大地勘察测绘有限公司： 天空技术“入地”地理信息“上天”

习近平总书记指出，中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己的手上。黑土地是“耕地中的大熊猫”，加强田间管理，建设生态农业，因地制宜，综合施策，抓好耕种环节，筑就粮食生产“压舱石”。当前，农业生产耕、种、收全程机械化基本实现。现在以及未来调整经济结构，规划产业发展，实施严格的耕地保护、生态环境保护、节约用地，迫切找到一种科学有效的手段指导农业生产。

一架遥感无人机仅用十几分钟就拍摄了一大片试验田的高精度多光谱图像。经过数据模型分析，就可以了解这片区域农作物种植面积、长势、叶面积指数、产量预估、精准定损理赔等一系列信息。 2021年哈尔滨市大地勘察测绘有限公司研发的“天空地”一体化信息平台系统落地绥化市北林区。这一系统不仅可以从遥感图上看到不同农作物的种植分区，当地的气象、水稻种植等详细数据，也能够实时采集传送信息，形成可视化的，能为水稻科学种植提供决策的“参考图”。

土壤墒情监测站

哈尔滨市大地勘察测绘有限公司（简称“大地公司”）是一家专业的测绘地理信息的高新技术企业，是把测绘技术应用到农、林、水、老城区改造设计跨界创新的企业。2019年，大地公司采用卫星遥感、航空遥感、地面监测系统物联网、人工智能的大数据计算等多门类的先进技术进行融合，开发了“天地空”一体化信息平台系统。该系统应用在高标准农田建设、地理信息监控、河湖岸线管理与保护范围、黑土地保护建设等多个领域，用于监测种植土地资源、水资源、农业潜力情况、耕地资源质量空间分布变化，以及污染企业分布等。目前，该系统已在黑龙江地市和垦区等多地实际应用，收到良好效果。

截至目前，大地公司已经在高标准农田建设和自然资源保护、智慧建设等方面拥有发明专利2件，软件著作权8件。其中包括空间规划“一张图”“智慧城市”一体化建设系统、“智慧城市+自然资源”解决方案，“天地空”一体化农业信息采集平台等创新成果，在自然资源信息化重构，全空间建模智能化，以及模型融合一体化等方面实现多项技术的创新突破。

从靠“天”吃饭到看“天”管理

在农业种植生产中，不同的作物类型需要不同的作物管理方式。大地公司运用卫星图像、无人机影像和田间便携式光谱采集仪等多源遥感监测平台，收集图像数据，再利用开发的各类监测诊断模型，为农业生产管理提供信息支持和帮助。“天地空”一体化信息平台系统的主要功能是，整合航天遥感、航空遥感、地面物联网三项技术，在实际应用中，能够精准把控农作物种植数量、空间位置与地理环境，帮助农民获取想要了解到的相关数据信息。

所谓“天地空”，即“天”上有卫星遥感数据采集设备，可利用多源卫星数据，包括多光谱、高光谱、SAR卫星等技术手段在农业监测中的优势，定期分析监测作物种植分类、长势、产量的数据信息。

在“地”面建立固定采集站和移动采集点，实时观测和快速传输，提供地面真实信息。采集点利用GPS技术进行定点、定时数据采集，结合光谱分析仪对植被进行数据采集、分析。能够对农作物种植结构布局、长势、灾害等进行专题分析监测。

在“空”中建立航空数据采集系统，围绕监测需求，利用长航时固定翼、多旋翼无人机，搭载多光谱、高光谱、激光雷达等遥感器，高精度、高频率采集数据，提升区域内快速应急响应能力。

从最初立项到“实战”，大地团队研发了近3年时间，先后赴黑龙江省多地开展实地调研、现场作业和野外实验，攻关核心算法，搭建硬件平台。为了前期基础数据更精准，团队在田间地头安装物联网设备，用无人机对稻田进行大面积“扫描”，提高农情监测的精度。在团队的共同努力下，气象监测、苗情监测、病虫监测、地力监测等相关数据全部接入到大数据系统中。“卫星遥感、无人机遥感、地面多源遥感和稻田物联网数据等技术相结合，就能实现从卫星到地面、从宏观到微观的全方位、系统化的农情监测。”大地勘察测绘有限公司董事长孙微说。

外业实地数据采集现场图

“天眼”监测  全天候守护农田

“土壤肥力低了，可以及时补充肥料；空气湿度太大，可以及时排水，降低湿度。数据反馈的及时才能更好地指导农民科学种植。”孙微表示，测绘技术的精准，是高标准农田建设的前提。

大地公司研发的“天地空”一体化信息平台系统，不仅满足了这一需求，还能够对农田的基本状况、农田的使用、农作物的栽植、化肥的使用状况等，进行全天时、全天候、大范围、动态和立体的监测与管理。

传统方法获取作物长势参数相关数据耗时长、成本高，难以在宏观上进行由点到面的扩展，大地公司利用遥感数据的周期性，为农作物差异化管理，提供更具体的解决方案。针对不同区域监测需求，“天地空”一体化信息平台设置了作物种植分类、作物长势分析、灾害监测等不同监测模块。此外，还能进行定制化专题服务，例如针对尖山农场冲刷沟治理需求，精准确定冲刷沟位置、面积及数量，开展定期监测等。

在实际工作中，风、雨和云电等很多外界因素都会影响监测的准确性，要避免差异，对采样数据反复比较，才能让成果更精准。在单点农田数据获取过程中，大地公司采用多手段采样，求得其平均数值，再反复数次推导和计算，得到更精准的数值结果。通过与技术人员探勘结果相比较，基于高光谱遥感监测准确度优于95%。

从靠“天”吃饭转变为看“天”管理，大数据让农业生产和管理更加精准。大地公司研发的‘天地空”一体化信息平台系统，实现了农业生产信息的快速感知、采集、传输、存储和可视化，解决了农业生产智能感知中数据时空不连续的关键难点问题。

遥感与无人机齐上阵  农险勘查更精准

保险标的所在位置偏远且价值偏低，查勘的成本超过保险金额等现实情况导致农业保险相比其他险种，勘查定损成本占比高出许多，由此对农业保险查勘定损的技术性、时效性、准确性提出更高要求。

全面客观地了解承保受灾区域的灾情及损失程度、有效合理地调配查勘理赔资源、科学确定查勘定损的标准、简化理赔流程等实际问题，亟需一套科学的农险灾情评估和查勘定损技术流程和标准。

大地公司在农业保险定损方面，采用“天空地”高新定损法，通过在高空卫星遥感监测分析，低空无人机航拍影像，地面手机APP定点进行实测，全方位高效精准地完成农险查勘定损工作，加快了灾后理赔进度，得到了农民的广泛认可。“作物实际种植面积与田地的大小并不总是完全相同，通过人工手段对作物种植面积进行测量、计算耗时且缺乏精度。卫星遥感技术，能自动获取并计算作物的实际种植面积和分布信息。”孙微表示，卫星遥感影像可根据绿色植物对光谱的反射特性，输出作物在不同阶段的长势信息。通过作物长势监测技术，协助农险公司掌握投保区域当前的真实状态，评估其潜在生产力。

得益于卫星图像数据广泛的覆盖范围，农险公司就可以快速、精确、低成本地揭示作物的真实生长情况、面积、数量、位置等信息，有效解决传统农业保险承保理赔模式中存在的各种问题，提高核保及定损工作的质量。“通过卫星遥感科技，可绘制电子地图，并用光谱反映农作物长势，实现按图承保。利用高清遥感影像地图和农户投保清单，在3S平台中标出承保地块的形状，形成以村为单位的标的库，通过与‘核心业务系统’的对接，同步各地块保单信息，实现按图承保。第二年续保，可直接进行地块复用，简单、方便、快捷，节省成本。”孙微说。

勘测让“三维城市”跃然纸上

大地公司不仅将地理信息技术应用在精准农业上，还将公司技术优势延伸到了智慧城市中。2020—2021年，全国开展老旧小区改造项目，大地公司率先应用新型倾斜摄影技术，在建立的实景三维模型上，可以测量楼顶、外墙体、窗户等面积与其他数据，减少了大量的实际测绘工作，同时在三维模型中设计效果图，更加直观立体。

相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地面上的各种建筑、自然景象等，更加真实反映实际物体的情况。倾斜摄影有效增加了测量对象侧面的深度信息，结合GPS相关技术，大大弥补了正射影像应用的不足。“同一飞行平台可以搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像。”孙微边演示边解释道：“采集后的数据处理成360度可全方位查看的三维模型，实现多角度可视化，与实际误差可小于2cm。”

老旧小区升级改造工程配套测量提供的老旧小区现状成果图或图集，为相关部门设计制定老旧小区升级改造方案提供了基础资料。传统单一的测绘产品已很难同时满足各方面需求，城市测绘充分利用已有的测绘资料，同时兼顾现有技术力量和设备，能够迅速构建起一套快速、成熟、稳定的测绘技术方法。大地公司通过倾斜摄影测量与自动三维建模技术建立三维模型，将其融入实景三维地理信息系统中，辅助外业人员调查。真三维场景可以及时辅助外业进行修补测量，极大提高了老旧小区成果图的编绘效率，有效弥补了二维场景的不足。

作为国家空间基础设施建设的重要组成部分，地理信息技术的应用领域日益扩大，已覆盖关系国民经济发展的国土、交通、通信、农、林、牧、渔、城市建设、资源调查等众多领域。孙微认为，自主创新是企业发展的必由之路，关键核心技术买不来，更讨不来，“国家信息化发展和地理信息产业都步入新的阶段。要在开放合作的大环境中提升自身科技创新能力，在更高的起点上推进自主创新，就要形成更完善的自主知识产权体系。”孙微表示，跨界融合已成为全国乃至国际地理信息产业发展的大趋势，并在特定领域或环节形成独特优势，促进地理信息在更多行业的深挖及应用，促进地信技术和其他技术的融合，才能在新时期研发出具备核心竞争力的产品。

责编|建安