空地一体化监管平台如何实现自然资源智能监测

发布时间:

2025-09-05

浏览次数:

自然资源作为生态环境与经济发展的重要基础,其动态变化的实时掌握与精准管控,是保障生态安全、推动可持续发展的关键。传统自然资源监测依赖人工巡查与定点观测,存在覆盖范围有限、响应速度慢、隐患识别滞后等问题,难以应对大面积、复杂地形下的监测需求。而空地一体化监管平台通过整合无人机空中巡查、地面终端感知、云端数据处理等技术,构建起“空中察、地面控、云端管”的全链条监测体系,为自然资源智能监测提供了全新路径。下面将围绕该平台如何实现自然资源智能监测展开,解析其在监测流程、场景适配、风险管控等方面的核心能力,展现其在光伏运维、国土保护、矿山监管等领域的实践价值。

空地一体化监管平台如何实现自然资源智能监测

一、空地一体化监管平台的核心架构:构建“空-地-云”协同监测体系

空地一体化监管平台并非单一设备或功能的叠加,而是通过“空中感知层、地面支撑层、云端决策层”的三层架构协同,实现对自然资源的全方位、智能化监测:

空中感知层:以无人机为核心载体,搭载高分辨率相机、热成像仪、智能识别模块等设备,承担“动态巡查”与“数据采集”任务。无人机可根据监测需求,灵活覆盖平原、山地、矿区等不同地形,实时捕捉自然资源的外观变化、异常活动等信息,突破人工巡查的空间限制。

地面支撑层:由地面机巢、终端设备、通信网络构成,负责无人机的自主起降、数据实时回传与现场联动。地面机巢可实现无人机的自动充电、任务调度,支持24小时不间断监测;终端设备则供工作人员实时查看无人机回传数据,接收预警信息并快速响应;通信网络保障空中与地面、地面与云端的数据传输稳定,确保监测信息不中断。

云端决策层:作为平台的“智慧大脑”,整合离线识别、态势分析、预警管理等功能,对空中与地面采集的数据进行深度处理。通过智能算法自动识别异常现象(如违规建设、矿山盗采),生成预警事件并推送至相关负责人,同时对历史数据进行分析,形成自然资源变化趋势报告,为管理决策提供依据。

三层架构的协同运作,让空地一体化监管平台既具备空中巡查的灵活性,又拥有地面管控的稳定性与云端分析的智能性,为自然资源监测提供“全域覆盖、实时响应、精准识别”的能力。

二、空地一体化监管平台实现自然资源智能监测的关键环节

空地一体化监管平台对自然资源的智能监测,并非简单的“数据采集+传输”,而是通过“动态巡查、智能识别、预警联动、态势分析”四个关键环节,形成监测闭环,确保自然资源异常情况被及时发现、快速处置。

1.动态巡查:按需适配,实现全域无死角覆盖

针对自然资源监测范围广、地形复杂的特点,空地一体化监管平台通过灵活的巡查模式,确保监测无盲区、无遗漏:

定时巡查与按需巡查结合:对于光伏电站、耕地保护区等重点区域,平台可设定定时巡查任务(如每日一次、每周三次),无人机从地面机巢自主起飞,按预设航线完成巡查,确保区域内自然资源状态的持续掌握;当接到疑似异常线索(如群众举报矿山盗采)时,工作人员可通过云端平台临时调度无人机,开展按需巡查,快速核实情况。

多地形适配巡查:面对山地矿区、平原耕地、屋顶光伏等不同场景,平台为无人机匹配适配的飞行模式。例如,在矿山区域,无人机采用低空缓慢飞行模式,通过高清相机细致观察是否有非法开采痕迹;在光伏电站,无人机结合热成像仪,沿光伏板阵列飞行,捕捉板体温度异常(如局部过热),判断是否存在故障。

昼夜不间断巡查:平台支持无人机夜间巡查功能,通过搭载夜视设备,应对矿山盗采、违规建设多在夜间进行的特点。夜间巡查时,无人机可识别地面灯光变化、机械活动轨迹,及时发现夜间非法行为,填补传统人工夜间巡查的空白。

2.智能识别:自动甄别,减少人工判断误差

传统监测中,数据需依赖人工筛选识别异常,不仅效率低,还易因人为疏忽遗漏隐患。空地一体化监管平台通过云端决策层的智能识别功能,实现异常现象的自动甄别,提升监测精准度:

场景化识别适配:针对不同自然资源监测场景,平台搭载专属识别算法。在光伏巡检中,算法可自动识别光伏板的破损、遮挡、积灰等问题,无需人工逐片检查;在国土保护中,算法能区分正常农业活动与违规建设、土地破坏,精准定位违规建筑的位置与范围;在矿山监管中,算法可识别矿山周边的挖掘机、运输车等机械,判断是否存在非法盗采行为。

离线识别保障数据连续性:当监测区域网络信号较弱(如偏远山区)时,无人机搭载的离线识别模块可先在本地完成初步异常识别,待无人机返回地面机巢后,再将识别结果与采集数据同步至云端。这种“离线+在线”结合的方式,避免因网络问题导致的识别中断,确保监测数据的完整性。

多设备协同识别:平台整合无人机的光学相机与热成像仪数据,实现“视觉+温度”双重识别。例如,在光伏巡检中,光学相机识别光伏板外观破损,热成像仪捕捉板体温度异常,两者结合可更精准判断光伏板故障类型;在耕地保护中,光学相机识别地面建筑轮廓,热成像仪检测建筑内是否有人员活动,辅助判断是否为违规建设。

3.预警联动:快速响应,确保异常及时处置

空地一体化监管平台的核心价值不仅在于发现异常,更在于推动异常情况的快速处置,通过预警联动机制,缩短从“发现异常”到“现场处置”的时间:

自动生成预警事件:当智能识别算法发现异常(如疑似矿山盗采、违搭乱建)时,云端平台自动生成预警事件,包含事件编码、预警时间、预警地址、预警类型等信息,同时附上无人机拍摄的现场图片或视频,为工作人员提供直观证据。

多渠道预警推送:预警事件生成后,平台通过短信、APP通知、系统消息等多种方式,推送至负责该区域的工作人员。例如,发现耕地内有违规建设时,预警信息会实时推送至当地自然资源管理部门负责人,确保相关人员第一时间知晓。

现场联动处置:工作人员接收预警后,可通过地面终端设备查看无人机实时回传的现场数据,判断异常情况的严重程度。若情况紧急(如矿山盗采正在进行),可立即调度执法人员前往现场;若需进一步核实,可指令无人机调整飞行角度,拍摄更多细节画面,为处置提供更充分的依据。同时,平台会记录预警事件的处置进度(如“未反馈”“处置中”“已完成”),确保每个预警都有跟踪、有结果。

4.态势分析:数据沉淀,辅助长期管理决策

空地一体化监管平台不仅关注实时异常的处置,还通过对历史监测数据的态势分析,为自然资源长期管理提供支撑:

变化趋势分析:云端平台存储每次巡查的监测数据,工作人员可通过时间维度对比(如本月与上月、今年与去年),查看自然资源的变化情况。例如,分析耕地保护区的植被覆盖变化,判断是否存在耕地减少;分析矿山区域的地形变化,评估矿山恢复治理进度。

预警事件统计:平台对不同类型的预警事件(如违搭乱建、矿山盗采、光伏故障)进行统计,生成月度、季度报告,展现不同区域、不同时间段的异常情况分布。例如,报告显示某矿区本月盗采预警事件较上月减少50%,说明近期监管措施有效;某区域违搭乱建预警增多,则提示需加强该区域的巡查力度。

决策建议输出:基于态势分析结果,平台为自然资源管理提供针对性建议。例如,针对光伏电站故障预警集中在某一区域的情况,建议对该区域光伏板进行全面检修;针对耕地违规建设频发的问题,建议增加该区域的巡查频次,或联合执法部门开展专项整治。

三、空地一体化监管平台在自然资源智能监测中的场景实践

平台凭借灵活的架构与强大的功能,已在光伏运维、国土保护、矿山监管等多个自然资源场景中落地应用,解决传统监测的痛点,提升管理效率。

1.光伏电站监测:保障设备高效运行,减少资源浪费

光伏电站的高效运行依赖光伏板的正常状态,传统人工巡检需攀爬支架,效率低且存在安全风险。空地一体化监管平台通过无人机巡查与智能识别,实现光伏电站的高效监测:

无人机沿光伏板阵列低空飞行,搭载的热成像仪捕捉板体温度,光学相机拍摄板体外观,智能算法自动识别温度异常(如局部过热)、板体破损、遮挡物(如树枝、灰尘堆积)等问题,生成预警事件。

工作人员接收预警后,可快速定位故障光伏板位置,安排维修人员前往处理,避免因故障长时间未发现导致的发电效率下降。同时,平台对历史故障数据进行分析,总结故障高发区域与原因,为光伏电站的日常维护提供方向(如某区域频繁积灰,建议增加清洗频次)。

2.国土保护监测:防范违规行为,守护耕地与土地资源

针对耕地违规建设、土地非法转让等问题,空地一体化监管平台通过全域巡查与智能识别,实现国土保护的精准监管:

无人机定期巡查耕地保护区、划拨土地区域,智能算法识别地面是否有新增建筑、推土痕迹等违规现象。一旦发现疑似违搭乱建或土地破坏,平台立即生成预警,推送至国土管理部门。

工作人员通过平台查看无人机回传的现场画面,核实违规情况后,联合执法部门前往处置。同时,平台记录违规事件的位置、处置结果,形成国土保护台账,为后续监管与问责提供依据,有效遏制国土违规行为。

3.矿山监管监测:打击盗采行为,保护生态环境

矿山盗采不仅破坏矿产资源,还易引发水土流失、植被破坏等生态问题,且多发生在偏远山区、夜间时段,传统监测难以防范。空地一体化监管平台通过昼夜巡查与智能识别,构建矿山监管的“空中防线”:

白天,无人机巡查矿山周边是否有非法开采设备、运输车辆;夜间,无人机搭载夜视设备,识别矿山区域的灯光、机械活动,捕捉夜间盗采行为。智能算法自动区分正常矿山作业与非法盗采,避免误判。

当发现疑似盗采时,平台生成预警并推送至矿山监管部门,同时记录盗采位置、现场画面。执法人员可根据预警信息快速前往现场,制止盗采行为,减少矿产资源损失与生态破坏。平台还会对矿山盗采预警事件进行统计,分析盗采高发时段与区域,为加强监管提供参考。

自然资源的智能监测,是守护生态安全、推动可持续发展的重要举措。空地一体化监管平台通过“空-地-云”协同架构,打破传统监测的局限,实现对自然资源的全域覆盖、实时响应与精准识别,在光伏运维、国土保护、矿山监管等场景中展现出强大的实践价值。‍