近年来，我国对农业监测监管提出了更进一步的严格要求。应对复杂的违法违规用地形势，地方必须从“被动整改”向“主动发现”转变，实现违法用地的“早发现、早制止、严执法”，对变化信息提取精准性和时效性提出了更高要求。
为进一步支撑市县监测机制建设，深化协同共享，我院遥感中心构建了一套“多源遥感排查-违法图斑提取-地方核查整改”的土地利用违法行为监视监测技术体系——充分发挥“无人机+卫星”数据的应用效能，提升耕地常态化遥感监测技术能力，快速、全面掌握广州市土地开发利用变化情况，实现广州市农用地开发利用活动高频、广域、精细化的监测，辅助市规划资源管理部门智慧决策，成果已在广州各区得到推广应用，有效支撑了全市耕地保护工作，成效显著。
星空一体动态执法总体框架
图源：自绘
01
卫星影像
双月度全域监测
我院已获批自然资源卫星应用技术中心广州市级节点，加入省级8+1卫星应用中心技术联盟，集成中科院虚拟地面站、高分中心数据资源，能够获取20多颗公益卫星数据。同时，接入国内最大商业遥感星座吉林一号星座（115颗在轨）数据资源，形成“公益+商业”卫星生态圈，利用卫星遥感的大面积监测优势，以双月度0.5m影像对广州市全域进行动态监测。0.5m影像作为可用的最高分辨率影像，可监测最小15平方米左右的图斑变化，显著提升影像核查准度和效率。
0.5m分辨率遥感卫星影像监测
图源：吉林一号卫星影像
02
无人机基站
月度自动巡查
目前，我院已实现广州市海珠区、南沙区无人机机场全覆盖，从化太平镇、花都赤坭镇、增城新塘镇等重点监测区域全覆盖，共计50余套无人机机场持续起飞进行数据采集。后续将打造测绘级固定翼无人机机场，实现广州市（除禁飞区）低空全覆盖。
我院自主研发了无人机智能飞控平台，实现无人机调度指挥和基础底图浏览展示，具备设备管理、航线规划、飞行直播、标注、新建飞行计划、飞行区域设置等功能模块，能直观浏览作业区域地理情况。
平台支持可见光平面建图，单架次可获取约1.5平方公里的清晰地理影像；支持标注与同步，能在客户端标记目标、规划路线、分配作业区域，并实时同步；支持作业成果管理，成果可自动回传、归档，实现一站式管理。
自研无人机智能飞行控制平台
图源：自绘
03
基于AI的违法行为监测
在自主构建的自然资源监测样本库基础上，结合商汤变化检测算法、开源遥感大模型及自研解译大模型等方法，我院建立起完整全流程的遥感影像深度学习引擎，实现遥感图像精准高效解译，持续监控地表的土地利用变化。对前后时相无人机影像、光学卫星遥感影像进行影像配准，并采用基于多尺度分割的自动化变化检测网络架构，对影像上发生的变化图斑进行提取。
大样本、大模型支撑下的违法图斑识别
图源：院项目报告
04
构建图斑台账与巡查信息
推送机制
对接广东省统一平台，建设广州市执法督办子系统，建立动态监测违法行为“推送-核查-反馈”快速处理机制，支撑广州自然资源执法全流程。
利用省自然资源综合感知服务平台，推送线索图斑矢量数据至移动端（综合感知APP），辅助区域专职人员进行现场核实，并进行外业核查信息填报。
“推送-核查-反馈”工作机制
图源：自绘
实践案例
无人机和卫星技术在土地复耕和持续跟踪中发挥着重要作用。在重建过程中，无人机可定期对复耕区域进行巡查，定期监控重建进度和质量。卫星遥感可用于长期监测，如植被恢复情况、土壤湿度变化等，确保复耕工作按计划进行。
2023年7月，通过图斑对比分析发现广州市增城区新塘镇的复耕区域存在微型消防站，占地0.41亩，通过“卫星+无人机”进行定期监测与多时相对比分析，并进行图斑上报与核查，对复耕进度进行全流程跟踪。2023年12月微型消防站全部拆除，将建设用地转为耕地，完成复耕。
增城区新塘镇的原微型消防站复耕进度跟踪情况
图源：无人机拍摄影像
通过卫星+无人机的星空一体化监测，实现小周期、高频次、“无人值守”的动态巡查新模式。院遥感中心自2022年至今，共向市规划和自然资源部门提供疑似违法图斑线索5300余条，占用耕地面积超2100亩，变化图斑的提前发现率达80%以上，实现违法占用耕地行为“早发现、早报告、早处置”，进一步提升日常监管效率。
随着卫星遥感、无人机机场、人工智能等科技手段的发展，未来的违法用地监测工作将依赖于更高分辨率的影像数据、多源数据融合、智能化算法。
我院将持续完善全方位、高效率的动态监测体系，实现对违法用地的精准识别和及时响应，助力提高土地管理的科学化和精细化水平，为广州市可持续发展和生态环境保护提供强有力的技术支撑。
供稿｜遥感中心
技术审核｜总工程师办公室
文图编辑｜办公室
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