1、PIESAT整治整治“河湖四乱河湖四乱”卫星遥感监管介卫星遥感监管介绍绍汇报内汇报内容容01河湖四乱遥感监河湖四乱遥感监管管02案例介案例介绍绍01PIESAT河湖四乱遥感监管 1.1 政策背景 1.2 监管对象 1.3 技术路线PIESAT1.1 政策背景政策背景聚焦管好“盆”和“水”,集中开展“清四乱”行动，推动河长制尽快从“有名”向“有实”转变，加强河湖管理保护，维护河湖健康生命。PIESAT1.2 监管对象监管对象类别类别定义定义标志性地物标志性地物监测指标监测指标乱建是指违法违规建设涉河项目，在河湖管理范 围内修建阻碍行洪的建筑物、构筑物等问题河道内建筑物和构筑物建筑物乱采是指在河湖
2、管理范围内非法采砂、取土等活 动大型采砂船 滩边堆砂场采砂,取土乱占是指围垦湖泊，未依法经省级以上人民政府 批准围垦河道，非法侵占水域、滩地，种植 阻碍行洪的林木及高秆作物等行为水域内耕地、林木，土 堤、矮围等围挡建筑围垦碍洪林木及高杆作物乱堆是指河湖管理范围内乱扔乱堆垃圾，倾倒、填埋、贮存、堆放固体废物，弃置、堆放阻 碍行洪的物体等现象河湖内和附近固体废物 堆放和贮存垃圾主要收集项目基础资料基础资料和影像数据影像数据资料，项目基础资料包括土地利用土地利用资料、行行 政区划政区划界线、河湖确权河湖确权资料，影像数据影像数据包括高分遥感影像高分遥感影像、Landsat8影像、影像、DEM数据数据
3、。对高分遥感影像高分遥感影像及Landsat 8影像数据进行预处理。河湖河湖“四乱四乱”标志性地物标志性地物解译、非正规垃圾堆放点非正规垃圾堆放点解译、毁林开荒毁林开荒解译；土地 利用解译、植被覆盖度计算、坡度计算。对解译的河湖河湖“四乱四乱”成果、非正规垃圾堆放点非正规垃圾堆放点成果进行抽取部分成果进行外外 业复核业复核。利用土地利用、植被覆盖度、坡度信息计算土壤侵蚀强度等级分布土壤侵蚀强度等级分布及水土流水土流失失 面积统计分析面积统计分析；制作专题图：河湖河湖“四乱四乱”专题图、垃圾专题图、毁林开专题图、垃圾专题图、毁林开荒专荒专 题图、植被覆盖度专题图、土壤侵蚀强度专题图题图、植被覆盖
4、度专题图、土壤侵蚀强度专题图；对河湖“四乱”、垃圾、毁 林开荒结果进行统计分析。编写报告。PIESAT1.3 技术路线技术路线影像处理采用我公司的自主开发PIE Ortho 软件进行流程化生产，生成DOM（数字正射）成果影像，并进行拼接匀色。遥感影像处理流程图PIESAT1.3 技术路线技术路线遥感影像预处理遥感影像预处理PIESAT1.3 技术路线技术路线专题信息提取专题信息提取提取流程提取流程采用人机交互解译识别方法，利用高分影像，开展河湖河湖“四乱四乱”标志性地物标志性地物解译、非正规垃圾非正规垃圾 堆放点堆放点、毁林开毁林开荒荒和土地利用的解译，及土地利用的解译，及各类对象的解译和属性
5、录入工作。1制作各解译对象解译标志解译标志；2建立监管区域河湖“四乱”、非正规垃圾堆放、毁林开荒对象矢量文件矢量文件，建立属性字段属性字段；3参考解译标志，利用遥感遥感或GIS等相关软件通过人机交互勾绘对象图斑，并填写属性信息4对图斑勾绘成果进行检查审核审核，质检通过质检通过后方可提交。PIESAT1.3 技术路线技术路线专题信息提取专题信息提取高分影像测试数据检测数据样本库集合样本训练样本训练样本测试样本测试检测结果目标检测精度评估精度评估河道管理范围核心技术：核心技术：AI自动提取技自动提取技术术深度学习算法利用一个地区的遥感 影像判断精度，是否需扩 充样本库PIESAT1.3 技术路线技
6、术路线专题信息提取专题信息提取AI自动提取技术自动提取技术运用深度学习技术进行河 湖四乱监测相关的水体、网箱、采砂、垃圾、临河建筑的智能 识别。其中水体、采砂场、大棚 分别运用语义分割模型，临河 建筑、网箱养殖、垃圾采用目 标检测模型。而后结合人工目视解译，将大大提升监测对象解译效率PIESAT1.3 技术路线技术路线专题信息提取专题信息提取AI自动提取自动提取违建识别违建识别利用多尺度识别，对河道范围内大于60m2的建筑物进行识别。样本库PIE-AI模块CNN 多尺度检测自动识别GF遥感影像数据，违建识别方法分析违建识别方法分析通过高分2m影像构建多尺度建筑样本，选用多尺度模型进行训练 实现
7、建筑的快速精准化提取。PIESAT1.3 技术路线技术路线专题信息提取专题信息提取AI自动提取自动提取河道采砂、取土的识别河道采砂、取土的识别利用卷积神经网络，对疑似采砂、取土场进行识别。PIE-AI模块GF遥感影像数据采砂识别方法分析采砂识别方法分析采集采砂、取土样本，采用语义分割的方法，对采砂、取 土的进行有效及时分析，识别。采砂、取土样本U-Net网络训练有采砂船，确定为采砂无采砂船，确定为疑似采 砂非采砂精度、效率以及训练样本量对精度影响分析对对象象样本样本量量准确准确率率建筑60075.8%120082.3%200085%采砂、取土35061.2%1200正在采集样本2000人工+机
8、器建筑：效率提升8倍采砂：效率提升4倍对对象象识别方识别方式式准确准确率率耗时耗时/2000km2机器配置要机器配置要求求建筑人工100%8h/县普通机器机器自动82%20minGTX1080TI+I7+16G机器+人工60min采砂、取土人工100%4h普通机器机器自动61%15minGTX1080TI+I7+16G机器+人工60minPIESAT1.3 技术路线技术路线专题信息提取专题信息提取 按照项目外业要求，分小组进行无人机拍摄；选取河湖“四乱”河湖岸线30米内的图斑，以及对图斑存 疑点随机抽选部分点，进行外业复核；根据外业结果进行内业整理：1删除误判的图斑；删除误判的图斑；2将乱建中
9、多个建设项目归为一个图斑的进行拆分；3并新增图斑编号，记录属性表。外业复核技术路线PIESAT1.3 技术路线技术路线外业复核外业复核02案例介绍 2.1 牡丹江穆棱市遥感监测项目 2.2 内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目 2.3 南京高淳区智能遥感监管服务平台PIESATPIESAT任务任务监测频次监测频次河湖四乱遥感监测一年两期非正规垃圾堆放点监 测一年两期毁林开荒遥感监测范围范围穆棱市穆棱河莲 河村至奋斗水库莲河村至奋斗水 库2300km2范围 内莲河村至奋斗水 库2300km2范围 内一年两期水土流失遥感监测310km2范围内主要内容主要内容河湖管理范围内乱 占、乱采、乱堆、乱建的遥感
10、监测非正规垃圾堆放点 的解译，包括位置、面积信息。毁林开荒解译，包 括位置、面积信息。监测范围内土地利 用、植被覆盖度、土壤侵蚀强度监测一年两期2.1 穆棱市遥感监测项目穆棱市遥感监测项目项目任务项目任务名名称称第一第一期期第二第二期期空间空间分分 辨辨率率用用途途来来源源DEM30米提取坡度信息地理国情监测 云平台Landsa t 82019年4月19日2019年10月12日30米提取植被覆盖 度信息美国 USGS 官 网高分高分影影 像像2019年4月-5月2019年9月22日2/0.8米提取河湖“四 乱”、毁林开 荒、垃圾堆放、土地利用信息中国资源卫星 应用中心名名称称用用途途二调土地利
11、用矢量文二调土地利用矢量文件件用于毁林开荒解译的本底数据，土地利用解译的参考数据行政区划资行政区划资料料作为解译位置信息参考穆棱市河湖管理范穆棱市河湖管理范围围黑龙江省穆棱河干流河道黑龙江省穆棱河干流河道采采用于河湖“四乱”解译范围确砂规划报告砂规划报告穆棱河采砂规划图集穆棱河采砂规划图集定，采砂区域的确定黑龙江省穆棱河岸线保护黑龙江省穆棱河岸线保护与与利用规划利用规划项目基础资料项目影像数据资料PIESATPIESAT2.1 穆棱市遥感监测项目穆棱市遥感监测项目资料收集资料收集标志编标志编 号号四乱四乱 类型类型影像特征影像特征影像影像航拍取景照片航拍取景照片说明说明乱建乱建02建筑 物形状
12、多为长方形，颜色蓝色、红色或 白色，包含内部硬 化场地。经度：130.267055 纬度：44.452389拍照时间：2019年9月10日地点：黑龙江省牡丹 江市穆棱市穆棱镇振 兴村乱建乱建03大棚形状比较规则整齐 排列的黑色、灰黑 色的矩形状。经度：130.260927 纬度：44.462879拍照时间：2019年9月10日地点：黑龙江省牡丹 江市穆棱市穆棱镇嶺 前村PIESATPIESAT2.1 穆棱市遥感监测项目穆棱市遥感监测项目解译标志成果解译标志成果标志编标志编 号号四乱四乱 类型类型影像特征影像特征影像影像航拍取景照片航拍取景照片说明说明乱采乱采01 采砂形状不规则，影像 颜色较亮
13、，土地存 在扰动。经度：130.42430纬度：44.720911拍照时间：2019年9月11日地点：黑龙江省牡丹 江市穆棱市下城子镇 北安村乱采乱采02 采砂形状不规则，影像 颜色较亮，土地存 在扰动。经度：130.26198 纬度：44.46412拍照时间：2019年9月10日地点：黑龙江省牡丹 江市穆棱市穆棱镇嶺 前村PIESATPIESAT2.1 穆棱市遥感监测项目穆棱市遥感监测项目解译标志成果解译标志成果通过外业调研，共制作解译标志10套，其中乱建5套，乱采2套，乱堆1套，乱占2套。PIESATPIESAT2.1 穆棱市遥感监测项目穆棱市遥感监测项目复核成果复核成果共复核图斑76处，
14、复核记录表76张，拍摄照片202张。PIESATPIESAT2.2 内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目监测系统监测系统岸线及水域面积变化分岸线及水域面积变化分析析河道摆幅变化分河道摆幅变化分析析河道弯曲系河道弯曲系数数PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目历史河湖岸线成果历史河湖岸线成果岱海岸线矢量岱海岸线矢量图图达里湖岸线矢量达里湖岸线矢量图图近两年河湖岸线成果近两年河湖岸线成果PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目在近两年间，由于黄河、辽河、嫩江等多
15、数河湖已经具有完备的堤防，额尔古 纳河和黑河以及居延海等，由于地处偏远，受人为影响较小，这两年间堤防长度 发生明显变化。河流河流/湖湖泊泊岸线长度（岸线长度（km)左岸（左岸（km)右岸（右岸（km)额尔古纳河233.31058.29嫩江813.26辽河710.62671.04黄河702.88789.05黑河216.48225.08呼伦湖334.57达里湖76.23黄旗海47.44岱海30.88乌梁素海133.42东居延海49.28西居延海183.14近两年河湖岸线成果近两年河湖岸线成果PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目疑似采砂疑似采
16、砂场场疑似采砂疑似采砂场场采砂场个数统计采砂场个数统计表表采砂场分布图（黄河采砂场分布图（黄河）采砂建筑垃圾监测成果采砂建筑垃圾监测成果-采采砂砂PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目建筑建筑物物建筑建筑物物建筑个数统计建筑个数统计表表建筑分布图（黄河建筑分布图（黄河）采砂建筑垃圾监测成果采砂建筑垃圾监测成果-建建筑筑PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目疑似垃圾堆疑似垃圾堆场场疑似垃圾堆疑似垃圾堆场场垃圾堆个数统计垃圾堆个数统计表表垃圾堆分布图（黄河垃圾堆分布图（黄河）采砂建筑垃圾
17、监测成果采砂建筑垃圾监测成果-垃垃圾圾PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目根据监测统计结果显示，主要在黄河两岸和辽河两岸，采砂、建筑、垃圾较多，且相对集中。在 额尔古纳河、嫩江附近，人口较少，采砂建筑垃圾较少。且近两年来，变化不大。采砂建筑垃圾监测成果采砂建筑垃圾监测成果PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目黄河垃圾分布黄河垃圾分布图图黄河建筑分布黄河建筑分布图图黄河采砂分布黄河采砂分布图图采砂建筑垃圾监测成果采砂建筑垃圾监测成果PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥
18、感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目乌梁素海采砂分布乌梁素海采砂分布图图乌梁素海建筑分布乌梁素海建筑分布图图乌梁素海垃圾分布乌梁素海垃圾分布图图采砂建筑垃圾监测成果采砂建筑垃圾监测成果PIESATPIESAT2.2内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项内蒙古自治区河流湖泊遥感监测项目目PIESATPIESAT2.3 南京高淳区智能遥感监管服务平台南京高淳区智能遥感监管服务平台智能遥感监管服务平台智能遥感监管服务平台2.3 南京高淳区智能遥感监管服务平南京高淳区智能遥感监管服务平台台智能遥感监管服务平台智能遥感监管服务平台PIESAT2.3 南京高淳区智能遥感监管服务平台南京高淳区智能遥感监管服务平台
