城市违章建筑监督管理平台方案介绍编制单位：北京东方国信科技股份有限公司编制日期：2016年12月22日目录一、项目概述 (2)二、项目建设目标 (3)三、项目总体设计 (4)（一）平台总体框架图 (4)（二）业务总体流程图 (6)（三）项目关键性技术 (6)1.无人机技术 (7)2.3S集成技术 (7)3.数据挖掘和知识发现技术 (7)4.海量数据存储分析技术 (8)四、违章建筑监督管理平台建设内容 (8)(一)平台整体功能结构 (8)(二)平台系统功能介绍 (9)1.数据采集系统 (9)2.数据识别分析处理系统 (10)3.违章建筑监测预警系统 (10)4.综合业务管理系统 (10)5.移动执法业务系统 (12)6.综合统计分析系统 (12)7.系统管理 (13)(三)平台支撑系统介绍 (14)一、项目概述城市是区域政治、经济和文化中心，在国民经济和社会发展进程中发挥着重要的作用。
随着社会经济的发展和各种利益的驱动，各式各样的违法建设行为层出不穷，严重制约着城市现代化的发展和和谐社会的建设。
城市规划法颁布以后，违章建筑视同违法建筑。
违章建筑是指未经规划建设部门审批，取得用地、规划、施工等许可证或违反许可证规定建设的建筑，违章建筑最大的特征是它存在或始建过程是违法、违规和违章，界定标准主要包括三方面内容：规模、时间以及地域上的界定。
违章建筑对城市建设和发展具有很大危害性，一直是困扰城市发展前进的棘手问题，因此，能够及时发现违章建筑并对其实行拆违监控对城市发展具有重要的意义。
传统的对违章建筑进行监测和管理的手段相对落后，主要靠群众举报发现和确认，违章建筑屡禁不止且不能及时发现，以至监测和拆违的成本急剧增高，造成火灾、交通和卫生等公共安全事故频发，阻碍了城市的发展和建设，破坏了城市形象，降低了政府威信。
采用“3S”技术对违章建筑进行高效和低成本的管理，可以对已有的违章建筑进行有效的打击，及时发现新的违章建筑苗头并予以遏制，并提供科学的管理技术和手段对实施建筑违章的人和单位的违章行为实时监控和管理，大大节约处理违章建筑的成本，减少公共安全隐患，是建立城市发展和和谐社会的重要工具。
"3S"技术是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）的缩写，是互相独立而在应用上有密切关联的高新技术的简称。
3S技术的集成是当前测绘技术、摄影测量和RS技术、地图制图技术、图形图像、GIS和GPS定位及数据通信技术的结合与综合应用。
东方国信的城市违章建筑监督管理平台是采用3S技术对违章建筑建筑进行监测识别和执法的综合管理系统，基于无人机RS技术成为获取违章建筑动态、实时、更新数据的手段，在确认城市违章建筑时用GPS进行精确定位，实地定位信息与RS影像的地理坐标匹配，数据实时进入GIS。
GIS则是3S技术中的核心，主要对遥感解译层、城市基础地理底层等各种数据进行组织加工、分析处理和查询，实现违章建筑监测与执法管理相结合，最终形成一个完善的城市违章建筑综合监管平台和决策支持的可视化系统。
二、项目建设目标该项目围绕城市违章建筑管理执法存在的突出问题和薄弱环节，通过无人机高空自动监测手段，结合运用云计算、大数据、物联网等现代信息技术，开展城市违章建筑信息自动采集、智能识别分析、在线监测预警、统一管控治理等体系建设，为城市架起“天空之眼”，对城市违章建筑进行360°全方位无死角监控治理，实现城市违章建筑监测管理的自动化、信息化、标准化、精细化、动态化、统一化，将城市整体管理水平提升到新高度。
（一）建立无人机数据采集监控标准体系，运用影像自动识别和快速拼接等功能，加强对地观测、地理信息等数据的快速分析识别能力。
（二）建设违章建筑管控数据库，设立违章建筑数字档案，强化信息分析统计功能，为执法人员快速提供违章建筑物详细属性信息，夯实执法部门的执法依据。
（三）实现违章建筑监控预报警功能，运用不同时期建筑信息、地理信息等数据的综合比对分析，总结违章建筑发生规律，对可能重复发生违规建设的区域提前预警。
（四）加强统一调度执法，把处理违章建筑的多个部门纳入到管理系统，实现跨部门业务流程衔接和分主题指挥、数据通讯，提高指挥处理能力。
三、项目总体设计（一）平台总体框架图城市违章建筑监督管理平台基于互联网、物联网，建设包括数据采集、数据设备分析与处理、违章建筑监测预警、综合执法、统计分析和违章建筑数据资源库，为城市相关主管部门提供安全、高效、集中的城市违章监督管理工作环境和辅助决策支持服务，形成为现代化城市发展提供更好的服务，总体建设与应用示意如下图所示：城市违章建筑监督管理平台项目方案介绍5 / 15平台总统架构图-1（二） 业务总体流程图通过无人机日常巡视采集的信息或公众举报采集的信息，将自动传输到控制服务中心，影像识别分析系统及时介入进行加工分析，将结果输出到监测预警分析系统，监测预警分析系统通过报警机制将预警信息推送给运营坐席人员再次确认，确认无误后将任务下发给执法人员现场执法，执法人员进行执法活动后形成相关报告反馈至控制服务中心，形成城市违章建筑信息自动采集、自动分析预警、管理执法、领导决策的闭环业务流程。
业务总体流程图-2（三） 项目关键性技术城市违章建筑监测与管理的实现，是无人机技术、3S 集成、数据挖掘和知识发现、增强现实、海量数据存储分析和数据管控等关键技术共同集成发挥作用的结果。
1.无人机技术无人机遥感系统以获取高分辨率遥感数据为应用目标，通过3S技术在系统中的集成应用，达到实时对地观测能力和遥感数据快速处理能力。
目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机作为机载遥感设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，所以应针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。
同时还应开发影像自动识别和快速拼接软件，实现影像质量、飞行质量的快速检查和数据的快速处理，以满足整套系统实时、快速的技术要求。
2.3S集成技术GPS,RS,GIS是违章建筑识别监测的3大支撑技术，实际中单独使用存在缺陷。
GPS可在瞬间产生违章建筑目标定位坐标却不能给出地理属性。
RS技术可快速获取区域违章信息但又受到光谱波段的限制，而且还有众多建筑物特征不可遥感；GIS具有较好的违章查询检索、空间分析计算和综合处理能力，但数据录入和获取始终是个瓶颈。
因此，综合运用3S技术才能形成和提供所需要的信息获取和定位、信息处理、分析模型的能力。
3.数据挖掘和知识发现技术数据挖掘和只是发现旨在发现大量数据中隐藏的知识，以用来解决“数据丰富、知识贫乏”的问题。
违章建筑识别监测系统包括自动生成和采集得到的大量数据，经过数据挖掘和知识发现才能找出其中蕴涵的大量有用信息。
以遥感影像数据挖掘和知识发现为例，首先建立遥感影像数据挖掘与知识发现的数学模型，从遥感影像库、精细波谱库、多幅影像或一副影响的多个分块中挖掘和提取出规律性的、潜在的、具有语义意义的违章建筑知识（例如遥感影像的光谱、纹理、形状、空间关系和空间分布规律等特征知识，以及空间关联规则等）；然后，建立影像知识统一存储和管理的遥感影像知识库，实现影像知识的有效存储、添加、删除、查询和知识的智能化应用（基于知识的影像分类、聚类、检索、变化检测、建筑识别等）。
4.海量数据存储分析技术检测违章建筑与拆违，设计数据量相当大，既有空间的，如各类多光谱、多时相、高分辨率的城市遥感卫星影像、航空影像、大比例尺的规划底图；也有非空间的，如建筑属性、城市人口、经济、资源等方面的数据，因此，需要海量的存储技术。
这些数据存放在不同系统、不同数据库中，其数据结构、数据格式也不尽相同，实现这些数据的共享、动态调用都离不开互操作技术。
四、违章建筑监督管理平台建设内容(一)平台整体功能结构该平台建设主要包括数据采集分析、信息监测预警、治理管控、系统管理四大部分构成，具体如下图：业务总体流程图-3(二) 平台系统功能介绍1. 数据采集系统数据采集系统是对无人机采集影像信息和社会群众举报的信息进行接入和存储。
无人机数据采集功能为用户提供定制化的数据采集服务,用户只需要定义任务的区域范围和数据提交的时间要求，系统将自动进行任务规划，任务设定。
首先，用户可在客户端设定任务的区域范围、要求的数据提交时间等信息，客户端将会把任务信息上传至控制服务中心，把任务信息发送给相应无人机，无人机将自动启飞，执行数据采集任务数据采集任务完成之后，无人机自动返回地面站所在位置，将无人机所采集的任务数据上传至控制服务中心，中心将进行下一步任务分配。
2.数据识别分析处理系统数据识别分析处理系统通过无人机采集回传到中心的数据进行数据获取和城市地物识别，特别是城市建筑（包括违章建筑）识别：首先，以基础地理底图、城市规划底图等相关图件为基础，对高分辨RS影像进行预处理，特征提取和图像识别解译等处理分析，得到建筑的时空分布图和结构现状图；将他们与历史基础地理数据和规划蓝图等相关图件进行比对，从众多的建筑中发现异常建筑，通过比对分析，确认疑似违章建筑；对确认的疑似违章建筑建立事件追踪档案库。
同一地点不同时间图像对比3.违章建筑监测预警系统违章建筑监测预警该系统会对数据识别分析处理的数据库进行实时扫描，发现新信息后，系统可基于GIS、弹出窗口、短信、邮件等多种方式展示预报警信息，将预警信息以多种终端方式智能推送相关人员，并结合综合业务管理系统统一处理，同时监测预警系统是监管人员日常主要发现违章信息的核心窗口。
4.综合业务管理系统综合业务管理系统是城市违章建筑监督管理的综合性业务系统，主要包括了违章建筑信息管理与查询、辅助违章建筑处理功能等。
1)违章建筑信息管理与查询模块此模块主要进行违章建筑信息的收集，统计分类和查询；确认违章建筑以后，通过遥感影像、现场勘测并与城市管理与规划数据库对接，收集违章建筑详细属性信息，包括违章类别、地理位置、所属辖区、建筑规模、建造时间、建造单位和违章危害性等；对已有的违章建筑信息按各种属性查询功能（属性的单项查询、联合查询，为用户提供诸如新增违章、重点地区、重点违章建筑警告信息等），对用户选定的违章建筑详尽提供其各类信息供用户管理与决策。
2)辅助违章建筑处理模块该模块其一是违章建筑处理过程中数据和信息的数字化管理：为违章建筑设立数字档案保存属性信息（除了上面提过的属性外，特别是整改信息，例如是否接受整改、整改执行部门、面临的问题、所处阶段、进度控制、花销、整改结果等），在提高管理效率的同时还为执法管理积累了经验。
其二是可视化处理结果动态监管：利用高精度遥感影像的动态实时和扫描范围大的特点，对违章建筑处理过程进行持续跟踪，通过可视化影响对处理的进度和结果予以微观和宏观上的把握。
