★智慧城市典型案例展示★
宜昌市低空政务巡检应用实践
黄伟 柳菲 卢云辉 李卓希 李威
宜昌市勘察测绘研究院有限公司
一、建设背景
1.政策背景
近年来，低空经济作为新质生产力的重要组成部分，持续受到国家层面高度重视。2023年中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业重点方向，2024—2025年国务院《政府工作报告》连续作出系统部署，推动低空经济从探索培育迈向规模化应用阶段，为低空技术在公共治理领域落地提供了明确政策指引和制度保障。
2.区位特征
在国家政策引导下，湖北省出台《湖北省加快低空经济高质量发展行动方案（2024—2027年）》，将低空经济打造为重要增长极。宜昌是长江经济带高质量发展的立规之地，是三峡工程所在地和长江生态保护关键节点。全市山地丘陵与江河水网交织，岸线长、空间分散，城乡呈“点多、线长、面广”格局。同时，绿色化工、港航物流、文旅产业等沿江产业活动密集，人员流动频繁、空间活动范围扩大，对生态监管、安全保障和精细化治理提出更高要求，传统人工巡查在覆盖范围、响应效率和持续监管能力方面已难以满足实际需求。
3.现实需求
随着长江大保护深入推进，宜昌面临多领域叠加的治理压力：一是水域治理压力突出，禁捕禁钓与防溺水监管范围广、隐蔽性强，人工巡查效率有限；二是生态与人居环境治理任务繁重，在秸秆焚烧、固废垃圾及农村人居环境整治等方面存在对象分散、重复巡查问题；三是公共安全保障需求持续提升，在公安巡防、重大活动安保、消防巡查、森林防火及高空隐患排查等场景中，亟需高效空中感知手段。同时，城市数字化治理对时空数据的动态采集需求日益迫切，传统监管方式难以支撑城市底座常态化更新与数据价值释放。在此背景下，引入无人机融合人工智能开展政务巡检，成为提升治理能力的重要路径。通过统一平台调度和多部门协同应用，打通业务堵点，实现“一次飞行、多场景服务”，在扩大监管覆盖的同时减少重复投入，有效节约资金、提升治理能效，推动形成高效可持续的低空治理模式。
二、建设内容
1.总体架构
依托宜昌市低空经济和数字城市建设基础，构建覆盖全域、多场景联动的低空政务智能巡检体系。全市已组网建设36座无人机智能基站，重点布局于沿江沿河区域、主城区周边及典型农村片区，覆盖核心区域约2000平方公里，形成“固定基站+机动巡检”相结合的低空感知网络，如图1所示。系统融合城市时空数据底座与AI智能识别算法，集成无人机单机与集群作业、高精度航线规划、运行状态实时监控、多模态数据采集与分析等功能，实现低空巡检任务的统一调度和集中管理。
图1 基站覆盖图
2.基础设施
无人机智能基站具备自动起降、自动换电、远程控制和全天候值守能力，可支撑高频次、常态化巡检任务。单基站可覆盖半径约5—8公里区域，重点时段加密巡查，显著提升低空作业的连续性和稳定性。围绕不同应用场景，统一规划沿江岸线、水域周边、农田村庄和生态敏感区等航线，实现“航线标准化、任务自动化”，有效减少人工操作依赖。
3.算法模型
平台配套研发本地化AI算法模型20余个，具备成熟稳定的工程化运行基础。围绕基层治理与生态监管需求，构建多场景智能识别体系，在禁捕禁钓领域实现人员、船只与渔具的自动识别，在防溺水场景中对涉水人员聚集及下水行为进行智能判别，如图2所示。在秸秆焚烧监管中开展烟火特征精准识别，在固废垃圾巡查与农业人居环境治理中实现垃圾堆放及各类环境问题的自动发现与预警。
图2 防溺水人员识别
4.组织实施
联合公安、园林、应急、农业等部门统筹推进，成立专业低空运营团队进行具体实施。围绕重点水域、事故易发区域和学生集中活动区域，开展常态化空中巡查，通过平台统一汇聚巡检数据，并按业务归口推送至相关部门，实现问题发现、预警提醒和现场处置的联动衔接，如图3所示。在运行模式上，采用政府购买服务方式，提供飞行巡检、数据处理和智能分析服务，有效缓解基层监管力量不足问题。
图3 巡查整改步骤
三、创新亮点
1.一飞多用
针对政务巡检“任务多、目标杂、场景差异大”的特点，构建动态多任务AI检测机制，实现“一次起飞、多项识别”。无人机在同一架次飞行中，可同时对禁捕禁钓人员与船只、施工变化与占道经营问题进行并行识别，如图4所示。避免传统模式中“一个任务一趟飞”的低效运行。
图4 一飞多用
通过算法调度策略优化，在不增加飞行架次的前提下，单架次任务有效信息产出提升2倍以上，大幅提高低空资源利用效率，为多部门协同使用同一套低空能力提供技术基础。
2.一数多用
项目突破传统部门分散采集、重复巡查的治理方式，以低空无人机获取的统一航摄影像数据为基础，构建“一次采集、多方共享、多场景应用”的数据应用机制。同一区域生成的一张航片，可同时服务城管执法、住建监管、自然资源管理、生态环境治理及应急安全巡查等多部门业务需求，实现从“多头采集”向“统一生产、按需调用”转变。通过标准化数据处理与统一平台分发，既提高了数据利用效率，减少重复飞行和财政投入，又为城市精细化治理和高精度城市底座动态更新提供持续数据来源，推动低空数据由单一业务成果向公共数字资产转变，形成可复制推广的数字化治理新模式。
3.集群调度
构建低空无人机集群调度与统一指挥机制，通过平台化任务分配与智能航线规划，如图5所示，实现多架无人机协同作业与多任务并行执行。针对生态巡查、公共安全、城市治理等不同业务需求，系统可根据任务优先级与区域范围动态调度飞行资源，同步开展巡检、取证与数据采集，显著提升单位时间覆盖效率与应急响应能力。相较传统单机作业模式，有效减少等待与重复调度成本，实现低空资源集约化利用和治理效率整体提升。
图5 集群调度
4.AI辅助
建立“采集—标注—训练—增强—训练—测试—迭代”的机制，如图6所示。将人工智能深度融入低空巡检全过程。无人机巡检获取的数据自动入库，经人工抽检与标注后持续反哺模型训练，实现算法能力随业务运行不断优化升级。依托真实治理场景开展持续数据迭代，目前已围绕水域监管、生态保护和农村治理等领域完成模型版本迭代10余次，重点场景识别准确率由初期约70%提升至85%以上，有效解决通用模型与本地复杂环境适配不足的问题，实现从“人工识别为主”向“AI辅助决策”为主的转变。
图6 数据利用机制
5.精细航线
以城市实景三维模型为底座，融合地形地貌、水系分布、建筑物高度和重点监管区域等多源数据，构建三维低空作业环境，实现航线的精细化设计。针对长江岸线、河道、水库和农田村庄等不同区域，分别制定差异化航线模板，自动避让高压线、桥梁和高层建筑，如图7所示，实现“按场景定航线、按任务自动飞”。在复杂山区和水网区域，航线规划效率较人工方式提升约60%，显著降低飞行风险。
图7 基于实景三维的精细化航线设计
6.空域协同
围绕低空安全运行，与空管站建立常态化协作机制，探索低空政务巡检空域保障模式。通过提前报备、动态审批和临时调整等方式，为政务巡检任务提供稳定空域支持。在部分重点水域和敏感区域，试点对原有禁飞区域实行“任务型解禁”，即仅对政务巡检航线和时段开放，其他社会飞行仍保持限制，实现“既管得住、又放得开”，如图8所示。该模式已保障数百架次政务飞行安全实施，为低空公共服务场景提供了可复制的空域管理经验。
图8 空域动态审批与解禁区域
四、推广价值
1.社会效益
低空政务巡检有效弥补了基层监管力量不足的问题，相比传统方式，无人机巡检覆盖效率提升约80%，综合成本降低30%以上，实现由低频抽查向高频常态化监管转变。以防溺水为例，在重点水域实施无人机巡查后，现场发现并处置安全隐患123处，累计劝离涉险人员586人次，响应率达89.7%，推动风险防控由事后处置前移至事前预防，有效降低了溺水事故发生风险。在禁捕禁钓监管中，通过无人机巡查累计发现违规行为42起，热红外与可见光协同感知，如图9所示，为执法部门精准打击提供了可靠依据，增强了政策执行的震慑力和公信力。
图9 热红外与可见光
2.经济效益
通过“政府购买服务”方式，引入专业运营单位承担飞行与数据服务，相比完全依靠人工巡查，整体工作效率提升约80%，累计节省人力投入728人次，巡查与处置成本降低约45.3%，在保障治理效果的同时有效压缩财政支出。低空政务巡检体系建成后，一套平台可服务多个部门、多个场景，避免重复建设和重复投入，显著提升公共资源使用效率。
3.模式价值
本案例探索形成了“平台统一建设+部门协同使用+政府购买服务”的运行模式，既保障政务需求的稳定性，又引入市场化机制提升运行效率。通过“固定基站+标准航线+多任务算法+协同处置”的组合模式，实现从“单点试验”向“体系运行”的转变，为其他地区开展低空政务巡检提供了可直接复制的技术和管理路径。
4.推广路径
该模式对区域条件适应性强，可在沿江地区推广禁捕禁钓、防溺水等水域监管场景，也可在平原、山区复制应用于生态保护和人居环境治理。实践中形成了清晰、可落地的推广路径：一是夯实基础能力，建设无人机智能基站和低空管理平台，形成稳定可控的低空运行体系；二是聚焦治理重点，按需定制AI算法模型，实现多场景智能识别；三是健全运行机制，通过部门协同和政府购买服务方式，推动低空巡检常态化开展，促进低空应用与数字经济融合发展。宜昌实践表明，低空政务巡检不仅提升了生态保护和公共安全治理效能，也为数据要素价值释放和基层数字化治理提供了新路径，具有显著的现实价值和推广意义。
END
编辑：于菲菲
初审：李 萍
审核：李 洁
