《地理空间智能与国土空间智慧治理》2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告

地理空间智能与国土空间智慧治理 樊星副总裁 国地科技北京·广东 1 目录 CONTENTS 2 3 背景认知融合路径 典型案例 01 部分PART 背景认知 治理需求 面临问题 解决思路 《“十四五”国家信息化规划》 中国共产党二十大报告 健全主体功能区制度，优化国土空间发展格局。 “加强自然资源和国土空间的实时感知、智慧规划和智 能监管……强化综合监管、分析预测、宏观决策的智能化应用” 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个 五年规划和2035年远景目标纲要》 “加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字 化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革” 数字化转型、全周期治理、智能化治理 （二）国土空间治理的人-地-物-事相互演化关系刻画难，对供需约束关系认知不足，人本信息智能挖掘和分析模型支撑不够 （三）智能分析和模拟推演能力不足，预警不及时、推演不充分、决策不精准成为常态。 （四）缺乏统一的支撑平台，土地利用与城市交通等各类空间治理应用相互割裂，全局辅助决策支持能力不足 （一）多维度、多尺度空间信息采集能力不足；国土信息融合和提取手段不强；感知手段不够智能化，存在复杂国土空间信息看不清、看不准、看不全等问题 感知难、认知难、决策难、协同难 依托地理空间感知智能、认知智能、决策智能，提升感知-认知-管控-治理的技术能力 感知认知管控治理 感知状态实时化 感知手段智能化 感知结果碎片化 … 国土空间整体性/系统性认知 复杂场景应用的直观理解 人-地-物-事复杂关系的认知 … 强化现状认识，配置优化决策 智能决策支撑模拟推演分析 提高趋势预测、预警准确性 … 完善空间信息跨界共享 增强业务协同能力 完善共享服务机制 …… 摸清国土空间资源，实现全域、全要素、全流程、全生命周期动态感知 全面认识国土空间应用场景治理的规律，支撑科学决策 加强从宏观到微观的全空间要素管控，做好知识驱动的应对决策 搭建国土空间协同治理应用场景，提升国土空间精细化治理水平 02 部分PART 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 融合路径 构建感知智能、认知智能、决策智能的技术体系 关 键国土空间信息识别提取、变化 问监测智能化能力不足 题 国土空间人-地-物-事复杂关系整体性/系统性认知能力不强 典型国土空间治理复杂应用模拟推演和辅助决策支持不够 感知智能 多类型监测模型 遥感变化监测地物识别 实景三维模型信息智能提取 技术内容 城市复杂立体认空知间智下能的分析决策难 人口活动评估模型 公服设施评估模型 …… 碳排放预警模型 决策智能 城市内涝模拟推演模型 空间三维扩张推演模型 …… 国土空间信息感知 人地环境要素耦合 人地关系联动反馈 从实景三维模型中提取结构化语义化信息 基于自动单体化提取、点云提取以及基于AI的三维重建等技术，构建国土空间实景三维信息智能提取技术体系，形成全要素、多尺度、高精度的国土空间实景三维模型。 地面点提取DEM生成 建筑轮廓提取 单木分割 LOD2建筑建模 自动单体化提取技术：基于MaskRNN和边界优化方法，支持对三维模型进行自动化切割形成建筑单体。 点云提取技术：综合特征工程与深度学习方法，支持激光点云的处理，DEM生成、建筑、树木等的分割提取。 基于AI的三维重建技术：融入特征提取和特征匹配深度学习的方法，支持建筑物三维模型高精度重建。 地物信息遥感识别 运用遥感影像目标检测、类别分割分类、多时相变化检测等算法，精准识别、提取国土空间地物要素信息，实现高精度的遥感地物识别。 智能计算后台 样本库 提取网络模型 要素智能提取 智能引导 知识反馈 智能引擎 定义推送规则 单元自动推送 结果自动反馈 智能引导 知识反馈 人机交互前台 自动处理 选择模式 综合研判 确认结果 耕地监测 水体监测 建筑监测 评估模型 人口分析评估模型：基于人口、通勤、分布等大数据，构建人口规模、人口结构、人口热力分布、人口流动等评估模型，从多角度挖掘人口对国土空间供需的影响。 人口流动监测分析人口热力三维建模人口特征识别分析 人口热力动态跟踪评估 某一时间区间内人流趋势分析 实际服务人口评估 评估模型 城市更新评估模型：融合基于深度学习的街景要素提取、融合少样本学习的潜力评估、基于SHAP的更新要素识别三大关键技术，构建城市更新潜力评价模型。 POI数据 多源数据库 建筑体块 网格单元数据 容积率建造年限道路密度区位特征设施齐备… X：“微更新”相关因子y：“微更新”潜力 机器学习可解释模型 OSM道路规划案例 空间聚类 六边形网格 指标辅助 K-MeansDBSCAN 无监督聚类 互联网大数据规划案例小数据 机器学习“黑箱”模型 GIS空间可视化 全局特征贡献度 SHAP 解释模型 空间统计 伪标签生成：微更新潜力（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ） “微更新”潜力：Ⅴ“微更新”潜力：Ⅳ 局部特征贡献度 街景RF随机森林分 半监督学习 开阔度 数据库 绿视率 类Self-Training 预 “微更新”规划 围合度色彩度 测 置信度 >85% 是全域 微更新潜力 科学辅助 多源数据融合全域“微更新”潜力评估结合关键因子更新管控 现状 历史 推演模型 洪涝 灾害前 洪涝 灾害中 洪涝 灾害 治理 未来 洪涝灾害后 城市内涝模拟推演模型：构建“地表径流-河流-排水管渠耦合模拟”模型，对城市涉水要素进行仿真、监测、模拟和推演，为城市淹没模拟、内涝管线溢出模拟、内涝社会风险等级模拟、交通决策方案推演提供智慧化服务。 03 部分PART 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 助力数智中国发展 智慧城市集成 智慧城市 数字乡村 智慧园区 智慧社区 运管服 智慧规划和自然资源 智慧住建领域场景应用 行业信息化 调查监测所有者权益 国土空间规划 用途管制耕地保护生态修复 综合管理 自然资源调查监测管理系统 全民所有自然资源资产管理信息系统 智慧国土空间规划、控规管理平台、三维城市设计系统… 国土空间用途管制管理信息系统智慧耕地管理信息系统 国土空间生态修复监管系统 政务一体化平台、用地全周期管理自然资源综合监管 工程建设工程施工报建BIM项目审查系统 建管建设工程项目管理系统城市运行管理服务平台 地下市政基础设施管理历史文化名城保护 城市体检评估系统 三维城市设计系统（住建方向） 智慧双碳智慧水务智慧环保智慧交通智慧政务智慧发改智慧应急智慧景区数字展厅 基础平台 国土空间基础信息平台城市信息模型（CIM）基础平台 数据治理 规划和自然资源数据治理住建数据治理 数据生产 （新测绘） 测绘工程 自然资源调查监测、确权登记 数据建库与制图 三维仿真建模 下一代自然资源管理趋势：三维立体GIS推进空间资源精准化与综合性管理 地下空间管控 立体资产权益 立体用途管制 立体权籍管理 立体规划分析 三维动态模拟 立体防灾救灾 地质体及地下空间分层管理 GIS+自然资源实现下一代立体化管控的应用场景 地形与地下空间管控、山水林田等立体资产管控、涉及地上地下山体隧道桥梁等立体空间用途管制、地楼房一体立体权籍管理等，同时支撑规划、应急、人防等立体空间的分析与模拟 以一体化平台为基础，构建自然资源一码管的时空图谱，串联自然资源一系列管控数据，实现 政策一本书 规划一张图 评估一份表 “十一个一”的智能化驾驶舱式管控。 管制一条龙交易一平台 登记一本证权益一本帐修复一体化 会议区 智慧城市-运营管理中心 作为智慧城市管理的指挥中心，包括指挥大厅、研判区、会议区等响应设备。 指挥大厅 研判区 系统融合了规划、社区、网格、党建等一系列数据，对接一网统管，实现对城市精细化运维管理的综合决策指挥 广东、四川多地案例，以CIM+为载体，融合地理、测绘、激光扫描多种类数据，实现历史文化资源的全面掌握与挖掘利用 历史文化资源一张图浏览查询 历史文化名城二三维一体化展示 历史文化保护范围内立体化规划管控 历史文化保护行政事务管理 历史文化名城保护实时监测 历史文化资源保护常态化评估 乡村新底座工程建设内容： 包含基础设施、数字乡村运营指挥中心、CIM基础平台，数字乡村运营管理平台。 建设智慧石岭运营管理中心，包括室内外装修、显示大屏、工作台、影音设备、远程调度系统等；建设智能型基础设施，包括网络设施、计算设施、存储设施以及安全设施；构建石岭CIM，形成石岭镇数字底座；建设可视化平台，整合乡镇经济、地理信息、人物、事件等信息数据，汇聚物联感知数据，对石岭镇整体以及各领域的运行指标及状态进行监测预警，并结合CIM平台进行可视化呈现；搭建智慧石岭应用统一门户，统一入口，统一数据服务，为各项应用提供支撑. 推演模型应用 典型应用——廉江市洪水淹没监测预警系统：基于廉江市九洲江流域真三维模型，构建廉江溃坝洪水的仿真模拟模型和灾害风险评估预警模型，模拟分析洪水演进过程及其淹没范围。 江苏某园区案例：基于CIM+底板，虚实结合快速构建园区管理数字化运营中心。 01 解决“数据”融合的问题. 02 通过数据融合集成，实现园区地理空间基础数据库与发展规划、物联感知、社会经济、运营管理等数据的深度融合，构建统一、融合、共享、定期更新的园区数据中心，支撑智慧园区各类应用服务。 解决“业务联动”的困境. 通过对园区管理全流程业务的重新梳理，优化业务流程规范，打通不同部门间的业务壁垒，实现部门间业务联动。 03 提供“科学化”的智能决策. 通过智能化的分析，为园区管理者提供一个可视化的平台，实时了解园区状态，对园区的规划管理科学决策提供依据。 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室开放基金课题 《基于遥感的林业碳汇空间占用补偿机制研究——以广东省为例》 研究区——广东省梅州市： 区域内部的植被类型以中亚热带常绿阔叶林和南亚热带常绿阔叶林为主 2019年全市森林覆盖率达73.76%，位居全省第 拥有国家森林城市名片 红边植被指数和树高因子均与碳储量显著相关，是估算森林碳储量的关键变量；梅州市森林资源碳储量集中于[35,50]t/ha，总体呈现盆地低、山区高的空间分布特征。 梅州市森林碳储量空间分布图梅州市各县（市、区）森林碳储量空间分布图 国地时空信息科技（北京）有限公司广东国地规划科技股份有限公司 广州蓝图地理信息技术有限公司广东国地资源与环境研究院 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 谢谢！ www.guodi.net （010）68068050 （020）62356718 （010）68065540 （020）37612453 北京总部：北京市西城区月坛北街26号写字楼5层506室广州总部：广州市天河区长福路219号H座国地大厦 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 中国地理信息产业协会公众号 ——关注地信产业精彩了解协会最新动态—— 感谢各位院士专家为2023跨界融合创新应用合作发展大会作精彩报告并授权分享！请关注协会公众号，经报告人同意后，会后陆续分享报告PPT（提供下载）等大会精彩内容！转发请保留此页。分享请注明“来源：中国地理信息产业协会”。