黃惠筱

（百色市國土資源信息測繪中心 廣西百色市 533000）

大數(shù)據(jù)技術(shù)在國土建設(shè)管理與服務(wù)中的應(yīng)用

黃惠筱

（百色市國土資源信息測繪中心 廣西百色市 533000）

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、計算機(jī)與社交網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用與推廣，人類活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)日益增加，數(shù)據(jù)種類越來越多，數(shù)據(jù)在寬帶網(wǎng)絡(luò)中高速流動，使得數(shù)據(jù)待開發(fā)價值逐漸增大，推動大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)理念也深入人心，大數(shù)據(jù)技術(shù)種類逐漸增多，但大數(shù)據(jù)的應(yīng)用還處于初期階段。在國土資源信息化建設(shè)中，應(yīng)采用大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢，挖掘國土資源數(shù)據(jù)的潛在價值，為公眾提供更好的服務(wù)，為國土決策與國土宏觀調(diào)控提供參考。

大數(shù)據(jù)技術(shù)；國土建設(shè)；管理；服務(wù)；應(yīng)用

1 前言

近年來，隨著信息采集技術(shù)的迅速發(fā)展，國土資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)也在不斷增長，各類遙感影像數(shù)據(jù)、國土資源調(diào)查數(shù)據(jù)、基本農(nóng)田與重點礦山監(jiān)測數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報數(shù)據(jù)等，都具有大數(shù)據(jù)的特征。所以，在日后較長一段時間內(nèi)，國土資源行業(yè)信息化改革必定在大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行。在國土資源信息化建設(shè)中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

當(dāng)前，大眾已經(jīng)真正意識到大數(shù)據(jù)潛在的、巨大的價值，但通過數(shù)據(jù)的開放、整合與分析，可不斷發(fā)現(xiàn)新的知識，并且還可迅速玩挖掘大數(shù)據(jù)的潛在價值，是現(xiàn)代社會中大數(shù)據(jù)應(yīng)用情況下亟待解決的問題。此外，通過大數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用，可產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)分析價值，此類價值會隨著信息公開與共享程度不斷加大，但大數(shù)據(jù)信息安全也需要投入高度的關(guān)注，通過建立相關(guān)信息的采集、管控、敏感數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換等范圍內(nèi)的法規(guī)制度，可有效維護(hù)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2 大數(shù)據(jù)處理流程

大數(shù)據(jù)能夠帶來巨大的利益，大數(shù)據(jù)的規(guī)模性、高速型與多樣性等本質(zhì)直接決定了其處理過程的復(fù)雜性，這使得大數(shù)據(jù)的處理工作成為了亟待解決的重要問題。一般情況下，大數(shù)據(jù)處理流程主要分為數(shù)據(jù)獲取階段、數(shù)據(jù)集成階段、數(shù)據(jù)分析解釋階段。對于大數(shù)據(jù)處理流程，具體如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)獲取階段

數(shù)據(jù)獲取階段主要負(fù)責(zé)外界數(shù)據(jù)源的接收與記錄操作。其中，對于大數(shù)據(jù)的接收，主要包括傳感器獲取、網(wǎng)頁點擊獲取、移動設(shè)備應(yīng)用服務(wù)獲取與射頻識別技術(shù)（RFID）獲取等方式。對于大數(shù)據(jù)的記錄，主要是對元數(shù)據(jù)的選擇，以此來為所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供便利。

2.2 數(shù)據(jù)集成階段

圖1 大數(shù)據(jù)處理流程

2.2.1 抽取

通過大數(shù)據(jù)定義可知，由大數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)有可能具備多種結(jié)構(gòu)與類型，數(shù)據(jù)抽取能夠為復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為單一或是便于處理的結(jié)構(gòu)類型提供便利，以實現(xiàn)快速分析處理目的。例如一些交通事故的發(fā)生，雖然者的口述表達(dá)與監(jiān)控攝像頭的拍攝顯示都能夠在一定程度上直接反映出交通事故的實際經(jīng)過，但由于數(shù)據(jù)格式的差異，對此類問題的大規(guī)模統(tǒng)計分析具有一定的難度，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的表示格式，能夠為后期分析工作的順利進(jìn)行提供便利。

2.2.2 清洗

大數(shù)據(jù)并不是全部具備價值，部分?jǐn)?shù)據(jù)有可能不是人們所需要的內(nèi)容，或是部分?jǐn)?shù)據(jù)屬于完全錯誤的項目，這就需要對其中的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。通過過濾器的設(shè)計與應(yīng)用，并采用某些規(guī)則，可將無利用價值的甚至是錯誤的數(shù)據(jù)全部過濾出去，避免影響到后期分析工作。例如對交通事故的描述，部門目擊人員或是當(dāng)事者的一些主觀或客觀原因提供了一些模糊的或是虛假的信息，對這些信息的過濾操作尤其重要。

2.2.3 儲存

有效存儲經(jīng)過處理處理之后的數(shù)據(jù)具有十分重要的意義，如果僅將這些記錄隨意放入某個數(shù)據(jù)庫中，必將導(dǎo)致數(shù)據(jù)訪問問題，極有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法重復(fù)使用，這就需要設(shè)計一個適宜的數(shù)據(jù)庫，可有效解決數(shù)據(jù)難以復(fù)用的問題。一般情況下，數(shù)據(jù)庫的選擇具有多樣化特征，所以，針對特定的數(shù)據(jù)設(shè)計特殊的數(shù)據(jù)庫，可提升數(shù)據(jù)利用高效性與適用性。

2.3 數(shù)據(jù)分析和解釋階段

當(dāng)用戶提出查詢請求之后，應(yīng)對其進(jìn)行及時的分析，并且還要做好建模操作，然后將結(jié)果以用戶能夠接受的方式返回至用戶。此階段用戶查詢具有多樣性，不同的查詢輸入應(yīng)獲得對應(yīng)的結(jié)果，即便面對用戶的錯誤查詢，也需要給出相應(yīng)的錯誤友好處理。一般情況下，分析與建模過程也具有多樣性特征，統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等各種方式的有效結(jié)合能夠產(chǎn)生各種智能推薦系統(tǒng)，可較好的滿足用戶查詢請求。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

國土資源信息是一種主要的國情信息，形式多樣化，內(nèi)容較為豐富，包含河流、山川等自然地理信息與礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)信息，以及地表風(fēng)貌、良田土地信息等海洋信息等。

國土資源信息系統(tǒng)是反映國土資源信息的直接介質(zhì)，數(shù)據(jù)規(guī)模較為龐大，種類相對繁瑣，格式也比較復(fù)雜。國體資源信息是地球科學(xué)研究順利開展的重要基礎(chǔ)，可促進(jìn)重要物資資源與能源資源的持續(xù)發(fā)展，是可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)力要素與寶貴的財富。在我國多年國土資源調(diào)查、監(jiān)測、評價與研究過程中，國土資源部門積累了大量的資料，這些歷史積累資料與正在形成的國體資源科學(xué)數(shù)據(jù)，主要包含地球表面及其內(nèi)部信息，獲取難度相對較大，獲取成本也較高，但具有巨大的科學(xué)利用價值，有利于地球科學(xué)資源環(huán)境科學(xué)與有關(guān)工程技術(shù)科學(xué)的發(fā)展與更新，并且還可為國家資源的安全提供堅實的保障，可推動資源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

在國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)過程中，國土資源數(shù)據(jù)庫具有關(guān)鍵性作用，當(dāng)前，我國部分省、市、縣各級分別構(gòu)建了土地利用現(xiàn)狀、土地利用規(guī)劃、基本農(nóng)田、礦產(chǎn)資源規(guī)劃等數(shù)據(jù)庫。近年來，隨著視頻、傳感器、智能設(shè)備等技術(shù)的不斷發(fā)展，形成了大量的視頻、音頻、文本、日志文件、物聯(lián)網(wǎng)以及傳感器等數(shù)據(jù)，大大增加了國土資源數(shù)據(jù)量。各類型國土資源數(shù)據(jù)具有巨大的潛在價值，需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有組織的采集、存儲與管理，這就要實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫的整合，并且還需構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，以實現(xiàn)主數(shù)據(jù)管理，然后還應(yīng)采用提取、轉(zhuǎn)換與加載等技術(shù)，實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的集成目的。

對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，應(yīng)不斷引入新的大數(shù)據(jù)平臺與技術(shù)，以不斷強化處理與集聚。對于集成數(shù)據(jù)，大多為大容量的、多種類的大數(shù)據(jù)，所以需采用各種方式與設(shè)備，對聚集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的處理與分析，以形成能夠直接為科學(xué)研究與其他工藝活動運用的數(shù)據(jù)，這是提取信息、發(fā)現(xiàn)知識與預(yù)測未來的重要基礎(chǔ)。通常情況下，隨著數(shù)據(jù)被重復(fù)利用次數(shù)的不斷增多，其所能夠發(fā)揮出的價值也會越來越大，例如在基本農(nóng)田數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過對土壤、灌溉等變化因素進(jìn)行有效的結(jié)合，可采用大數(shù)據(jù)分析方法構(gòu)建基本農(nóng)田質(zhì)量影響評價模型，進(jìn)而實現(xiàn)基本農(nóng)田的動態(tài)保護(hù)、監(jiān)測與評估目的。通過合理分析農(nóng)用地分等定級數(shù)據(jù)，還可為土地定級估價、農(nóng)用地的適宜性評價、城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃提供一定的指導(dǎo)。在地質(zhì)災(zāi)害評估中，大面積的災(zāi)害區(qū)分類、災(zāi)害等級識別和災(zāi)情預(yù)報等是地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評估的難點，分析大數(shù)據(jù)以及綜合地形、氣象、遙感信息等作為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、評估的工具，具有巨大的優(yōu)勢。

當(dāng)前，某國土資源廳將積極推動國土資源遙感監(jiān)測“一張圖”工程建設(shè)，不斷完善國土資源電子政務(wù)平臺、綜監(jiān)管平臺、數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺，認(rèn)真研究構(gòu)建新一代的國土資源數(shù)據(jù)中心，努力為全省國土資源開發(fā)利用工作提供強有力的信息技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升國土資源監(jiān)管能力，提升服務(wù)全省經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的能力，并針對大數(shù)據(jù)來源和承載方式多樣性的特點，在有效結(jié)合云計算、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，高度關(guān)注大數(shù)據(jù)與安全技術(shù)的發(fā)展融合，重視國土資源大數(shù)據(jù)的存儲管理和挖掘分析。

4 安全保障體系建設(shè)

（1）增強大數(shù)據(jù)技術(shù)保障能力，并不斷加強安全測評、電子認(rèn)證、應(yīng)急防范等信息安全基礎(chǔ)性工作，大力推廣國產(chǎn)密碼算法應(yīng)用。加快大數(shù)據(jù)安全軟硬件技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定，構(gòu)建大數(shù)據(jù)安全評估體系，提升大數(shù)據(jù)平臺信息安全監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)對能力。同時，還應(yīng)不斷加強測試工具研發(fā)力度，大力開展大數(shù)據(jù)平臺可靠性及安全性評測服務(wù)，為大數(shù)據(jù)安全可控和有序發(fā)展提供有效的引導(dǎo)。

（2）建設(shè)信息安全保障體系與大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息安全認(rèn)證體系，做好信息安全頂層設(shè)計工作，有效保障數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理等各個環(huán)節(jié)的安全可靠。圍繞信息系統(tǒng)安全、基礎(chǔ)設(shè)施安全、云平臺安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、數(shù)據(jù)安全、身份認(rèn)證與管理等，積極開展全面系統(tǒng)的信息安全保障試點工作，大力探索并構(gòu)建適宜的信息安全保障體系。

（3）制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及大數(shù)據(jù)采集、管理、共享、交易等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確收集數(shù)據(jù)的范圍與格式、數(shù)據(jù)管理的權(quán)限與程序、開放數(shù)據(jù)內(nèi)容與格式、訪問方式等。制定、出臺數(shù)據(jù)資源開放指導(dǎo)辦法和數(shù)據(jù)資源安全開放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在嚴(yán)格遵循“開放優(yōu)先、安全例外、分類分級”原則的基礎(chǔ)上，對大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行合理的梳理，并對開放風(fēng)險進(jìn)行相應(yīng)的評估，制定數(shù)據(jù)開放目錄，但需要及時更新。

（4）加強大數(shù)據(jù)資源安全管理，并且還需面向大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)與應(yīng)用服務(wù)需求，圍繞大數(shù)據(jù)資源的分級、共享、開放、交易等，加強標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定和實施。

5 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)據(jù)正逐漸成為組織財富與創(chuàng)新的關(guān)鍵，大數(shù)據(jù)正在促進(jìn)智能社會的發(fā)展。大數(shù)據(jù)是一門新興學(xué)科，必將在更多的領(lǐng)域中獲得更加廣泛的應(yīng)用。在國土信息化建設(shè)應(yīng)用過程中，應(yīng)有效結(jié)合國土相關(guān)知識與大數(shù)據(jù)技術(shù)，并且還要科學(xué)的分析利用國土資源大數(shù)據(jù)，可為國土決策、國家基礎(chǔ)科學(xué)研究與前沿研究提供一定的技術(shù)支撐，還可為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，并且還能夠為國家區(qū)域的發(fā)展規(guī)劃、宏觀調(diào)控與決策提供參考。

[1]虛擬化與云計算小組.云計算實踐之道[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2]廣小明，胡 杰.虛擬化技術(shù)原理與實現(xiàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[3]江蘇省國土資源廳.江蘇省國土資源信息化“十二五”規(guī)劃[R].南京：江蘇省國土資源廳，2012：5～8.

[4]涂子沛.大數(shù)據(jù)[M].桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2013.

F299.2

A

1004-7344（2016）18-0182-02

2016-5-19

黃惠筱（1988-），女，助理工程師，大學(xué)本科學(xué)士學(xué)位，從事國土資源相關(guān)數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房維護(hù)、土地規(guī)劃、專題圖制作工作。