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开展绿视率调查，绿视率外业采集效率较人工提升12倍
通讯员曹筱敏张译
道路两旁的绿植、社区里的口袋公园、城郊连片生态林地、滨水沿岸风光...城市生态环境的点滴变化，离不开精细化生态监测科技的支撑。近日，2025年度华夏建设科学技术奖评选结果揭晓，由北京市测绘设计研究院牵头申报的“城市更新背景下的城市生态品质多维立体监测与智慧评估关键技术及应用”项目斩获二等奖。
在北京市生态环境局等单位的指导下，北京市测绘设计研究院科研团队立足超大城市生态治理现实痛点，融合北斗定位、人工智能、实景感知等前沿技术，打造了一套全链条智能化城市生态监测评估体系。目前，该技术已在全国十余座大中城市推广应用，有效助力城市更新规划，让生态改造落地更科学、民生绿化建设更贴合百姓需求。
聚焦民生需求
锚定生态智能监测研发方向
当前，全国城市更新工作全面提速，旧城改造、街区提质、公共空间重塑成为城市建设工作的重点，城市居民对家门口的绿化环境、休闲空间要求不断提升。然而，城市生态现状摸排与以人的感知为主体的品质评估始终存在不少现实堵点。
过去，开展城市生态摸底大多依靠2米及以上的粗颗粒遥感影像，如同隔着一层磨砂玻璃看城市，只能触强分辨林地、草地、水域湿地等大类轮廓，难以识别建设用地中的树木与小微绿地。传统生态评价则止步于绿地率、绿化覆盖率等二维平面指标，只能回答”绿有多少”，却无法回答“绿有多好”垂直绿植、街角微型绿地、高架桥下的攀缘藤蔓等贴近群众的小微景观，往往成了“看不见的风景”。统计数据与市民实际感受脱节，不少绿化项目仅凭过往经验规划落地，易出现绿地选址不合理、建设后利用率偏低等问题。
在此背景下，开展高质量生态监测评估，精准掌握城市自然本底与立体绿化水平，成为支撑城市体检、生态修复与空间优化的重要举措。立足生态文明建设相关要求，进一步加强生态状况监测评估，营造宜居环境，2015年至2024年，北京市测绘设计研究院牵头，依托国家自然科学基金、北京城市体检等课题，围绕可量化评估体系、自动化监测处理技术、智能评估平台三个维度，开展系统性创新攻关。
项目推进过程中，北京市测绘设计研究院项目外勤人员奔走于城市各处采集实景素材、调试野外作业设备，研发人员兼顾算法优化与现场试验，白天实地采集数据，夜间整理影像资料、迭代程序代码。凭借团队的不懈钻研，项目逐步完成评价体系搭建、软硬件设备自研、智慧平台搭建全链条研发，成功突破多项行业技术瓶颈。
创新评价框架
实现生态评估多维研判
为打破单一化、平面化的传统评价模式，项目团队立足“生态宜居、人城共生”的核心理念，原创搭建”1＋3+8+N”分层递进式生态品质评价框架，实现三大转变：由单一点位数据核算升级为全系统统筹研判，由平面绿地统计拓展至全域立体化绿化摸排，由单一客观数据测算转变为实测数据与居民主观体验双向核验，填补了国内超大城市全维度生态品质系统化评价的技术空白。
这套评价体系如同定制化城市生态”体检清单”，以全域宜居为建设总目标，划分为自然基底现状、生态改造收益、居民宜居体验三大核心评价板块，细化出水系、林地、道路绿植、立体绿化等八大基础考核指标，并设置弹性补充项，可结合不同城市区位、街区属性、人口结构灵活增设个性化评价内容。老城街巷、产业园区、滨水居住区、城郊片区，都可以匹配专属评价细则。
团队同步研发设计动态权重自适应算法，持续收集市民对周边绿化、休闲场地的体验反馈，反向校准评估模型参数，让评价结果更加贴合民生需求。依托该体系，规划部门能够精准区分闲置地块的最优利用方向，科学判定地块适合修建社区游园、防护绿地或是生态湿地，从源头指导绿化规划。
自研智能装备
大幅提升外业作业效能
人工实地踏勘耗时费力，是制约大范围生态普查落地的突出难题。项目研发团队跳出传统人工采集思路，借鉴人眼视物原理，自主研发仿生视觉系列智能化采集硬件，包含车载全域勘测系统、便携式背包采集设备两大智能化装备，硬件集成多模北斗卫星定位模块、高精度里程传感装置，空间定位精度可达厘米级别。
车载设备可在车辆正常行驶过程中，按照预设距离自动抓拍沿街景观，复刻行人平视视角收录道路两侧绿植实景；轻便背包设备则适配车辆无法驶入的狭窄胡同、公园腹地、桥下空间等区域，工作人员背负设备缓步穿行，仪器自动完成全空间影像采集，同步留存行进轨迹与现场实拍画面。数据显示，整套自动化采集设备落地后，外业采集效率相较传统人工拍摄统计提升12倍。以往十余人的团队半个月才能完成的道路绿化摸排任务，如今单人配合车载设备一两天即可完成全部外业工作。
海量实景影像采集完毕后，项目依托优化后的AI智能算法，开发绿色植被自动识别软件。研发团队改良图像分割模型，强化软件对绿植边缘、细碎植被的识别能力，各类花草、乔木、爬藤绿植的自动提取准确率突破95%，数据分拣效率相较人工甄别提升18倍。除此之外，配套研发的遥感智能监测终端，联动高空卫星遥感影像资源，项目搭建起”卫星俯瞰全域、车辆沿街巡检、背包深入细处、AI智能解译”的立体化勘测新体系，生态用地变化识别漏检率大幅下降，整体作业产能提升近300%，一线外勤人力投入缩减七成以上，彻底改变人海式普查模式。
搭建智慧平台
沙盘模拟解锁规划新玩法
如果说自研勘测装备是探查城市生态的”感知触角”，项目打造的城市生态品质立体感知评价服务平台便是汇总所有数据、辅助科学决策的”智慧大脑”。平台搭载自主研发的多源数据智能融合算法，能够将高空卫星遥感大图、地面实地街景、国土规划台账等多源异构数据自动匹配拼接，生成兼顾宏观全域布局、微观街巷细节的三维实景模型。管理人员在线上便可缩放查看整座城市绿地分布，点击单个小区或街区，楼栋墙面绿植、街角口袋公园、滨河植被细节都能直观呈现。
平台最亮眼的创新成果，是基于自然语言技术搭建的生态政策知识图谱与拖拽式沙盘推演功能。研发人员系统梳理国内数百份城市绿化、生态修复相关政策文件，通过人工智能提取绿地管控、生态建设关键要素，搭建起包含12类实体、38项关联逻辑的政策知识库。在制定片区更新方案时，规划人员无需翻阅堆积如山的纸质资料，直接在虚拟沙盘上拖拽规划模块，系统便能自动演算不同建设方案落地后的绿化增量、环境改善成效，可视化对比多种改造路径的优劣。
以老旧片区改造为例，片区闲置空地待定建设口袋公园或生态停车场，工作人员分别在沙盘录入两套建设方案，平台结合片区常住人口、现有绿化存量、周边配套等多维数据，快速测算两种方案对应的绿地覆盖率、居民休闲便捷度，直观预判落地效果，帮助管理者择优敲定建设方案，减少项目返工。
目前，这套监测评估技术已在北京市全域落地实践。项目团队连续数年运用自研装备与平台系统，完成北京全域数万公里街景影像采集，对全市17个行政区数千条市政道路、上百座城市公园、数千个居民小区开展绿视率摸排、生态质量测评，深度服务当地留白增绿、滨水生态修复、森林步道营建、街区生态提质等重点工程，为北京常态化城市体检、生态红线精细化管控提供扎实的数据支撑。依托项目评估结论，北京多个老旧闲置边角地块完成绿化改造，新增大量便民口袋公园，切实改善片区人居环境，让市民在家门口收获实实在在的生态福利。
在本土应用日趋成熟的基础上，该项技术逐步向外推广，先后落地上海、广州、重庆等十余座大中型城市，合作单位达50余家，广泛应用于城市绿地普查、生态修复验收、自然岸线监测、街区生态画像建档等领域，助力各地精准推进城市更新与生态文明建设。
下一步，北京市测绘设计研究院科研团队将持续迭代算法与硬件设备，不断优化平台智能化服务能力，深挖测绘科技在城市生态治理中的应用潜力，以测绘科技创新助力各地打造宜居宜业的现代化城市。
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