物联网在国土资源管理中的研究与应用

物联网在国土资源管理中的研究与应用

广西壮族自治区平南县大鹏镇国土规建环保安监站广西平南537322

摘要:随着我国用地范围越来越大,土地管理涉及的内容越来越多,如地籍管理、土地利用规划和土地资源调查等,过去传统的土地管理模式已经很难满足实际工作的需要,为了实现土地管理的科学化和规范化,建立一种高效和现代化的土地管理模式,必须利用信息技术进行土地管理。本文以物联网技术为基础,利用面向服务的三层架构方式,构建一套适用于国土资源监督管理的系统,具备一定的科学性和实用性。

关键词:物联网;国土资源管理;研究;应用

1前言

物联网(internetofthings,IoT)是当今世界信息技术发展的趋势和潮流,大力推进物联网在国土资源管理上的应用,是推进区域现代化建设全局的战略举措和破解发展难题的重要手段。物联网在国土资源管理方面的应用仍处在探索阶段,物联网的应用面、技术水平和服务深度仍面临着挑战。

2基于物联网技术的国土资源管理

目前业界普遍认为,物联网的关键技术包括射频识别、传感网、两化融合和M2M技术。在国土资源管理问题中,如何将监测到的数据与互联网相结合,这4项技术起到关键的作用。

2.1土地开发整治监管工程

土地整治项目是一项复杂的综合工程,包含现状复测、填方碾压及土方综合平衡等多方面的控制。随着物联网技术的发展,土地开发整治监管工程可借助物联网的实时感知、无线传输以及其强大的数据分析能力,对土地开发整治过程中涉及的大量空间信息,进行获取、存储、分析、管理和应用,为科学地进行土地整理规划设计提供数据基础,为土地整理工程监管提供决策依据。具体建设内容包括以下几点:

(1)农业资源感知系统

利用GPS、传感器技术实时获取整理项目区域内每个地块的土壤与作物信息,及时了解耕地状态信息,如地块连片程度、耕地土壤有机物、水分、湿度、温度和产量分布等情况,利用埋在地块表层的无线网络传输节点设备,进行数据的无线传输,进而为土地整理项目中的土地平整、农田水利等工程的科学规划与合理布局提供信息基础。

(2)耕地质量监控系统

建立基于物联网的土地整治耕地质量监控标准流程。对土地整理过程中的耕地质量情况进行实时监控,包括耕地的养分、盐渍化、土壤肥力、土层、土地污染程度等方面的特性。利用专业的土地监测传感器对上述耕地质量因子进行随机取样并获取数据,感知数据经无线传感网录入项目监管部门的业务系统,系统再将原始数据经移动通信网传输到专业土壤检测机构的服务器上,进行智能处理与分析,结果实时反馈到监管部门的系统。

2.2耕地保护智能监控工程

(1)智能视频监控

在一些耕地区域内设立监控杆体,安装长焦距变焦镜头实现大范围距离的监控,配备太阳能供电系统实现设备能源供应。采集的视频由编码器编码后经移动通信网传送到监管中心,进行集中存储和实时显示。

(2)无线网络传输

无线传感网由低功耗、低成本的密集型节点构成,具备自组织性与容错能力,部分节点受损不会导致网络出现崩溃。目前无线传感网主要用于国土安全保护、边境监视等领域。

(3)耕地保护移动执法

针对土地违法整治快速、有效的要求,需给相关土地执法人员配备移动执法终端,该终端可以直接获取控制中心信息,及时查询相关区域的土地监控情况,同时可灵活地接收指挥中心指令。土地执法动态巡查系统结合PDA、GPS和GPRS通信技术,能实时将现场信息传输到管理中心的业务系统,为领导决策分析提供依据。

2.3国土产权电子标签工程

(1)产权信息在线采集系统

建立权利人身份在线采集系统,将电子标签植入产权证,通过读卡器读取电子标签内的存储信息,对权利人身份信息进行采集,识别产权证所代表的地块和权利人,并将其与对应的宗地信息(如宗地的位置、面积、权属界线、土地等级、土地价格、利用状况、权利状况、权属状况、使用年限等各种宗地的自然和社会经济信息)以及宗地图和相关的法律依据等进行叠加,共同录入土地电子产权证。

(2)多源数据集成系统

电子标签将成为地块、权利等对象的属性信息载体,使原先集中存储在各级国土资源管理行政部门土地数据中心的地块相关信息,被拷贝至地块产权证书专属的电子标签上,该地块拥有自身可移动的专属“数据中心”,信息的共享模式从集中式共享转变为集中式与分布式共享并存,有效地均衡了数据信息和事务信息,大大分担了数据中心的负载;同时,由于产权电子标签内的信息由多个经授权的部门和机构共同写入,各个原本相互独立的政务系统内的信息得到有机整合,信息“孤岛”被自然打破。

3国土资源信息化监管平台的建立

3.1信息化监管平台系统要求

本文基于OGC标准技术体系,以云架构、云计算理念为指导,横向上以数据层、服务层、软件平台层、应用层等技术平台为基础,采用企业应用集成技术、SaaS技术和Facade技术,结合业务需求及其数据应用,实现国土资源核心数据库浏览、查询和分析;利用3S、三维GIS、WebService等技术,将各类数据服务和应用功能嵌入现有应用系统,同时通过Web或数据共享方式把国土资源核心数据库发布到用户桌面,实现二、三维联动,从而构建基于物联网的国土资源信息化监管平台。

3.2信息化监管平台系统构架

国土资源综合信息化监管平台主要从决策、执行、监督三个层面进行分层搭建,横向每一层相对应有4种监管模式,它们以接口的形式连接左右两层,纵向以主线贯穿国土资源业务,通过通信服务进行层与层之间的连接,从而实现层与层之间的透明性,动态跟踪和管理国土资源的各个环节及过程。基于物联网的国土资源信息监管平台总体技术框架见图1,它以3G、WiFi、互联网、卫星等信息化技术为通信保证和监管基础,主要有监测层、数据层、服务层、平台层和应用层五个纵向层面构成,横向以“征、供、用、保、查”为主线实现国土资源业务“事前、事中、事后”的全程监管。

图1基于物联网的国土资源信息化监管平台总体技术框架

3.3信息化监管平台功能

国土资源信息化监管平台是一个规模庞大的综合性信息技术平台,主要由企业服务总线(ESB)、企业应用集成(EAI)、面向服务架构(SOA),以及数据库技术(SQL)、网络负载均衡技术(NLB)、软件即服务(SAAS)、平台即服务(PAAS)、无线通信技术(WCT)、虚拟化技术(VT)等集成信息化技术构成,该平台由3个子系统构成。

(1)国土资源物联网监控系统。该应用系统以物联网技术为基础,建立了国土资源信息化监管指标体系维度模型,通过对国土资源影响因子进行随机取样和数据采集,并对其进行定量化智能分析和处理,以直观化的形式反映国土资源现状、规划、保护和开发利用水平,从而实现国土资源执法监管自动化和智慧化,达到全程监管其执法过程的目的。

(2)国土资源物联网执法监督系统。该应用系统以通信技术为基础,依托GPS全球定位系统建立了全面的国土资源土地坐标数据库。基于该数据库,执法监控中心可通过移动执法终端统一指挥调度现场执法人员;同时,现场执法人员不仅可以及时获取由控制中心发出的信号指令,也可以将现场采集到的信息及时回传控制中心,从而提高了国土资源动态执法的工作效率。

(3)国土资源应急管理系统。该应用系统以传感器、GPS全球定位系统、地理信息系统等为基础,通过数据采集终端将所采集的数据上传执法监管中心进行快速分析,判断是否要启动国土资源应急管理系统,然后将指令传输到现场执法人员的移动终端设备,从而实现紧急事故的上下联动应急应变处理。

4结语

物联网技术应用于国土资源领域,可实现土地开发整治智能监管、耕地保护智能监控、国土产权电子标签管理等国土资源管理的智慧化。构建基于物联网技术的智慧国土信息平台,有助于提升国土资源管理的信息化水平,增强国土资源配置的科学性,形成国土资源管理的新格局。

参考文献:

[1]黄德霖.物联网该怎么用——对土地整治项目监理的思考.中国土地,2012(5).

[2]王星月,马友华,王静,毛雪.基于国土资源的大数据应用研究[J].国土与自然资源研究,2017,(04):74-80.

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