國土資源智能監測系統的設計與實現

王維

【摘要】國土資源統計監測是一項基礎性工作，隨著國土資源事業改革與發展的不斷深入，統計監測工作的信息、咨詢與監督作用日漸凸顯。國土資源是一個國家及其居民賴以生存的物質基礎，是由自然資源和社會經濟資源組成的物質實體。借助先進的信息化技術對國土使用情況進行智能化、大范圍、大視野、全天候的監控，及時發現違法情況，為執法提供依據。

【關鍵詞】國土資源 智能管理 技術措施

我國的經濟發展駛入快車道，但經濟的高速發展帶來了用地需求的急速增長，經濟發展和資源保護的矛盾十分尖銳，國土資源執法監察的任務十分繁重和艱巨。由于目前監控手段及人員有限，造成對國土資源違法行為難以進行有效及時查處，嚴重影響了國土資源執法監察的效果。為了改革國土資源管理模式，轉變工作方式，提高工作效率，進一步提升國土資源監管水平，開展了國土資源綜合動態智能監管系統的研發。

1 總體設計

國土資源智能監測系統，是一套集視頻監控、智能預警、指揮調度、防盜報警為一體的智能國土資源信息系統，系統能夠為指揮中心提供準確、及時的現場信息，并且能夠實現對國土資源實施有效監控、對土地的保護和監護。

國土資源監控平臺就是利用通信運營商鐵塔基站的數量和高度優勢，通過采用30M高度以上高空視頻監控技術，在鐵塔上安裝高清球形攝像機，對鐵塔周邊2-3公里半徑范圍內的土地使用、建筑搭建情況進行360度巡航、全天候監控。

同時利用有線光纖網絡，將分散、獨立的圖像采集點進行聯網，實現跨地域、全范圍內的統一監控、統一管理、分布式存儲、資源共享。讓管理者通過監控中心或者移動終端能隨時掌握監控區域狀況，結合國土資源部門的國土基礎數據資源，通過相應的平臺對土地違法用地、違章建筑、偷盜采石以及山體滑坡實時監控管理，重點地塊狀態進行智能對比，違法事件主動發現，提早發現，及時處置。

2 網絡架構設計

為了節約成本，通過向網絡運營商購買MPLS BGP VPN服務來建立起整個網絡。MPLS BGP VPN是一個建立在互聯網上的隧道技術，處于TCP/IP協議棧中的2.5層。在MPLS BGP VPN中，數據一般是始發于CE，通過網絡運營商的PE（Provide Edge）設備，由CE和PE在二層與三層之間封裝MPLS BGP VPN的報頭（push內層與外層lable），經由運營商的P設備到達目的PE或者CE，最后pop內外2層lable。這個技術充分利用了BGP路由協議的擴展團體屬性，使得私網能夠通過通信運營商的公網傳播，但又獨立于公網，這樣的優勢就是安全且傳輸成本低廉。

3 系統設計

3.1 系統結構

該系統總體結構分為三大部分：監控前端、視頻監控平臺、監控終端。

監控前端即進行視頻監控場所的監控點，在 30M 高度以上的鐵塔上安裝高清球形攝像機。其作用是根據要求實時采集監控點的視頻圖像，并將模擬視頻編碼成MPEG-4/H.264格式的數字視頻碼流，將壓縮編碼后的視頻碼流通過MPLS BGP VPN送到通信運營商的視頻監控平臺中，通過平臺的存儲系統保存前方監控圖像，并將碼流分發給國土系統進行實時觀看或點播回放歷史圖像。同時該監控前端設備支持遠程管理，譬如控制攝像云臺的旋轉和控制攝像頭的相關參數。

視頻監控平臺是一套嵌入式高性能、高可靠性的運營平臺。該平臺由通信運營商提供服務，其作為整個網絡視頻監控系統的服務控制管理中心，它負責控制整個監控系統的運行，完成遠端視頻監控圖像的接入、交換、轉發、分發、畫面分割等工作，并對所有系統設備工作狀態監視管理并負責響應相關設備的命令請求，發出控制指令到指定設備運作。視頻監控平臺采用工作人員權限和設備集中管理的模式，工作人員的權限管理清晰明了，便于全網規劃和管理。

監控終端包括：PC終端、傳統監控終端（監視器）、智能終端。PC終端是通過WEB方式或者專用的客戶端軟件，在PC機上完成監控、管理、回放檢索錄像文件的功能。傳統監控終端通過網絡從視頻監控平臺接收數字化視頻流和其他信息，采用KDM視頻解碼器還原出模擬信號，通過電視墻實現傳統監控。視頻的切換功能可以通過控制鍵盤也可以使用登錄至視頻監控平臺的 PC機來完成，除具有傳統視頻矩陣的圖像切換功能外，系統還具有畫面分割、視頻分配（分發）等功能。移動終端包括市場主流安卓手機、蘋果手機、平板 pad 以及專用智能系統專用單兵設備，可通過智能終端安裝專用客戶端進行遠程實時監控。

3.2 實時瀏覽

工作人員通過客戶端直連方式對前端進行實時瀏覽，即前端的視頻流直接發送給客戶端，不經過中心平臺中轉，以節省媒體服務器資源；由于我們采用的是MPLS BGP VPN網絡架構，所以客戶端是與前端在同一個局域網內，故可以采用私網直連的方式進行實時瀏覽。

若當多個人同時觀看同一路實時視頻，媒體流則經過平臺媒體服務器中轉方式分發到不同的客戶端。

網絡的實時視頻瀏覽，要求可以在遠程計算機或手機上實時監控，亦可實現遠程通過硬件解碼器在監視器、電視墻上觀看實時視頻。瀏覽客戶端可采用 B/S 或 C/S 架構。

3.3 智能監測系統與國土自有“一張圖”系統對接

通過以“一張圖”數據庫為基礎，將多源、多尺度、多類型的國土資源“批、供、用、補、查、登”數據通過信息技術有效組織起來，建立多要素、多層次、多維度，具有時空特征的土地智能綜合動態監管模式。

工作人員能夠在“一張圖”上查看視頻監控探頭，顯示攝像頭旋轉角度和位置信息，并支持與攝像頭聯動操作，能夠對重點區域進行自動拍照，并按照時間形成監控成果畫面，永久性保留，作為歷史追溯資料。系統同時實現對攝像頭自動獲取技術，根據攝像頭位置信息與地塊信息，為工作人員智能的選取最近區域的攝像頭進行觀測。

4 結束語

總之，隨著信息技術快速的發展，國土資源的監控管理工作將愈發線上化。跟上時代潮流，加強信息建設，方能更好的保護國土資源不受破壞。在信息化建設工作上，我們通過種種措施很好地做到了“守土有責”。國土資源智能監測系統就是一種方便監管、提高監管效率、優化土地資源保護的線上系統。endprint