文/福建省晉江市自然資源局 柯燕萍
隨著信息技術的快速發(fā)展,大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)逐步滲透到各個技術領域中,并成為多學科競相研究的熱門話題。本文以某省國土空間規(guī)劃為研究對象,論述了地理信息大數(shù)據(jù)技術的基礎應用環(huán)節(jié),并依據(jù)現(xiàn)有國土空間規(guī)劃體系、規(guī)劃理論等,為促進和保障國土空間資源的檔案開發(fā)奠定堅實的理論支撐。某省在近幾年的信息技術創(chuàng)新發(fā)展過程中,將地理、人文、自然和經(jīng)濟等地理測繪信息資源進行搜集,形成了龐大的檔案信息數(shù)據(jù)庫,并在原有數(shù)據(jù)資源的支撐下,不斷滿足數(shù)據(jù)集成及疊加的需求,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)云計算、檔案信息數(shù)據(jù)挖掘等技術的科學應用。通過地理檔案信息大數(shù)據(jù)之間的對比關聯(lián)分析,可實現(xiàn)國土空間檔案數(shù)據(jù)資源及要素信息的整合,如按照國土空間分布的基本特征,實現(xiàn)三維仿真及可視化技術的應用,對形成開放形式的國土空間布局提供技術支撐。
(一)大數(shù)據(jù)及其相關技術。從大數(shù)據(jù)技術本身的理論和實踐特征分析,“大數(shù)據(jù)”(Big Data)作為具備海量化、多樣復雜化、結構形式豐富化的數(shù)據(jù)類型,可通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的整合與交叉重復利用,并促進數(shù)據(jù)信息的共享。從實際應用看,大數(shù)據(jù)技術具備多維性、可視化、高效高增長率等豐富特征,不僅促進社會經(jīng)濟的增長,同時也提高人們生活水平。在大數(shù)據(jù)處理的過程中,應緊密結合適應性擴展技術,對數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)進行應用管理,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的挖掘與分析,如大規(guī)模的并行數(shù)據(jù)庫處理、分布式文件系統(tǒng)處理及云平臺計算處理等。按照大數(shù)據(jù)技術的處理環(huán)節(jié),主要包含有數(shù)據(jù)有效采集、數(shù)據(jù)存儲與處理、數(shù)據(jù)分析與挖掘等可展示計算過程的環(huán)節(jié),在信息行業(yè)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生于應用服務的過程中,具備一體化發(fā)展特征。
(二)某省地理檔案信息大數(shù)據(jù)。在近幾年的國土資源規(guī)劃過程中,某地區(qū)以信息大數(shù)據(jù)技術為主,如各種比例尺地形圖,將比例尺地圖進行比例的放大或者縮小;地理信息單杠影像數(shù)據(jù)獲取中,主要包含了2003~2018年的多尺度、多時效的衛(wèi)星監(jiān)測影像數(shù)據(jù)信息,在城鄉(xiāng)區(qū)域,主要通過地籍調(diào)查,得出了各個中心區(qū)域地籍調(diào)查準確數(shù)據(jù),并實現(xiàn)了國土資源管理中的“征、補、登、查”等各類審批信息的統(tǒng)一化管理,主要統(tǒng)計和分析了2003年以后的土地總體利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),尤其是在第二次農(nóng)村土地調(diào)查成果的基礎上,實現(xiàn)了國土空間信息的有效編制,將所轄區(qū)域內(nèi)的各級地市土地利用及規(guī)劃信息統(tǒng)一建立,對管理用圖、土地利用規(guī)劃圖及其規(guī)劃管理信息等進行統(tǒng)籌分析,此外,結合某省市地區(qū)組建的有關三維城市立體化模型結構,針對電子政務系統(tǒng)的專題信息數(shù)據(jù)模型開發(fā),如海量自然、人文及經(jīng)濟化信息,實現(xiàn)對測繪地理數(shù)據(jù)資源庫的有效構建,并形成了某省地理信息大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。如“圖1”所示。
圖1 某省測繪地理檔案信息大數(shù)據(jù)分析體系
(一)國土空間基礎地理檔案信息大數(shù)據(jù)平臺。以基礎地理信息檔案平臺的搭建為基礎,國土空間規(guī)劃信息平臺充分運用計算機信息處理技術、互聯(lián)網(wǎng)通信、物聯(lián)網(wǎng)通信及“3S”等先進技術,依據(jù)國家規(guī)范及標準,將此省的基礎地理檔案信息數(shù)據(jù)、遙感土地信息及地質、環(huán)境、水利、交通等部門關于地理檔案信息整合在一起,并將此類檔案數(shù)據(jù)信息與環(huán)保、發(fā)改、住建、教育、交通等各個職能部門進行分享,實現(xiàn)檔案信息資源的全面整合,并可對檔案數(shù)據(jù)實現(xiàn)及時更新、全面規(guī)劃,促進國土資源規(guī)劃體系的不斷完善。
(二)國土資源“一張圖”檔案管理系統(tǒng)。國土空間資源的“一張圖”檔案管理系統(tǒng)為某省借助大數(shù)據(jù)技術,充分結合計算機網(wǎng)絡通信技術、“3S”、工作流及VR等先進技術,依據(jù)大數(shù)據(jù)技術標準及相應規(guī)范,在整合地理信息大數(shù)據(jù)基礎之上,將土地利用規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀及三維數(shù)字地圖等技術相互融合,實現(xiàn)街景影像、土地利用規(guī)劃圖及遙感監(jiān)測三維信息的有效構建,并充分結合國土資源評價體系,不斷完善規(guī)劃編制和開發(fā),實現(xiàn)大數(shù)據(jù)監(jiān)管業(yè)務的有效疊加,進而構筑成為能夠實時反映國土空間規(guī)劃信息流程的“關系網(wǎng)”。此系統(tǒng)在利用的過程中,實現(xiàn)了對國土資源空間信息化的建立,可透過業(yè)務監(jiān)管、數(shù)據(jù)挖掘等,對資源的開發(fā)及利用進行優(yōu)化,為高效服務本省經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實的基礎。
(一)數(shù)據(jù)獲取及分享渠道的有效獲取。地理空間大數(shù)據(jù)信息的獲取,應以構建國土檔案空間規(guī)劃為主體,適應空間規(guī)劃集合的主要內(nèi)容,完善社會經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)集合及其新興數(shù)據(jù)集合等,物質的空間規(guī)劃是傳統(tǒng)國土空間規(guī)劃的核心,同時也是網(wǎng)絡新興數(shù)據(jù)規(guī)劃實施以來,在信息技術快速發(fā)展的背景下,實現(xiàn)的國土信息空間規(guī)劃的高效發(fā)展。但是從研究的領域中,主要集中于理論研究階段,導致部分國土空間規(guī)劃空間布局缺乏“科學藍圖”的新興數(shù)據(jù)指導。
(二)規(guī)范數(shù)據(jù)整理模式。要以傳統(tǒng)型數(shù)據(jù)整理思路為主,結合土地利用、空間規(guī)劃體系的相關要求,善于運用條塊式的管理模式,實現(xiàn)多部門、多細節(jié)規(guī)劃的合理應用。因此在實際應用環(huán)節(jié)需要借助信息的統(tǒng)一標準,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范收集、規(guī)劃分析和規(guī)范化分享等,并對現(xiàn)存的大數(shù)據(jù)信息進行資源清理、資源整合。在國土空間大數(shù)據(jù)信息的整合過程中,雖然相關信息的來源較為復雜,數(shù)據(jù)類型眾多,但是從地理信息資源的利用方式、數(shù)據(jù)內(nèi)容的采集及數(shù)據(jù)信息的顯示頻率等方面,可建立數(shù)據(jù)資源信息庫,為實現(xiàn)國土資源數(shù)據(jù)信息的有效分析,打通地理信息大數(shù)據(jù)結構體系的完整性、針對性、有效性等奠定堅實基礎。要充分結合數(shù)據(jù)收集、整理及發(fā)布環(huán)節(jié),細化數(shù)據(jù)信息,構建真實性的國土空間檔案管理數(shù)據(jù)信息,促進和提升空間信息數(shù)據(jù)的有效性。其中地形圖信息、機密型數(shù)據(jù)資源等都可以實現(xiàn)信息的有效整合,居民的隱私數(shù)據(jù)信息可作為國家層面的機密數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)整合,要進行嚴格的保護,防止受到信息泄露的威脅,對相關收集信息和數(shù)據(jù)進行集中管理、集中保存,維護國家及個人的安全。
(三)構建多元學科理論,增強知識體系的緊湊度。一方面,國土檔案資源的構建過程中,應以多元學科理論為基礎,提升知識體系的緊湊度,實現(xiàn)有效的計算機分析,學科綜合性較為明顯,相關應用創(chuàng)新性充足,尤其是以孵化期的技術統(tǒng)計為主,技術應用的門檻相對較高。傳統(tǒng)領域和環(huán)境下,土地規(guī)劃及利用上,專業(yè)化的技術人員通過對各類數(shù)據(jù)的分析,對信息技術的應用相對陌生;另一方面,在地理檔案信息系統(tǒng)、計算機科學等多學科專業(yè)的體系打造方面,工程規(guī)劃師在對應規(guī)劃理論、規(guī)劃信息及計劃的編制過程中,相關領域存在一定的短路,在短時間內(nèi)難以完成大數(shù)據(jù)技術的創(chuàng)新應用。因此在實際學科整合和模擬的過程中,需要對整體規(guī)劃信息、編制體系及編制思路進行認知分析,需要實現(xiàn)多學科、多體系的認證,并展開多學科的相互專業(yè)合作,整體規(guī)劃研究力量,打造具備高度統(tǒng)一性、多學科相互交叉合作的國土空間規(guī)劃技術團隊。基于地理信息大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的有效分析,從理論應用與實踐應用環(huán)節(jié)實現(xiàn)技術隊伍的壯大,并在良好的支撐及服務空間規(guī)劃的過程中,實現(xiàn)空間職能規(guī)劃的高效實施。
(四)拓展應用領域,增強理論向實踐成果的轉化。地理信息大數(shù)據(jù)技術在國土空間規(guī)劃中的應用更多偏向學術型,導致大部分地理信息大數(shù)據(jù)在應用的過程中,存在較多的規(guī)劃問題,難以實現(xiàn)系統(tǒng)性、完整性的系統(tǒng)規(guī)劃應用方案,導致系統(tǒng)的規(guī)劃應用案例缺乏。橫向看,需要利用地理信息大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)國土空間規(guī)劃在各個領域和各個部門中的應用,對土地利用效益、入地功能的流轉等方面的研究更加深入;在總體規(guī)劃領域中,地理信息大數(shù)據(jù)技術可廣泛應用于人口規(guī)模、用地識別、空間結構規(guī)劃及總體目標的評價等;在土地利用控制規(guī)劃領域中,應以地塊的業(yè)態(tài)為主要評價指標,實現(xiàn)空間規(guī)劃制度集體性的專項規(guī)劃,并完善數(shù)據(jù)信息領域的應用技術完善性,實現(xiàn)商業(yè)、醫(yī)療及休閑等各個產(chǎn)業(yè)的有效布局??v向看,主要以土地利用和空間規(guī)劃制度為主,實現(xiàn)后期監(jiān)測與評價,對于地理信息大數(shù)據(jù)技術的應用過程,應不斷傳遞國土檔案管理信息,空間系統(tǒng)中的全面感知、精確直觀反映國土空間要素的行為和模式等得以實現(xiàn)。
綜上所述,在國土空間檔案規(guī)劃領域中,地理檔案信息大數(shù)據(jù)技術的應用至關重要,與規(guī)劃深度融合關系緊密相關。地理檔案信息大數(shù)據(jù)信息的搜集,為國土檔案資源管理提供理論數(shù)據(jù),并可依靠檔案大數(shù)據(jù)分析,深入挖掘和控制國土空間資源模式,并建立以數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)指導和管理的新國土空間規(guī)劃發(fā)展機制,建立健全的運營及維護制度,對國土空間基礎信息平臺的統(tǒng)一應用、統(tǒng)一實現(xiàn)及分享等,提供數(shù)據(jù)支撐和服務體系的構建。