金 群，李 寧，孟 成，劉 剛

（1.湖北省國土資源廳信息中心，湖北·武漢 430070；2.武漢市國土資源和規(guī)劃信息中心，湖北·武漢 430014；3.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北·武漢 430043）

近20年來，國土部門通過推進實施國土資源大調(diào)查、第二次全國土地調(diào)查、第一次地理國情普查、礦產(chǎn)資源“三查”和數(shù)字國土工程、金土工程等國土資源信息化工作，積累了內(nèi)容豐富的國土資源大數(shù)據(jù)。與此同時，數(shù)據(jù)集成度低、數(shù)據(jù)共享能力不足等問題也日益凸顯。如何基于現(xiàn)有的國土數(shù)據(jù)資源，運用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，建立國土空間數(shù)據(jù)資源體系，掌握國土資源的“底圖”和“底板”，對形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有至關(guān)重要的意義。

2017年7月，國土資源部國家測繪地理信息局下發(fā)了《關(guān)于推進國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)的通知》，要求積極推進國家級和省級國土空間數(shù)據(jù)資源體系建設(shè)，為國土空間的開發(fā)保護提供數(shù)據(jù)支撐，提升國土空間治理能力現(xiàn)代化。建設(shè)國土空間數(shù)據(jù)資源體系、推動數(shù)據(jù)在政府各部門的互聯(lián)互通、分建共享成為各級各部門的共識。

1 國土資源大數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

按照國際數(shù)據(jù)中心對大數(shù)據(jù)的定義，“大數(shù)據(jù)技術(shù)用來從大量多樣的數(shù)據(jù)中通過高速捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析技術(shù)以提取數(shù)據(jù)的價值”[1]。這個定義說明大數(shù)據(jù)有四個特點：即價值（value）、速度（velocity）、多樣（variety）和大量（volume）[2]。從這個角度出發(fā)，國土資源數(shù)據(jù)涵蓋了海量的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的內(nèi)容、更新頻次、豐富程度和更新速度完全符合大數(shù)據(jù)的定義。

1.1 數(shù)據(jù)多樣化

（1）數(shù)據(jù)內(nèi)容多樣化

國土資源數(shù)據(jù)橫向涵蓋國土、測繪、發(fā)改、環(huán)保等不同行業(yè)，縱向貫穿國家、省、市、縣四級，數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，具體可細分為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等類別。其中現(xiàn)狀數(shù)據(jù)包含基礎(chǔ)地理、遙感影像、土地利用現(xiàn)狀、礦產(chǎn)資源等；規(guī)劃數(shù)據(jù)包含土地資源規(guī)劃、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、地質(zhì)環(huán)境規(guī)劃等；管理數(shù)據(jù)包含不動產(chǎn)登記、土地審批、土地供應(yīng)、礦業(yè)權(quán)審批等；社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)包含人口信息、GDP地耗等。

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多樣化

作為政府部門多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的主要來源，國土部門的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)格式多樣，包括傳統(tǒng)的TXT文件、Excel統(tǒng)計上報數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計年報；DWG格式的數(shù)據(jù)，如城鎮(zhèn)基準(zhǔn)地價、土地整治專項規(guī)劃等；SHP數(shù)據(jù)，如行政區(qū)劃、土地利用現(xiàn)狀等；TIFF文件，如年度遙感影像信息。

1.2 數(shù)據(jù)體量大

由于數(shù)據(jù)涵蓋面廣、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且以空間數(shù)據(jù)為主，相較其他政府部門而言，國土部門的數(shù)據(jù)體量大，各地市州的數(shù)據(jù)量均在TB級別以上。且隨著網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的發(fā)展，以傳感器、視頻探頭主導(dǎo)的國土監(jiān)控信息更是呈爆炸式增長，進一步增加了數(shù)據(jù)容量。

1.3 更新頻次快

近年來，無人機、傾斜攝影測量、激光點云等技術(shù)的快速發(fā)展，為區(qū)域性的數(shù)據(jù)獲取、三維建模提供了更便捷的渠道；礦山監(jiān)測監(jiān)管領(lǐng)域，通過視頻探頭可實時獲取重點礦區(qū)或者重點區(qū)域的現(xiàn)場數(shù)據(jù)；部分地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害重點區(qū)域通過埋設(shè)傳感器的方式實時獲取氣象和地質(zhì)數(shù)據(jù)。這些新技術(shù)的發(fā)展，極大提高了國土空間數(shù)據(jù)的更新頻次。

1.4 應(yīng)用價值高

國土空間資源包含土地、礦產(chǎn)、水資源等涉及國計民生的重點領(lǐng)域，各類自然資源的開發(fā)、流轉(zhuǎn)、監(jiān)測監(jiān)管不僅涉及巨額的國有資產(chǎn)，更關(guān)乎人民群眾的切身利益?；谝延械臄?shù)據(jù)資源，開展數(shù)據(jù)挖掘，對優(yōu)化資源配置，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革具有很高的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。

2 國土資源大數(shù)據(jù)存在的問題

國土資源數(shù)據(jù)作為體現(xiàn)國土空間架構(gòu)和骨骼的載體，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用，是科學(xué)有效的布局生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的重要信息基礎(chǔ)。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化新技術(shù)的快速發(fā)展，使海量數(shù)據(jù)的采集、清理與存儲具備了技術(shù)條件，建設(shè)統(tǒng)一開放的國土空間大數(shù)據(jù)資源體系成為可能[3]。當(dāng)前，國土部門的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已初具規(guī)模，大數(shù)據(jù)的建設(shè)已有雄厚的基礎(chǔ)，但是在國土資源大數(shù)據(jù)的分析、利用與共享方面還面臨著許多問題。這些問題可以概括為幾個方面：一是數(shù)據(jù)的完整性和實時性不足，影響了大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，降低了數(shù)據(jù)價值[4]；二是受數(shù)據(jù)安全制約，數(shù)據(jù)共享阻力大[5-6]，影響數(shù)據(jù)自由整合；三是數(shù)據(jù)的分析和處理能力不足，沒有專業(yè)的分析工具和足夠的技術(shù)支持，數(shù)據(jù)挖掘能力不足[7]，無法科學(xué)支撐政府決策。

3 國土資源大數(shù)據(jù)體系建設(shè)目標(biāo)及內(nèi)容

3.1 建設(shè)目標(biāo)

省級國土空間大數(shù)據(jù)資源體系的建設(shè)目標(biāo)主要指依托現(xiàn)有的數(shù)據(jù)建設(shè)成果，建立并完善自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記支撐體系，推進構(gòu)建統(tǒng)一的國土空間用途管制和全民所有自然資源資產(chǎn)管理體系[8]。具體而言，即梳理一套組織有序、內(nèi)容完整的數(shù)據(jù)資源目錄并通過數(shù)據(jù)資源管理系統(tǒng)促進地方政務(wù)信息共享，為各部門提供覆蓋地上地下、更新及時的國土空間數(shù)據(jù)服務(wù)，建立“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理新機制，支撐自然資源管理。

3.2 建設(shè)內(nèi)容

（1）梳理現(xiàn)有數(shù)據(jù)類別，形成資源目錄

重點圍繞國土部門現(xiàn)有的國土資源一張圖系統(tǒng)，對已經(jīng)集成建庫的各類數(shù)據(jù)資源進行全面梳理。基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和空間參考，對這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和預(yù)處理，保證數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，形成完整、可用的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集[9]。同時，結(jié)合行政審批系統(tǒng)，按照建設(shè)項目的生命周期和審批狀態(tài)，完善建設(shè)項目“批、征、供、用、登、補、查”等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整理與建庫。此外，結(jié)合年度變更調(diào)查、土地整治等專項工作，梳理形成內(nèi)容豐富、現(xiàn)勢性強、覆蓋面廣的國土空間數(shù)據(jù)資源目錄。

（2）建立國土空間資源專題數(shù)據(jù)庫

在整理國土空間數(shù)據(jù)資源目錄的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的業(yè)務(wù)審批事項為切入口，探索構(gòu)建具有本省特色的國土空間資源數(shù)據(jù)庫體系，保證現(xiàn)有的數(shù)據(jù)內(nèi)容可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)口徑全覆蓋，審批流程全跟蹤、成果數(shù)據(jù)全入庫。通過不動產(chǎn)統(tǒng)一登記工作，實現(xiàn)土地、房屋、草原、林地、水域、海域等登記信息的統(tǒng)一采集、存儲，建成統(tǒng)一的不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)登記類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；利用“第二次土地調(diào)查”成果、不動產(chǎn)統(tǒng)一登記中的土地產(chǎn)權(quán)登記數(shù)據(jù)子集，以宗地統(tǒng)一代碼為主線，集成各類土地管理相關(guān)信息，建設(shè)土地管理類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；以礦業(yè)權(quán)管理、礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)庫為主體，建設(shè)礦產(chǎn)資源管理類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；以地理國情普查、年度變更調(diào)查事項為抓手，集成基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫以及地質(zhì)環(huán)境管理、國土規(guī)劃管理等其他各類專業(yè)數(shù)據(jù)庫。依托上述的各類核心數(shù)據(jù)庫及其相關(guān)數(shù)據(jù)資源最終形成覆蓋全省、更新及時的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集、空間規(guī)劃數(shù)據(jù)集和空間管理數(shù)據(jù)集。此外，通過共享交換發(fā)改、環(huán)保、住建、交通、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門的空間基礎(chǔ)信息，形成組織有序、內(nèi)容完整、準(zhǔn)確權(quán)威、動態(tài)鮮活的數(shù)據(jù)資源體系。

（3）搭建云服務(wù)管理與共享資源池

充分利用虛擬化和云計算等技術(shù)手段，對已有的信息化基礎(chǔ)設(shè)施進行資源的池化，完成計算資源池的構(gòu)建。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合ArcGIS云套件搭建云服務(wù)管理與共享資源池，實現(xiàn)對國土空間數(shù)據(jù)資源目錄中各類數(shù)據(jù)的存儲、管理以及資源服務(wù)發(fā)布、注冊、分發(fā)與共享[9]。基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對外提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)讀取服務(wù)和專業(yè)分析服務(wù)，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)資源的共建、共用與共享[10]。

（4）完善資源目錄與數(shù)據(jù)更新維護機制

數(shù)據(jù)資源是國土空間基礎(chǔ)信息平臺的靈魂。國土空間大數(shù)據(jù)資源體系的完整性、實時性和動態(tài)更新是深化平臺應(yīng)用、發(fā)揮數(shù)據(jù)支撐的關(guān)鍵。國土空間數(shù)據(jù)資源體系的數(shù)據(jù)更新維護主要包含基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)和專題類數(shù)據(jù)兩部分?；A(chǔ)類數(shù)據(jù)的更新維護包括系列比例尺地形圖、遙感影像、三維模型以及地名地址數(shù)據(jù)。專題類數(shù)據(jù)更新維護包含調(diào)查評價信息、規(guī)劃編制信息和管理審批信息等。對于各類數(shù)據(jù)的更新維護，需積極發(fā)揮政府部門的職能優(yōu)勢，建立國土空間數(shù)據(jù)資源目錄更新維護管理辦法，加快形成覆蓋數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)共享全環(huán)節(jié)的體制機制。按照“誰生產(chǎn)，誰維護”的基本要求，定期匯交、更新各類專題信息。同時，依托省、市、縣三級信息化項目建設(shè)，集成整合未納入資源目錄的數(shù)據(jù)類別，不斷充實完善現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源目錄，最終實現(xiàn)“大類別、大數(shù)據(jù)、大共享”的數(shù)據(jù)資源共享、更新與維護機制。

國土空間大數(shù)據(jù)資源體系如圖1所示。

4 國土空間數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

國土空間數(shù)據(jù)資源是掌握國土空間區(qū)域稟賦，開展國民經(jīng)濟和社會發(fā)展活動的前提。如何基于現(xiàn)有的海量數(shù)據(jù)資源，通過合理的方式和手段對其進行精準(zhǔn)分析與科學(xué)管理，為國土資源治理與利用提供技術(shù)支持，是創(chuàng)新國土資源管理方式，提升國土資源管理水平面臨的難題。當(dāng)前，部分城市和地區(qū)開展的國土空間大數(shù)據(jù)資源利用主要可以歸納為以下幾個方面：

圖1 國土空間大數(shù)據(jù)資源體系架構(gòu)圖Fig.1 Map of large data resources system in territorial space

4.1 土地開發(fā)強度、資源利用深度分析

在土地利用空間分析和空間統(tǒng)計數(shù)據(jù)方面，有目的進行空間統(tǒng)計、匯總、分析，綜合土地利用現(xiàn)狀和城市規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、社會經(jīng)濟、人口、環(huán)境等數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)土地利用現(xiàn)狀的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、強度等空間分布規(guī)律，為進一步開展?jié)摿Ψ治龊驮u價提供定性和定量的基礎(chǔ)和依據(jù)[11]。

4.2 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測分析

以國土資源綜合監(jiān)管部門建立的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、視頻探頭等智能感知設(shè)備實時采集重點監(jiān)測區(qū)域的溫度、濕度、土壤硬度、水位、雨量、坡度等信息，并結(jié)合區(qū)域歷史數(shù)據(jù)建立地質(zhì)災(zāi)害智能預(yù)測分析系統(tǒng)[12]。通過閾值設(shè)置、自動化比對等手段，有效整合分析檢測信息，實現(xiàn)對異常數(shù)據(jù)的及時提醒和播報，提早預(yù)判事件的發(fā)展趨勢。

4.3 土地集約節(jié)約利用分析

與稅務(wù)部門合作，將土地征用、出（轉(zhuǎn)）讓、開發(fā)、保有全環(huán)節(jié)的空間信息和土地稅源登記信息進行清理、關(guān)聯(lián)、比對，形成土地稅源管理數(shù)據(jù)庫，在地理信息上及時、直觀地展現(xiàn)每塊土地所處的環(huán)節(jié)、土地面積等信息，可為土地利用節(jié)約集約評價提供數(shù)據(jù)支撐[13-14]。

4.4 精準(zhǔn)扶貧應(yīng)用分析

依托國土數(shù)據(jù)和國土資源云，實時、精準(zhǔn)疊加扶貧信息，形成省級自然資源扶貧作戰(zhàn)圖，建立省級精準(zhǔn)扶貧作戰(zhàn)系統(tǒng),實現(xiàn)扶貧攻堅“人在干、天在看、云在算”的目標(biāo)。

4.5 多規(guī)融合大數(shù)據(jù)分析

通過“多規(guī)融合”大數(shù)據(jù)平臺，探索建立統(tǒng)一系統(tǒng)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的多規(guī)融合銜接機制，建立空間規(guī)劃體系，劃定生態(tài)保護紅線、耕地保護紅線、城市發(fā)展邊界。構(gòu)建功能互補、協(xié)調(diào)一致的空間規(guī)劃體系，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化[15]。

4.6 公眾監(jiān)督與市場引導(dǎo)分析

以陽光政務(wù)、“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)”為抓手，通過政務(wù)門戶、官方微信公眾號等多種途徑開展政務(wù)公開與民意輿情調(diào)查，實現(xiàn)各種信息的采納、分析和上傳。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)匹配技術(shù)，實現(xiàn)上傳數(shù)據(jù)的空間化，并對這些信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性進行分析，積極引導(dǎo)社會輿論導(dǎo)向，提升政府服務(wù)水平[16-17]。

5 展望

當(dāng)前，國土資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用還處于起步階段，相關(guān)技術(shù)也在飛速發(fā)展。如何開展國土資源大數(shù)據(jù)建設(shè)，推進大數(shù)據(jù)在創(chuàng)新國土空間優(yōu)化開發(fā)、防治與修復(fù)土壤污染等方面的應(yīng)用[18]，加速國土資源大數(shù)據(jù)與其他行業(yè)的數(shù)據(jù)融合，既是國土資源業(yè)務(wù)發(fā)展的內(nèi)在需求，也是國土資源大數(shù)據(jù)發(fā)展的方向。依托國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)，開展大數(shù)據(jù)的獲取、處理、集成、共享與利用，建立政府部門間的數(shù)據(jù)共享機制，打破信息孤島，是國土資源信息化發(fā)展的必然選擇。加快實施國土資源大數(shù)據(jù)體系建設(shè)，深化大數(shù)據(jù)應(yīng)用必將成為推動社會發(fā)展、提升政府服務(wù)能力的創(chuàng)新驅(qū)動。