物联网&智慧城市创新实践｜安全赋能的软件研发人才教育模式重构与实践

  

「为深化智慧城市建设，推广城市数字化转型先进经验，推动物联网技术与城市发展深度融合，赋能北京城市高质量发展、高效能治理与高品质生活，北京物联网智能技术应用协会、中关村智慧城市产业技术创新战略联盟、北京测绘学会在2025年全球数字经济大会物联网与智慧城市论坛期间，联合开展2025物联网与智慧城市优秀案例征集评选活动。本次活动共征集200余个案例/成果，经评审筛选，最终发布60个优秀案例/成果，并将通过多渠道进行系列展示。诚邀各界开展合作交流，详情可咨询北物联李老师（联系电话：13521200337）。」

申报单位：徐州市低空产业发展有限公司

所属领域：基层治理领域
  

一、案例概述

　CASE OVERVIEW

　　背景：随着低空经济与智慧城市战略融合，传统监管模式在耕地保护与城市治理中痛点凸显：人工巡查效率低、技术手段滞后、部门协同难，卫星遥感更新慢，复杂区域存在监管盲区，突发事件响应迟缓。国家“科技护耕”战略与新型智慧城市建设要求推进智能监管，江苏省及徐州市亦出台政策推动低空智联应用。徐州市低空产业发展有限公司依托产学研协同，融合自动化飞控、AI算法等技术，在“天眼巡”与泉山平台场景验证基础上，构建低空智联网服务平台，填补技术碎片化与场景割裂化市场空白，推动低空经济向全域治理升级。

　　目标：低空智联网服务平台是以“无人机+AI+数字孪生”为核心的智能服务平台。主要为破解传统城市治理中信息孤岛、监管盲区、响应滞后等难题，融合自动化飞控、AI算法与数字孪生技术，构建“全域感知—智能分析—多跨协同”的低空治理体系，实现耕地保护与城市管理的精准化、高效化、闭环化。

　　特点：1.技术融合创新：集成自动化飞控、AI识别、边缘计算、数字孪生技术；

　　2.模式创新：首创“无人机吹哨、部门报到”治理机制，支持“一机多飞、一机多用”；

　　3.闭环管理：打通“感知-预警-处置-反馈”全流程，覆盖耕地保护、违建监测等多个实际应用场景。

二、行业挑战

　INDUSTRY CHALLENGES

　　（一）行业需求现状

　　1.耕地保护领域：传统人工巡查存在“半径小、频次低”缺陷（单人工巡查日覆盖不足5平方公里），卫星遥感数据更新周期长（通常15天以上），导致违建“动土即成型”，2023年全国耕地“非农化”案件中超60%因发现滞后增加整改难度。

　　2.城市治理领域：多部门数据壁垒显著（如城管工单与资规用地数据互通率不足30%），复杂地形区域（如山体、城中村）人工巡查覆盖率仅40%，突发事件平均响应时间超2小时，难以满足智慧城市实时监管需求。

　　（二）核心挑战

　　1.技术融合壁垒：低空无人机巡检数据与政府业务系统对接存在协议不互通问题，如AI识别结果与资规执法系统接口适配耗时长达2个月。

　　2.成本效益失衡：传统无人机巡查需“一机一任务”，单台设备年均使用成本低，且人力操作效率低下，难以实现一机多用的规模化应用。

　　3.跨部门协同瓶颈：违建处置需城管、资规、住建等多部门联合执法，传统流程需3-5个工作日完成审批，错失处置黄金期。

三、解决方案与场景

　SOLUTIONS AND SCENARIOS

　　（一）解决方案简介

　　构建“1+2+N”智能服务体系：

　　1个数字底座：基于数字孪生技术实现全域可视化管控；

　　2大核心能力：

　　边飞边算AI识别（违建/非农化精准预警）；

　　多部门工单协同闭环（“派单-处置-反馈”全程留痕）；

　　N个场景扩展：支持耕地保护、城管执法、环保监测等各类垂直应用。

　　（二）支撑作用

　　平台以“全域感知-智能分析-协同处置”为核心能力，深度融合无人机集群、AI算法与数字孪生技术，为城市治理提供全维度技术赋能：

　　1.耕地保护与土地监管

　　动态监测：通过自动化无人机巡飞与高精度图像识别，实时比对国土规划数据，毫米级捕捉非农化、非粮化行为；

　　闭环执法：预警信息直通基层网格员，及时响应处置，实现“发现-处置-复勘”全流程留痕管理。

　　2.城市精细治理

　　智能识别：定向巡查，精准识别违建、占道经营、市容违规等问题；

　　多跨协同：工单系统自动分派至城管、住建等部门，打通“问题定位-处置-反馈”业务闭环。

　　3.生态环保监测

　　污染溯源：搭载多光谱传感器及气体检测设备，实时追踪大气、水体等异常现象；

　　预警预判：及时预警至相关部门，结合数字孪生模型，辅助制定防控策略。

　　4.应急响应与公共安全

　　灾情防控：红外热成像实时监测火点、地质灾害隐患，生成应急疏散方案；

　　立体指挥：高空喊话系统远程疏导人群，联动地面力量快速响应突发事件。

　　5.基础设施运维

　　智能巡检：自动识别工地安保、桥梁裂缝、电力设施故障等隐患；

　　实时监管：数字化+高空手段进行实时监管，辅助完成安全隐患排查。

　　6.共性技术支撑

　　5G专网保障超清影像实时回传，边缘计算实现“边飞边算”；数字孪生底座构建全域可视化管控，工单引擎打破部门数据壁垒；多模态AI模型持续迭代，强化语义理解与趋势预测能力。

　　（三）典型应用

　　1.“天眼巡”耕地保护与违建监测管控

　　面对传统耕地保护监管打击滞后、巡查盲目等难题，徐州市低空产业发展有限公司研发“天眼巡”系统。该系统以自动化飞控与人工智能为核心，通过“飞、采、算、传、处、复”六大模块协作，实现边飞边算、快速识别。每架无人机覆盖半径6公里，日均巡飞8-10架次，1-3天可覆盖全镇，融合高分辨率遥感等技术，精准识别违建并自动下发预警。

　　系统现已覆盖徐州市10个县（市、区）、102个街道（镇），部署114个无人值守机场，累计飞行85000架次，发出预警29000余条。2024年，铜山区汉王镇等多地省级下发卫片被系统100%提前预警且整改完成；铜山区大许镇全年发现1011宗土地地貌变化，精准识别非粮化、非农化及违建风险。其具备及时预警、精准定位、流程闭环三大优势，实现从被动监管到主动预警转变，为耕地保护提供高效技术支撑。

　　2.区级低空一体化服务

　　为破解城市管理信息孤岛、监管盲区、响应滞后难题，徐州市低空产业发展有限公司与泉山区合作打造泉山区低空一体化平台。平台以数字孪生为底座，融合无人机、AI算法等技术，构建全域感知驾驶舱、多跨协同应用体系和全流程管理工具。

　　通过“一机多用”模式开发21个垂直场景，实现城管、资规等5部门数据互通，违建等问题从发现到处置缩短至分钟级。其数字驾驶舱整合地理信息与预警进度，接入大模型提升分析能力；多跨协同模块支持无人机搭载多元设备，完成违建监测、火源定位等任务；全流程工具实现执法全程留痕。平台运行后，无人机巡查效率提升，人力成本降低，预警响应从小时级缩短至分钟级，还通过数据融合为城市规划提供支撑，未来可拓展至更多领域，助力构建“全域智能”城市治理生态。

四、成效及价值总结

　SUMMARY OF EFFECTIVENESS  AND VALUE

　　低空智联网服务平台在实际运行中展现出卓越成效。在耕地保护领域，已全面覆盖徐州市10个县（市、区）、102个街道（镇），部署114个无人值守机场。截至目前，累计飞行85000架次，发出预警29000余条。2024年，铜山区汉王镇等地省级下发卫片被该系统100%提前预警并完成整改；铜山区大许镇全年精准识别出1011宗土地地貌变化，对非粮化、非农化及违建风险实现精准把控。

　　在区级城市管理领域，通过“一机多用”模式，成功开发21个垂直场景，实现城管、资规等5部门数据互通，让违建等问题从发现到处置缩短至分钟级。其数字驾驶舱整合地理信息与预警进度，并接入大模型提升分析能力；多跨协同模块支持无人机搭载多元设备，高效完成违建监测、火源定位等复杂任务；全流程工具保障执法全程留痕。

　　低空智联网服务平台具有及时预警、精准定位、流程闭环三大显著优势，实现了从被动监管到主动预警的重大转变，为耕地保护等工作提供了高效技术支撑。平台运行后，无人机巡查效率大幅提升，人力成本显著降低，预警响应从小时级缩短至分钟级。同时，通过数据融合为城市规划提供有力支撑。

　　低空智联网平台的社会效益显著，一方面提升了政府部门的管理效能，使城市治理更加精细化、高效化，保障了耕地资源安全，维护了生态环境与城市建设秩序。另一方面其创新的技术应用模式为行业发展提供了示范，未来有望拓展至更多领域，如应急救援、物流配送等，助力构建“全域智能”的城市治理生态，成为推动城市高质量发展的新引擎。