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基于“AI+遥感”的人居环境整治

2024-05-24

一、项目背景

2018年,中央农村工作领导小组会同农业农村部等18个部门联合印发《农村人居环境整治村庄清洁行动方案》(农社发〔2018〕1号),要求2019年起在全国范围内集中组织开展农村人居环境整治村庄清洁行动,重点清理农村生活垃圾、村内塘沟、畜禽养殖粪污等农业生产废弃物并改变影响农村人居环境的不良习惯,着力解决村庄环境“脏乱差”问题。

在完成前期任务的基础上,天津市农业农村委员会印发《天津市农村人居环境整治数字化建设》,明确指出应充分利用地理信息优势资源和卫星遥感影像等现代化技术,在充分开展试点的基础上,以点到面逐步实现天津市农村全域清洁化检查、督导全覆盖,提升农村人居环境整治信息化、智能化的管理水平,建立长效机制,助力乡村振兴。

天津测绘院探索出一套完整的农村固体废弃物普查的智能遥感解译技术方案,实现了基于高分辨率影像的固体废弃物自动化识别的技术体系,高效率、高精度地助力天津市农村人居环境整治数字化建设工作。

二、技术特点

1. 技术路线


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“AI+遥感”固体废弃物智能遥感解译技术流程

“AI+遥感”的固体废弃物智能遥感解译技术,采用深度学习目标检测算法,在高分辨率航空影像的加持下,人工开展固体废弃物样本标注工作,由目标检测网络模型进行训练,同时引入困难样本挖掘技术,辅助网络模型关注到较难检测的目标,进而实现固体废弃物空间范围的自动化识别。通过不同检测阈值的设定,可进一步实现目标识别结果的置信度赋值。解决人工判读效率低、遗漏率高等问题,减少外业核查工作量。

2. 自动解译效果

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厂房固体废弃物

三、应用案例

在此研究基础上,研发天津市农村人居环境整治平台,由人居环境整治小程序、人居环境整治大屏系统、人居环境整治管理后台三个子系统组成。微信小程序服务于外出巡查人员垃圾事件整治,具有部署灵活、安装便捷、兼容性强、易于扩展等特点,符合项目实际需求及主流移动应用发展方向。人居环境整治大屏系统,以一张图加业务数据的方式实时展示和汇总整治行动的进度及各类详细信息,为宏观决策提供技术支持。人居环境整治管理后台通过业务流转、用户管理、权限控制等为平台的运行提供基础支撑。

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天津市农村人居环境整治平台系统框架

AI+遥感固体废弃物自动识别成果为垃圾识别照片,在此基础上进行垃圾事件点位自动归算,识别照片水印处理并完成入库,以此作为巡查整改的事件源。在此基础上打通市农村中心、区农村中心、街镇和村四级巡查整改信息流转链路,建立任务派发、事件反馈、事件审核考评体系。通过“我的待办”、“整改记录”、“位置导航”、“现场照片”、“审批流转”、“统计分析”等功能设计,为巡查整治专项行动的开展提供便捷可靠的系统支持。该项目现试点运行于静海区,在使用人数、访问次数指标方面表现活跃,停留时长、访问深度指标方面表现稳定。

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天津市农村人居环境整治平台页面

四、社会效益

改善农村人居环境,是实施乡村振兴战略的重点任务,事关广大农民根本福祉,事关农民群众健康,事关美丽中国建设。天津市测绘院有限公司利用AI+遥感手段探索出了农村固体废弃物普查的智能遥感解译技术方案,一定程度提升农村人居环境整治信息化、智能化的管理水平,建立长效机制,助力乡村振兴。