小区里,一楼的公共绿地不知什么时候被圈进了自家院子;楼顶天台上,悄悄“长”出一层阳光房;街巷深处,一间彩钢板房挤占了本就不宽的消防通道……这些藏在城市角落的违法建设,正在被一双双“火眼金睛”精准捕捉。今天,卫星遥感、航空摄影、人工智能与城市时空大数据技术深度融合,让违法建设越来越无处藏身。
治违之难:看得见,才能管得住
违法建设,通俗地说,就是违反城乡规划、建设管理等法律法规,未经批准或者未按照批准内容建设的建筑物、构筑物。具体是否属于违法建设,还需要有关部门依据法律法规、规划审批资料和现场情况认定。看似只是“多了一间房”,实际上可能藏着不小的安全隐患。私搭乱建往往没有经过规范的结构设计和施工验收,随意加层可能增加楼体荷载,影响建筑结构安全;部分简易搭建使用的彩钢夹芯板等材料如果防火性能不达标,可能加快火势蔓延;消防通道、疏散楼梯一旦被占用,危急时刻堵住的就是生命通道。此外,侵占绿地、遮挡采光、挤占公共空间等行为,也会影响居民的生活环境和公共权益。
治违必先查违,关键是“看得见、找得准、核得快”。一座城市往往有几十万栋建筑,面积可达数千平方公里,仅靠执法人员逐街逐巷巡查,跑完一个区可能就要几周。而一些疑似违法建设恰恰藏在楼顶、院内、厂区深处等从地面不易观察的位置。空天信息技术的发展,为破解这一城市治理难题提供了新的手段。
天上看:卫星为城市做“影像体检”
遥感,顾名思义,就是“遥远的感知”。运行在数百公里高空的高分辨率遥感卫星,可以持续获取城市地表影像。部分商业遥感卫星的空间分辨率已经达到0.5米甚至更高,在成像条件良好时,可以分辨较细致的地面目标;一间小屋或一处棚屋通常会在影像中表现为多个像元,从而具备被识别的可能。更重要的是,卫星能够定期重访同一区域,相当于一次次为城市做“影像体检”。将不同时期的影像进行配准和对比,就可以发现哪些地方出现了新建筑,哪些建筑的轮廓或面积发生了变化。遇到阴雨或多云天气,光学卫星的观测效果容易受到影响。合成孔径雷达卫星则具有全天时、全天候观测能力,能够穿透云雾获取地表信息。通过多时相雷达影像、干涉测量等技术,还可以辅助分析地表形态、建筑变化或地面形变。不过,雷达影像的解译较为复杂,需要结合成像角度、地形和其他数据综合判断。
航空遥感和无人机可以充当“低空侦察兵”,对重点区域开展更精细的摄影测量。通过多角度影像,可以生成城市三维模型,辅助测量建筑的高度、面积和体量变化。无人机作业同时需要遵守空域管理、飞行安全和个人信息保护等规定。
近年来,星上智能处理、星间通信和“边拍边算”等技术正在快速发展。卫星可以在轨完成部分影像筛选、目标检测和数据压缩,将更有价值的信息优先传回地面,从而减少无效数据传输,提升发现变化的时效。不过,实际处理速度仍会受到卫星重访周期、云量、通信条件和数据处理流程等因素影响。
智能判:AI从海量像素中“找不同”
拍到了影像,新的难题随之而来:一座城市的遥感影像可能包含数十亿个像素,如果完全依靠人眼逐块比对,不仅费时费力,还容易遗漏细小变化。
基于深度学习的影像解译技术,就像为计算机装上了一双“智能慧眼”。技术人员利用经过人工标注的建筑、道路、绿地等样本训练算法,使其学习不同地物在遥感影像中的形状、纹理和光谱特征。这里使用的通常是目标检测、语义分割和变化检测模型,并不一定都是通常所说的生成式“大模型”。训练完成后,AI可以批量提取建筑轮廓,并对同一区域不同时期的影像进行分析。哪里新出现了建筑,哪里原有建筑发生了扩建,系统会将相关区域标记为一个个“变化图斑”。这一过程被称为“变化检测”。过去可能需要数周完成的人工比对,如今借助计算机可以在较短时间内完成初步筛查。
但需要特别说明的是,“发现变化”不等于“认定违建”。合法的新建、改建项目,同样会在影像中产生变化;临时施工设施、车辆堆放、树木阴影和影像拍摄角度变化,也可能被算法误判为建筑变化。因此,系统还需要将变化图斑与规划审批、施工许可、不动产登记等数据放入统一的时空框架中进行比对。对于影像中出现变化、但暂时没有匹配到相关审批信息的图斑,系统可以将其列入疑似问题清单,并附上位置、面积和前后期影像,推送给工作人员进一步核查。查违由此从“人海排查”逐步转变为“按图索骥”。
地上查:人机协同,兼顾效率与准确
AI并非万能。云层遮挡、高楼阴影、树木覆盖、影像时相差异等因素,都可能造成漏判或误判。对于楼内加建、地下室扩建等无法直接从空中观察的情况,卫星遥感也难以发挥作用。因此,目前较为稳妥的治理模式是“机器初筛、人工复核、现场核实”:AI负责对海量数据进行批量比对,从影像中筛选疑似目标;专业技术人员结合前后期影像和相关资料进行复核;最后,由有权部门的执法人员到现场踏勘,核对审批手续,依法作出认定。
机器提供的是线索和辅助判断,不能代替行政调查和执法认定。机器负责提升效率,人负责把握准确性与合法性,两者相互配合,才能兼顾治理效率和质量。
网上管:时空数据织就协同网络
违法建设智能核查系统正在逐步构建“空、天、地、人”一体化感知网络。城市时空大数据平台可以将卫星影像、航空和无人机数据、规划审批信息、12345政务服务热线线索、网格巡查记录等汇聚到统一的数字底座上。
市民通过政务热线或“随手拍”反映的疑似违建线索,可以在地图上进行定位,并与遥感影像、审批信息和网格巡查记录相互印证,让核查更有针对性。市民反映的信息属于问题线索,仍需有关部门调查核实,避免仅凭照片或单方面描述作出结论。北斗卫星导航系统可以为图斑和现场调查提供位置服务。执法人员携带移动终端前往现场后,可将核查照片、调查记录和处置结果回传平台,形成“发现—核查—认定—处置—反馈”的业务闭环。天上看、地上查、网上管,一张查违治违的协同网络就这样织了起来。与此同时,相关平台还应建立严格的数据权限、脱敏和安全管理制度,在提升治理能力的同时保护个人隐私和数据安全。
技术有温度,城市更宜居
技术终究是工具,城市治理还要兼顾法治、精细与温度。查违治违的最终目标,是让居民生活得更安全、更舒心。
对于经依法认定的违法建设,也不能简单理解为“一律立即拆除”,而应当依据法律法规,结合建设时间、性质、用途、安全风险以及对公共利益的影响等因素分类处置。对涉及消防、结构安全和公共通道的突出问题,应及时消除风险;对其他情形,则应按照法定程序妥善处理,并保障当事人的陈述、申辩等合法权利。拆违后腾出的空间,还可以结合居民需求,改造成口袋公园、健身场地、公共停车位或社区活动空间,真正把公共空间还给市民。
随着实景三维城市、城市信息模型和数字孪生技术不断发展,未来的城市治理将更加精细。系统不仅能够发现已经发生的建筑变化,还可以通过分析变化发生的时间、位置和类型,总结易发区域和风险规律,帮助管理部门优化巡查力量,实现从“发现一起、处置一起”的被动应对,向风险预警和源头防控转变。不过,算法预测只能作为辅助决策依据。模型可能受到训练样本、数据质量和区域差异的影响,因此仍需定期评估和校正,防止出现误判、漏判或对特定区域的过度关注。
当卫星再次掠过城市上空,它拍下的一幅幅影像,正在为城市安全治理提供新的观察视角。从依靠人力巡查,到构建空天地一体化的智能感知体系,空天信息技术让问题发现得更及时、核查更精准、部门协同更高效。释放公共空间、改善人居环境、提升居住品质——在法治规范、技术赋能和公众参与的共同作用下,我们的幸福家园正变得更加安全、宜居。
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