陳 斌 ，艾浩軍 ，李京生

（1.湖北省國土資源廳信息中心 武漢 430070；2.武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 武漢 430072；3.新華通訊社 北京 100001）

1 引言

隨著我國用地范圍越來越大，土地管理涉及的內(nèi)容越來越多，如地籍管理、土地利用規(guī)劃和土地資源調(diào)查等，過去傳統(tǒng)的土地管理模式已經(jīng)很難滿足實(shí)際工作的需要，為了實(shí)現(xiàn)土地管理的科學(xué)化和規(guī)范化，建立一種高效和現(xiàn)代化的土地管理模式，必須利用信息技術(shù)進(jìn)行土地管理。這同時(shí)也是土地管理工作者在今后工作中所要面臨的一項(xiàng)艱巨而緊迫的任務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)（internet of things，IoT）是當(dāng)今世界信息技術(shù)發(fā)展的趨勢和潮流，大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在國土資源管理上的應(yīng)用，是推進(jìn)區(qū)域現(xiàn)代化建設(shè)全局的戰(zhàn)略舉措和破解發(fā)展難題的重要手段。物聯(lián)網(wǎng)在國土資源管理方面的應(yīng)用仍處在探索階段，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用面、技術(shù)水平和服務(wù)深度仍面臨著挑戰(zhàn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)沒有統(tǒng)一的概念，較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、功能感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把世界上任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行物體與網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)物體智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)[1]。

物聯(lián)網(wǎng)的特征包括：全面感知，即利用RFID、功能傳感器、二維碼閱讀器等感知設(shè)備隨時(shí)隨地獲取物體的信息；可靠傳遞，即通過傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，實(shí)現(xiàn)采集信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的傳遞；智能處理，即利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、模糊識別等人工智能技術(shù)對采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，實(shí)現(xiàn)對物體的智能控制[2]。三大特征對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的3個(gè)層次，分別為用于感知數(shù)據(jù)的感知層、用于數(shù)據(jù)傳輸處理的網(wǎng)絡(luò)層、用于與行業(yè)需求結(jié)合的應(yīng)用層[3]。

3 國土資源管理的主要內(nèi)容

國土資源管理的主要內(nèi)容可以分為土地規(guī)劃、土地利用、地籍管理三大方面。

3.1 土地規(guī)劃

土地利用規(guī)劃亦稱土地規(guī)劃，是指在土地利用過程中，為達(dá)到一定的目標(biāo)，對各類用地的結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行調(diào)整或配置的長期計(jì)劃；是根據(jù)土地開發(fā)利用的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、歷史基礎(chǔ)和現(xiàn)狀特點(diǎn)、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要等，對一定地區(qū)范圍內(nèi)的土地資源進(jìn)行合理的組織利用和經(jīng)營管理的一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施。

土地規(guī)劃是對土地利用的構(gòu)想和設(shè)計(jì)，任務(wù)在于根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃，依據(jù)因地制宜的原則，運(yùn)用組織土地利用的專業(yè)知識，合理地規(guī)劃、利用全部土地資源，以促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。具體包括：查清土地資源、監(jiān)督土地利用；確定土地利用的方向和任務(wù)；合理協(xié)調(diào)各部門用地，調(diào)整用地結(jié)構(gòu)，消除不合理土地利用現(xiàn)象；落實(shí)各項(xiàng)土地利用任務(wù)，包括用地指標(biāo)的落實(shí)以及土地開發(fā)、整理、復(fù)墾指標(biāo)的落實(shí)；保護(hù)土地資源，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益之間的關(guān)系，協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)用地之間的關(guān)系，協(xié)調(diào)耕地保護(hù)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。

土地規(guī)劃的內(nèi)容應(yīng)包含：土地利用現(xiàn)狀分析和評價(jià)、土地利用潛力分析、土地供給與需求預(yù)測、土地供需平衡和土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地利用規(guī)劃分區(qū)和重點(diǎn)用地項(xiàng)目布局、城鄉(xiāng)居民點(diǎn)用地規(guī)劃、交通運(yùn)輸用地規(guī)劃、水利工程用地規(guī)劃、農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境建設(shè)用地規(guī)劃、土地利用專項(xiàng)規(guī)劃、土地利用費(fèi)用效益分析和規(guī)劃實(shí)施。

3.2 土地利用

土地利用是由土地質(zhì)量特性和社會(huì)土地需求協(xié)調(diào)所決定的土地功能過程。不同學(xué)科以不同方式研究土地利用對于實(shí)現(xiàn)人地和諧、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的重要作用[4]。

土地利用包含兩方面的含義：一是指人類根據(jù)土地質(zhì)量特性開發(fā)，利用土地創(chuàng)造財(cái)富，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要；二是指利用土地改善環(huán)境，以滿足人類生存的需要。從系統(tǒng)論觀點(diǎn)，土地利用的實(shí)質(zhì)是土地自然生態(tài)子系統(tǒng)和土地社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)以人口子系統(tǒng)為紐帶和接口耦合而成的土地生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，即土地利用系統(tǒng)。

3.3 地籍管理

地籍是國家登記土地隸屬關(guān)系的簿冊，即土地的戶籍，記載土地基本信息（包括位置、界限、數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬、地價(jià)、地類等），反映土地（含地上附著物）的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律的基本狀況（包括權(quán)屬、位置、質(zhì)量、數(shù)量和利用現(xiàn)狀）?；A(chǔ)地籍資料包括地籍圖、地籍冊和地籍登記檔案[5]。

自然資源和生產(chǎn)資源的土地為地籍管理對象，土地權(quán)屬問題則是地籍管理的核心。現(xiàn)階段，中國地籍管理有土地調(diào)查、土地登記、土地統(tǒng)計(jì)、土地定級與檔案管理5個(gè)基本內(nèi)容，土地管理的內(nèi)容將隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和國家對地籍資料需求的增長，而不斷調(diào)整擴(kuò)充。地籍管理工作一般以國家規(guī)定的管理制度為基礎(chǔ)，以保證地籍資料的連貫性與系統(tǒng)性、可靠性與精確性、概括性與完整性[6]。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的國土資源管理

目前業(yè)界普遍認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括射頻識別、傳感網(wǎng)、兩化融合和M2M技術(shù)。在國土資源管理問題中，如何將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，這4項(xiàng)技術(shù)起到關(guān)鍵的作用。

4.1 物聯(lián)網(wǎng)的國土應(yīng)用領(lǐng)域

4.1.1 土地開發(fā)整治監(jiān)管工程

土地開發(fā)整治涉及大量空間信息，主要包括整理區(qū)范圍的確定，整理潛力的分析，整理區(qū)田塊高程、水系、水工建筑物、道路、村莊和土地利用類型等要素?cái)?shù)據(jù)的獲取，項(xiàng)目方案的確定，規(guī)劃圖的編制，項(xiàng)目驗(yàn)收、評價(jià)等。土地整治項(xiàng)目是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合工程，包含現(xiàn)狀復(fù)測、填方碾壓及土方綜合平衡等多方面的控制[7]。

土地整治項(xiàng)目的監(jiān)管在運(yùn)用遙感 （remote sensing，RS）、全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）和地理信息系統(tǒng)（geography information system，GIS）等先進(jìn)技術(shù)后，取得了一定的成效，但要實(shí)現(xiàn)國土資源天、地、網(wǎng)絡(luò)三位一體的監(jiān)管目標(biāo)還有很多工作要做[8]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，土地開發(fā)整治監(jiān)管工程可借助物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)感知、無線傳輸以及其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，對土地開發(fā)整治過程中涉及的大量空間信息，進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)、分析、管理和應(yīng)用，為科學(xué)地進(jìn)行土地整理規(guī)劃設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為土地整理工程監(jiān)管提供決策依據(jù)。具體建設(shè)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。

（1）農(nóng)業(yè)資源感知系統(tǒng)

利用GPS、傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)獲取整理項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)每個(gè)地塊的土壤與作物信息，及時(shí)了解耕地狀態(tài)信息，如地塊連片程度、耕地土壤有機(jī)物、水分、濕度、溫度和產(chǎn)量分布等情況，利用埋在地塊表層的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸，進(jìn)而為土地整理項(xiàng)目中的土地平整、農(nóng)田水利等工程的科學(xué)規(guī)劃與合理布局提供信息基礎(chǔ)。研究土地整治領(lǐng)域的感知數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)平臺(tái)、信息處理與分析等基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)用地資源監(jiān)測與管理方面的關(guān)鍵技術(shù)。

（2）耕地質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

建立基于物聯(lián)網(wǎng)的土地整治耕地質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)流程。對土地整理過程中的耕地質(zhì)量情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括耕地的養(yǎng)分、鹽漬化、土壤肥力、土層、土地污染程度等方面的特性。利用專業(yè)的土地監(jiān)測傳感器對上述耕地質(zhì)量因子進(jìn)行隨機(jī)取樣并獲取數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)錄入項(xiàng)目監(jiān)管部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)再將原始數(shù)據(jù)經(jīng)移動(dòng)通信網(wǎng)傳輸?shù)綄I(yè)土壤檢測機(jī)構(gòu)的服務(wù)器上，進(jìn)行智能處理與分析，結(jié)果實(shí)時(shí)反饋到監(jiān)管部門的系統(tǒng)。

（3）重大工程監(jiān)管平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，土地整治重大工程的智能監(jiān)控體系由感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層3個(gè)層次構(gòu)成。利用紅外、光譜等專用傳感器及衛(wèi)星遙感系統(tǒng)采集項(xiàng)目，監(jiān)管涉及的耕地質(zhì)量、工程質(zhì)量與進(jìn)度、資金利用等信息，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)將采集信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層傳輸至應(yīng)用層。

建立項(xiàng)目區(qū)域信息網(wǎng)，對土壤濕度和緊實(shí)度、道路的修建長度等大量可感知的信息進(jìn)行智能處理，在應(yīng)用層只需少量的人工進(jìn)行調(diào)整和控制工作，從而提高重大工程監(jiān)管平臺(tái)的智能化與科學(xué)化水平。

4.1.2 耕地保護(hù)智能監(jiān)控工程

耕地保護(hù)關(guān)乎國家糧食安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定大局。我國現(xiàn)階段的土地資源需求伴隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展而迅速上升。而我國人多地少、耕地資源少的土地資源國情，使我國耕地保護(hù)形勢嚴(yán)峻。依托土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測工程和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)管平臺(tái)，我國已初步建立地方政府耕地保護(hù)責(zé)任目標(biāo)考核及評價(jià)預(yù)警系統(tǒng)。具體建設(shè)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。

（1）智能視頻監(jiān)控

在一些耕地區(qū)域內(nèi)設(shè)立監(jiān)控桿體，安裝長焦距變焦鏡頭實(shí)現(xiàn)大范圍距離的監(jiān)控，配備太陽能供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備能源供應(yīng)。采集的視頻由編碼器編碼后經(jīng)移動(dòng)通信網(wǎng)傳送到監(jiān)管中心，進(jìn)行集中存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)顯示。

（2）無線網(wǎng)絡(luò)傳輸

無線傳感網(wǎng)由低功耗、低成本的密集型節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，具備自組織性與容錯(cuò)能力，部分節(jié)點(diǎn)受損不會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)崩潰。目前無線傳感網(wǎng)主要用于國土安全保護(hù)、邊境監(jiān)視等領(lǐng)域。

（3）耕地保護(hù)移動(dòng)執(zhí)法

針對土地違法整治快速、有效的要求，需給相關(guān)土地執(zhí)法人員配備移動(dòng)執(zhí)法終端，該終端可以直接獲取控制中心信息，及時(shí)查詢相關(guān)區(qū)域的土地監(jiān)控情況，同時(shí)可靈活地接收指揮中心指令。土地執(zhí)法動(dòng)態(tài)巡查系統(tǒng)結(jié)合PDA、GPS和GPRS通信技術(shù)，能實(shí)時(shí)將現(xiàn)場信息傳輸?shù)焦芾碇行牡臉I(yè)務(wù)系統(tǒng)，為領(lǐng)導(dǎo)決策分析提供依據(jù)。土地執(zhí)法動(dòng)態(tài)巡查系統(tǒng)一般由GPS坐標(biāo)采集、PDA信息采集、土地規(guī)劃與應(yīng)用3個(gè)業(yè)務(wù)模塊構(gòu)成[9]。

4.1.3 國土產(chǎn)權(quán)電子標(biāo)簽工程

國土產(chǎn)權(quán)是土地的身份證，是對土地及其附屬權(quán)利進(jìn)行法律登記的過程。土地產(chǎn)權(quán)登記有效地記錄了土地的自然屬性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性和權(quán)利人的狀況，是對人地關(guān)系進(jìn)行確認(rèn)的法律手段。

隨著社會(huì)對土地信息需求的日益增大，紙質(zhì)證照的記載項(xiàng)所反映的為一塊宗地最基本的內(nèi)容，信息量相對較少，不能完全滿足社會(huì)的需求，并且無法實(shí)現(xiàn)土地產(chǎn)權(quán)信息的快速網(wǎng)絡(luò)共享與交換。應(yīng)構(gòu)建省級負(fù)責(zé)發(fā)證的礦產(chǎn)資源、土地資源產(chǎn)權(quán)、地質(zhì)災(zāi)害等電子證照信息庫，實(shí)現(xiàn)證照數(shù)據(jù)采集、電子簽章、在線實(shí)時(shí)驗(yàn)證和共享傳輸?shù)裙δ埽M(jìn)而逐步減少紙質(zhì)證照的使用，節(jié)約社會(huì)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)證照信息共享及遠(yuǎn)程傳輸，提高政府行政效率，推進(jìn)政務(wù)公開。具體建設(shè)內(nèi)容包括以下4個(gè)方面。

（1）產(chǎn)權(quán)信息在線采集系統(tǒng)

建立權(quán)利人身份在線采集系統(tǒng)，將電子標(biāo)簽植入產(chǎn)權(quán)證，通過讀卡器讀取電子標(biāo)簽內(nèi)的存儲(chǔ)信息，對權(quán)利人身份信息進(jìn)行采集，識別產(chǎn)權(quán)證所代表的地塊和權(quán)利人，并將其與對應(yīng)的宗地信息（如宗地的位置、面積、權(quán)屬界線、土地等級、土地價(jià)格、利用狀況、權(quán)利狀況、權(quán)屬狀況、使用年限等各種宗地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息）以及宗地圖和相關(guān)的法律依據(jù)等進(jìn)行疊加，共同錄入土地電子產(chǎn)權(quán)證。由此減少人工采集所造成的大量人力成本，提高產(chǎn)權(quán)信息采集的效率，實(shí)現(xiàn)人地信息的快速采集。

（2）多源數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)

國土產(chǎn)權(quán)電子標(biāo)簽具有可復(fù)用、可復(fù)寫的優(yōu)點(diǎn)，可以將多源土地信息數(shù)據(jù)疊加存儲(chǔ)于土地權(quán)利證書中。土地規(guī)劃部門錄入土地利用數(shù)據(jù)，土地利用部門錄入土地等級和土地價(jià)值數(shù)據(jù)，地籍部門錄入土地坐落、面積等數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽將成為地塊、權(quán)利等對象的屬性信息載體，使原先集中存儲(chǔ)在各級國土資源管理行政部門土地?cái)?shù)據(jù)中心的地塊相關(guān)信息，被拷貝至地塊產(chǎn)權(quán)證書專屬的電子標(biāo)簽上，該地塊擁有自身可移動(dòng)的專屬“數(shù)據(jù)中心”，信息的共享模式從集中式共享轉(zhuǎn)變?yōu)榧惺脚c分布式共享并存，有效地均衡了數(shù)據(jù)信息和事務(wù)信息，大大分擔(dān)了數(shù)據(jù)中心的負(fù)載；同時(shí)，由于產(chǎn)權(quán)電子標(biāo)簽內(nèi)的信息由多個(gè)經(jīng)授權(quán)的部門和機(jī)構(gòu)共同寫入，各個(gè)原本相互獨(dú)立的政務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的信息得到有機(jī)整合，信息“孤島”被自然打破。

（3）數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)

構(gòu)建產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)保密機(jī)制，從標(biāo)識、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫入手，對產(chǎn)權(quán)信息感知、傳輸、訪問等多項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行保護(hù)。在信息傳感網(wǎng)內(nèi)部構(gòu)建有效的密鑰管理機(jī)制，用于保障傳感網(wǎng)內(nèi)部通信的安全；建立網(wǎng)絡(luò)層端到端和節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的安全認(rèn)證機(jī)制；產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)涉及用戶的隱私保護(hù)問題，因此要建立有效的產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫訪問控制和內(nèi)容篩選機(jī)制、叛逆追蹤和其他信息泄露追蹤機(jī)制、有效的產(chǎn)權(quán)取證機(jī)制等；建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理制度，讓用戶和工作人員充分意識到產(chǎn)權(quán)信息安全的重要性以及正確的操作方式，采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)管理方法將信息安全隱患降到最低。

（4）在線實(shí)時(shí)驗(yàn)證和共享傳輸平臺(tái)

利用互聯(lián)網(wǎng)，能夠有效、快捷地對土地進(jìn)行“身份識別”。利用物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層對土地產(chǎn)權(quán)信息進(jìn)行共享和傳輸，并通過產(chǎn)權(quán)信息管理平臺(tái)對產(chǎn)權(quán)信息進(jìn)行管理。建立物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的統(tǒng)一產(chǎn)權(quán)信息標(biāo)準(zhǔn)體系，在數(shù)據(jù)采集的過程中即對產(chǎn)權(quán)的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并結(jié)合下一代網(wǎng)絡(luò)提高數(shù)據(jù)共享的效率。在發(fā)生土地權(quán)利變更時(shí)，可通過互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等對標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)權(quán)信息進(jìn)行傳輸，使相關(guān)人員能夠?qū)崟r(shí)獲取土地產(chǎn)權(quán)信息。

4.2 智慧國土信息決策平臺(tái)的構(gòu)建

4.2.1 總體思路

智慧國土信息決策平臺(tái)是基于“數(shù)字框架”的信息共享控制平臺(tái)，在國土資源“一張圖”、“一張網(wǎng)”的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)集調(diào)查監(jiān)測、執(zhí)法監(jiān)察、災(zāi)害應(yīng)急、政務(wù)管理、保護(hù)宣傳等于一體的國土物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，統(tǒng)籌規(guī)劃國土資源信息應(yīng)用、資源監(jiān)管與決策，促進(jìn)信息化與業(yè)務(wù)深度融合，提升國土資源管理水平與效能。

本平臺(tái)采用總體架構(gòu)的思想，引入面向服務(wù)的架構(gòu)（service-oriented architecture，SOA），基 于 應(yīng) 用 集 成 框 架（LIFERAY），實(shí)現(xiàn)3層技術(shù)確保性能。其基本構(gòu)成包括3層，最底層為在線檢測儀表和傳感器組成的數(shù)據(jù)采集端，分為耕地保護(hù)智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、地質(zhì)災(zāi)害無線感知網(wǎng)絡(luò)、土地治理設(shè)施感知網(wǎng)絡(luò)等智慧化監(jiān)測平臺(tái)；中層為以采集數(shù)據(jù)傳輸為主，兼顧處理、存儲(chǔ)、管理的網(wǎng)絡(luò)傳輸層；上層為各類國土物聯(lián)信息系統(tǒng)，構(gòu)成智慧國土物聯(lián)信息決策平臺(tái)，為全省范圍內(nèi)的土地監(jiān)察與決策提供應(yīng)用支持。

4.2.2 體系架構(gòu)

國土信息決策平臺(tái)的構(gòu)建，包括建設(shè)智慧國土物聯(lián)信息決策綜合數(shù)據(jù)庫、智慧國土動(dòng)態(tài)分析模型庫、物聯(lián)信息決策綜合分析與查詢統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和4個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，如圖1所示。

·基礎(chǔ)設(shè)施層：作為信息平臺(tái)的軟硬件運(yùn)行環(huán)境，包含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施、構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心所需的服務(wù)器等硬件環(huán)境以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等軟件環(huán)境。

圖1 智慧國土物聯(lián)信息決策平臺(tái)

·數(shù)據(jù)資源層：作為信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉庫，包含土地利用、土地規(guī)劃、違法占地等土地信息庫，礦產(chǎn)勘查、礦產(chǎn)規(guī)劃、采礦權(quán)管理等礦產(chǎn)信息庫，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、地質(zhì)遺跡、礦區(qū)環(huán)境等地質(zhì)信息庫3類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及目錄庫、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、人員組織數(shù)據(jù)庫等常用數(shù)據(jù)。

·支撐平臺(tái)層：為信息平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)輔助功能，包含RDIF中間件、流程服務(wù)中間件、安全中間件、通信中間件、M2M物聯(lián)網(wǎng)中間件、嵌入式中間件以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)等，以簡化業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)。

·應(yīng)用層：是信息平臺(tái)的核心部分，實(shí)現(xiàn)信息平臺(tái)的核心業(yè)務(wù)邏輯，通過定制各種業(yè)務(wù)流程并調(diào)用支撐平臺(tái)層中可復(fù)用的業(yè)務(wù)中間件，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

通過對智慧國土物聯(lián)信息決策平臺(tái)的研究，提出兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)工程：一個(gè)是智慧國土感知網(wǎng)絡(luò)，包括感應(yīng)器、攝像頭、RFID等感知體系，通過高精準(zhǔn)地籍測繪基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)對接、融合傳輸體系；另一個(gè)是智慧國土物聯(lián)數(shù)據(jù)中心，建立感知信息目錄體系總體框架、物聯(lián)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)信息資源安全監(jiān)管平臺(tái)和數(shù)據(jù)容災(zāi)備份體系。

4.2.3 建設(shè)內(nèi)容

智慧國土物聯(lián)信息決策平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)主要包含國土資源監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)、國土資源執(zhí)法監(jiān)察物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、災(zāi)害應(yīng)急物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)、政務(wù)管理服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)四大應(yīng)用系統(tǒng)。

（1）國土資源監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對國土資源狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括耕地的養(yǎng)分、鹽漬化、土壤肥力、土層、土地污染程度等方面特性以及礦場的地質(zhì)情況等信息。利用專業(yè)的土地監(jiān)測傳感器對上述耕地質(zhì)量因子進(jìn)行隨機(jī)取樣并獲取數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)錄入項(xiàng)目監(jiān)管部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)再將原始數(shù)據(jù)經(jīng)移動(dòng)通信網(wǎng)傳輸?shù)綄I(yè)土壤檢測機(jī)構(gòu)的服務(wù)器上進(jìn)行智能處理與分析，結(jié)果實(shí)時(shí)反饋到監(jiān)管部門的系統(tǒng)，以減少人工調(diào)整和控制工作量，從而提升國土資源監(jiān)管平臺(tái)的智能化與科學(xué)化水平。

（2）國土資源執(zhí)法監(jiān)察物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

主要針對土地違法整治快速、有效的要求，基于PDA、GPS和GPRS通信技術(shù)，以GPS坐標(biāo)采集、PDA信息采集、土地規(guī)劃與應(yīng)用3個(gè)業(yè)務(wù)模塊為核心，執(zhí)法人員采用配備的移動(dòng)執(zhí)法終端，直接獲取控制中心信息，及時(shí)查詢相關(guān)區(qū)域的土地監(jiān)控情況，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場信息傳輸?shù)焦芾碇行牡臉I(yè)務(wù)系統(tǒng)，為領(lǐng)導(dǎo)決策分析提供依據(jù)，全面提升動(dòng)態(tài)執(zhí)法和快速反應(yīng)能力。

（3）災(zāi)害應(yīng)急物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

主要基于傳感器、RS、GIS和GPS及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)，以一定范圍（區(qū)域）的滑坡、泥石流及崩塌等地質(zhì)災(zāi)變體為監(jiān)測對象，通過在地質(zhì)災(zāi)變易發(fā)區(qū)域部署一定密度的傳感器節(jié)點(diǎn)，采集所需的環(huán)境信息數(shù)據(jù)，對其在時(shí)空域的變形破壞信息和災(zāi)變誘發(fā)因素信息實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測（側(cè)重于時(shí)間域動(dòng)態(tài)信息的獲?。?。通過對變形因素、相關(guān)因素及誘導(dǎo)因素信息的相關(guān)分析處理，對災(zāi)變體的穩(wěn)定狀態(tài)和變化趨勢做出判斷，揭示滑坡、泥石流、崩塌的空間分布規(guī)律，對未來可能發(fā)生災(zāi)害的地段（點(diǎn)）做出預(yù)測，從而綜合提升地質(zhì)災(zāi)變監(jiān)測與應(yīng)急處置能力。

（4）政務(wù)管理服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

主要通過建立一卡通子系統(tǒng)為工作人員的考勤、門禁、消費(fèi)以及會(huì)議室等公共資源的使用，提供有效的管理和服務(wù)手段；建立基于無線傳感網(wǎng)的大樓基礎(chǔ)裝備和環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測子系統(tǒng)，為國土資源管理工作人員創(chuàng)造綠色、低碳、舒適的工作環(huán)境；建立以二代身份證為基礎(chǔ)的訪客接待系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的預(yù)約、接待與后臺(tái)管理功能，從而為國土資源行政管理提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利、節(jié)能、環(huán)保、健康的辦公環(huán)境。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于國土資源領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)土地開發(fā)整治智能監(jiān)管、耕地保護(hù)智能監(jiān)控、國土產(chǎn)權(quán)電子標(biāo)簽管理等國土資源管理的智慧化。構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧國土信息平臺(tái)，有助于提升國土資源管理的信息化水平，增強(qiáng)國土資源配置的科學(xué)性，形成國土資源管理的新格局。本文在描述物聯(lián)網(wǎng)概念以及國土資源管理內(nèi)容的基礎(chǔ)上，深入分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國土資源管理領(lǐng)域的應(yīng)用方法和重要內(nèi)容，提出了智慧國土信息決策平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)思路、體系架構(gòu)和建設(shè)內(nèi)容，旨在為國土資源的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 黨梅梅.泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與國際標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀.通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)泛在網(wǎng)?？?2010(1)：8~12

2 艾浩軍,單志廣,張安定等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展.北京:人民郵電出版社,2011

3 吳余龍,艾浩軍.智慧城市 (物聯(lián)網(wǎng)背景下的現(xiàn)代城市建設(shè)之道).北京:電子工業(yè)出版社,2011

4 王萬茂.土地利用規(guī)劃學(xué).北京:北京師范大學(xué)出版集團(tuán),2010

5 葉公強(qiáng).地籍管理.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002

6 林增杰,嚴(yán)星,譚峻.地籍管理.北京:中國人民大學(xué)出版社,2001

7 劉耀林.土地信息學(xué).北京:科學(xué)出版社,2007

8 黃德霖.物聯(lián)網(wǎng)該怎么用——對土地整治項(xiàng)目監(jiān)理的思考.中國土地,2012(5)

9 周曦,鞠建榮,劉廣霞.基于PDA的土地執(zhí)法動(dòng)態(tài)巡查系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).城市勘測,2010(6)