高景卫星在“两违”动态监测中的应用

文 | 李俊杰 姜涛 郑琎琎

中国资源卫星应用中心

一、引言

“两违”是指违法建设和违规用地，其危害包括建筑质量无保证、存在安全隐患、侵占公共资源、损害公众利益、破坏社会公平、制约城市经济发展等。“两违”问题是现在城市建设中一个普遍性问题，各地都在开展“两违”整治工作，但依靠传统的人工巡查等监测手段效率低、效果差且取证困难。

卫星遥感具有快速、客观和大面积调查监测等优点。利用遥感技术和高景卫星进行“两违”动态监测，可快速、准确地获取变化图斑信息，具体有如下优势和特点：卫星成像一次拍摄覆盖范围大、费用低；机动灵活（无需申请空域）；0.5m分辨率的影像精细度能部分替代无人机（可识别提取10m2建筑） ；数据获取保障好（国产卫星具有自主测控权）,可按月监测。“两违”遥感动态监测为城管执法部门快速获取“两违”空间信息、开展精准执法提供了重要信息支撑，取得了良好效果。

二、高景卫星数据采集及“两违”动态监测流程

高景卫星星座是我国全自主研发的具备高敏捷、多模式成像能力的商业遥感卫星星座，首批4颗0.5m分辨率的光学卫星已分别于2016年和2018年发射升空并完成组网，持续进行数据采集。高景一号卫星对较大面积区域的单次过境采集能力达到60km×70km，每天的拍摄能力达到90万平方千米以上。高景卫星的采集能力、影像空间分辨率和几何性能等指标可以较好地满足“两违”动态监测的需求。

高景卫星在“两违”用地动态监测的关键技术流程如下：

1）对目标区域编程数据采集，达到一年不少于12次（每月至少1次）且空间分辨率为0.5～0.7m的全覆盖监测要求；

2）对采集到的数据进行高精度正射融合等处理，得到经镶嵌匀色后的目标区域遥感影像图；

3）基于当期获取的卫星影像图与上期影像对比，提取出所有“两违”变化图斑，生成变化情况图，并对所有图斑进行编号；

4）根据用户提供的辅助信息，分析每个图斑并得到有效图斑，建立图斑档案信息库；

5）专题图制作，并通过相应的巡查平台将卫星影像和变化图斑及其属性信息进行可视化展示，执法人员通过手持终端设备可快速准确找到疑似违法地点，进行核查和处理。

三、高景卫星在“两违”动态监测中的应用实例

高景卫星已应用于多地的“两违”动态监测。以福建某地的实际监测图斑及其相关信息为例，基于两期卫星影像提取疑似图斑信息，根据用户提供的资料对新增“两违”图斑分析筛选并建档，及时将信息提供给责任单位，由责任单位依法处置并反馈结果，作为考核奖补和责任追究的依据。

图1是某地“两违”监测的新增建筑图斑示例，图中影像为高景卫星拍摄的两期分辨率为0.5m的数据。图中红色高亮区域为地类变化区域，可以看到该区域由裸地变成了建筑物。表1是该图斑的信息表示例，包括该图斑的基本信息：地理位置、使用的影像时相信息、地类变化、图斑面积等。

图1 某地“两违”监测新增建筑图斑示例（左图前时相，右图后时相）

表1 某地“两违”监测图斑信息表

图2是某地“两违”监测的破坏绿地（建筑动土）图斑示例，图中影像为高景卫星相差一个月拍摄的前后时相对比，红色高亮区域为地类变化区域，可以看出该区域由绿地变成了裸地。

图2 某地“两违”监测破坏绿地图斑示例（左图前时相，右图后时相）

图3是某地“两违”监测的建筑物拆除图斑示例，图中影像为高景卫星相差一个月拍摄的前后时相对比，红色高亮区域为地类变化区域，该区域的建筑物被拆除变成了裸地，完成了相应的整改要求。

图3 某地“两违”监测建筑物拆除图斑示例（左图前时相，右图后时相）

四、结语

传统的依靠举报和人海战术的“两违”监测工作难以做到对违法建设和违规用地的及时发现、连续跟踪和证据锁定，不利于各级执法部门从源头上发现问题、解决问题，同时还存在缺乏客观依据、时效性差和监管力度不够等问题。采用高景卫星对目标区域成像并开展动态监控，预先发现“两违”的苗头，实施聚焦式、高频次和预警式监测，把问题扑灭在萌芽状态，评估确认现有问题的整改情况。相对于传统执法方式，将高景卫星影像和变化图斑信息接入执法巡查系统，信息实效性强，可提高监管水平和执法效率。