。在此背景下，本文構建了補充耕地舉證照片真偽識別技術方法體系，為安徽省補充耕地項目“大起底”專項核查整治工作提供技術支持，進一步為全國其他省（自治區、直轄市）的耕地保護工作提供寶貴經驗。

1 "存在的問題

1.1 "地方政府及相關部門把關不嚴

2009年，我國開始實行占用耕地補償制度，要求非農建設經批準占用耕地要按照“占多少，補多少”的原則，補充數量和質量相當的耕地[3]。面對嚴格的政策，部分相關部門把關不嚴，提供虛假耕地舉證照片，增加了獲取補充耕地真實信息的難度，使得被占用耕地難以得到有效補充。

1.2 "補充耕地舉證人工核查難度大

現有的補充耕地舉證照片真偽識別主要還是依靠管理部門人員的目視判讀，人工鑒別造假耕地照片。這種識別方式不僅非常耗費人力、物力，而且極其依賴鑒別者的個人經驗，具有不確定性。同時，僅憑簡單的目視判讀無法分辨出雷同照片等多種造假照片。人工理解的耕地舉證照片信息有限，難以對耕地照片實現高精度真偽識別。

2 "補充耕地舉證照片真偽識別

安徽省國土空間規劃研究院在開展全省補充耕地項目“大起底”專項核查整治工作中，提出數據采集、造假識別、整改實施“三位一體”的補充耕地舉證照片真偽識別技術方法體系。該方法體系框架如圖1所示。秉持“數據聯通、智能識別、整改優化”的準則，自主研發造假照片識別算法，完善方法體系，打通補充耕地的數據壁壘，使數據從輸入到結果輸出暢通無阻，建立健全嚴保嚴管、動態監管、責任追究的耕地占補平衡監督機制，助力安徽省補充耕地項目“大起底”專項核查整治工作順利開展[4]。

2.1 "數據采集

數據是構建照片真偽識別內核算法的前提，直接影響輸出的精度與效度。該方法體系的數據采集主要包含人工標簽數據集采集和地方上傳數據集采集兩部分。

2.1.1 "人工標簽數據集采集

為能夠自動識別耕地舉證照片的真偽，需要建立帶有人工標簽的照片庫，以供深度學習框架訓練。由于照片造假手段多樣，需要首先調研并區分可能的造假照片類型。通過分析已被人工識別出來的造假照片特征，發現造假照片可以歸納為翻拍照片、異常背景照片、雷同照片3類。其中，雷同照片指的是同一地塊不同站立點或方位角的相似照片，或者不同地塊的相似照片。異常背景照片指的是同一地塊同一天的不同天氣背景與色系的照片。雷同照片與異常背景照片可以直接通過照片快速索引與比對識別出來，并不需要構建樣本庫。因此，只需要針對翻拍照片建立人工標簽數據集。翻拍照片指的是將歷史照片打印在紙張上，然后通過對打印結果進行翻拍所形成的照片。通過線下實地采集耕地照片，將照片用銅版紙、不同質地及不同規格的激光紙打印出來。通過對打印照片進行翻拍，主動模擬具有反光、白邊、黑影、水印的翻拍照片，形成翻拍照片數據集。

2.1.2 "地方上傳數據集采集

地方上傳數據集是進行最終真偽識別的目標數據集。現有的全國耕地占補平衡動態監管系統存在下載速度緩慢、數據索引缺乏等一系列問題，主要還是依賴人工登錄系統并手動點擊下載，工作效率低下，難以為后續工作提供有效的數據支撐。因此，該方法體系構建了一套針對耕地資源庫海量照片數據的快速下載與存儲方法。通過解析系統頁面，模擬照片下載行為，統一進行數據預處理與歸檔，建立地方上傳數據集，為后續的真偽識別工作提供數據支持。

2.2 "造假識別

該方法體系的造假識別主要包含翻拍照片識別、雷同照片識別、異常背景照片識別及其他涉嫌造假情況識別。

2.2.1 "翻拍照片識別

基于已經構建的人工標簽數據集，應用Transformer與長短期記憶神經網絡耦合的深度學習預訓練模型，進行模型訓練與交叉驗證。該模型可通過深入挖掘照片的各類地物的紋理、顏色、形狀等特征，建立各類特征與照片識別結果之間的“黑盒”關系。通過將模型對翻拍照片的識別結果優劣作為反饋信息對模型進行迭代優化，不斷產生模型梯度，調整模型參數和網絡結構，提升模型的特征提取、分類能力，優化模型的健壯性。

2.2.2 "雷同照片識別

面向地方上傳數據集，基于卷積神經網絡的特征描述，結合注意力機制，提取照片的多維特征向量。這些特征向量包含照片的關鍵信息，如作物類型、地形坡度、顯著地物等。在索引時，構建K維（K-Dimensional，KD）樹結構，應用最近鄰搜索算法，以實現高效的近鄰搜索。通過度量不同特征向量間的距離，即相似度，來判斷是否為雷同照片。對于同一地塊不同站立點（方位角）的雷同照片識別，重點提取地塊形狀特征，以區分不同站立點。而對于同一項目中不同地塊的雷同照片識別，則重點提取農田結構與作物特征，以區分不同的地塊。

2.2.3 "異常背景照片識別

開發地物圖像時空特征對比算法，重點對天氣異常、作物種類異常、作物生長周期異常這3種造假類型進行識別。提取數據集中照片的地物時空特征，包括地塊形狀、土地利用類型、農作物種類、生長周期與天氣等方面的信息。索引并比較特定時空下真實照片與目標照片的地物特征差異，可以有效識別異常背景照片，確定造假類型。

2.2.4 "其他涉嫌造假情況識別

除上述3類造假情形外，系統還設計一套算法用于識別其他潛在造假情況。分別提取真實耕地照片與已知造假照片的完整特征信息，設計特征差異感知算法，該算法將對目標照片與真實照片的圖像特征差異進行量化分析，以判別目標照片是否存在造假行為。

2.3 "整改實施

在數據采集和真偽識別技術的支持下，推進“嚴保嚴管、節約優先、統籌協調、改革創新”的補充耕地核查整改工作。整改實施內容主要包含造假耕地舉證照片可視化、造假問題整改、實施成效分析。

2.3.1 "造假耕地舉證照片可視化

在微觀層面，針對每一張造假照片，都會輸出相應的造假結果報告。該報告包含照片造假情況的詳細信息，如翻拍概率、相似度、背景異常度。此外，該報告囊括了照片的所屬項目、地塊、時間及上傳人等詳細屬性信息。在宏觀層面，通過統計造假照片在不同時間段的空間分布狀況，實時刻畫時空動態變化及空間分布密集區域，形成補充耕地造假照片“一張圖”，及時掌握安徽省各地造假耕地照片數量變化情況。

2.3.2 "造假問題整改

根據造假耕地舉證照片報告，將造假問題下發至負責的地方部門。為相關部門提供相應的整改反饋窗口，要求其確保填報數據和材料真實、準確、完整、規范，并詳細描述針對造假問題的整改舉措與結果。

2.3.3 "實施成效分析

該方法體系在實際運用中取得了顯著的成效，實現了照片下載速度與識別精度的提升。與前文提及的人工下載方式相比，該方法體系照片下載速度提升了150倍，使海量數據的處理與分析成為可能。該方法體系通過克服人工目視判別的不足，精確捕捉并綜合分析照片紋理、色彩、曝光度等信息，識別出多種照片造假類型，如雷同照片、異常背景照片等。與傳統的人工判讀方式相比，該方法體系識別精度大大提升，整體識別精度高達97%。這一高精度的識別結果表明該方法體系在補充耕地照片真偽識別方面具有卓越的性能。

3 "思考與建議

3.1 "多級核查全暢通

安徽省補充耕地項目“大起底”專項核查整改工作包括縣級自查、市級復查、省級核查3級，業務環節繁多，信息交流滯后。該方法體系助力有關部門建立多跨協同的組織網，推進多級聯動、多部門聯動。這種經驗不僅可以在安徽省取得成效，而且可以為其他省份提供有力的借鑒和參考，促進全國范圍內現代化國土空間治理的智能化推進，在全國范圍內產生良好的示范效應，為實現國土空間規劃和土地治理的高效率、高質量提供可行的路徑。

3.2 "核查數據全鏈接

核查工作中相關數據類目繁多，難以從全維度、各方面了解核查工作的問題或成效。該方法體系可積極推進有關部門間的大數據交流與協同，以整合利用各類數據，并通過不同維度去了解工作情況。借此研究開發耕地資源動態監管平臺，從不同數據間的交叉驗證比對，確保核查數據的一致性和準確性。這種綜合利用各類數據的方法將為整治工作提供更全面的視角，為實現高效的現代國土空間土地治理和高水平的補充耕地核查提供智力支撐。

3.3 "核查成果全覆蓋

根據法律法規，對補充耕地項目“大起底”專項核查整治工作的完成情況進行通報，若確認存在虛增耕地，一經發現，嚴肅處理，以儆效尤。對于問題較多、整改進展緩慢的市縣進行約談，并對整改不到位的市縣凍結補充耕地指標庫，直至完成整改達標。各級自然資源主管部門要以“大起底”專項核查為契機，嚴要求、強措施，全面提升補充耕地項目管理水平，將核查成果帶來的效益最大化[5]。

參考文獻：

[1] " 林依標.耕地占補平衡相關問題思考及建議[J].中國土地，2020（4）：18-19.

[2] " 李超，程鋒，鄖文聚.耕地生態建設與保護問題探討[J].中國土地，2022（3）：30-32.

[3] " 吳宇哲，錢恬楠，郭珍.休養生息制度背景下耕地保護生態補償機制研究[J].鄭州大學學報（哲學社會科學版），2020，53（3）：27-31.

[4] " 湯懷志，鄖文聚.“長牙齒”的耕地保護措施需全領域科技創新支撐[J].科技傳播，2022，14（8）：13-14.

[5] " 王琦.嚴管耕地“進出平衡”開啟守護耕地新方向[J].資源與人居環境，2022（10）：59-61.

（責任編輯：敬廷桃 "張春雨）