鄧汝艷

(廣州市規(guī)劃和自然資源自動(dòng)化中心，廣東 廣州 510030)

1 自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)概念

1.1 背景

在新時(shí)代背景下，為了加強(qiáng)對(duì)自然資源的管理和應(yīng)用，政府部門機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改革，對(duì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行整合，建立了自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自然資源的統(tǒng)一管理。在此過程中，要按照具體標(biāo)準(zhǔn)，整合和規(guī)范土地、地質(zhì)和測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)等，完善數(shù)據(jù)管理體系，保證自然資源應(yīng)用和管理的有效性。

數(shù)據(jù)是資產(chǎn)，在“統(tǒng)一行使國(guó)土空間規(guī)劃管控、統(tǒng)一行使自然資源管理”的新要求下，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)整合，研究建立自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)，以數(shù)據(jù)一體化為驅(qū)動(dòng)，賦能規(guī)劃和自然資源業(yè)務(wù)協(xié)同和融合，激發(fā)規(guī)劃和自然資源管理新活力，十分重要和必要。

1.2 概念

大數(shù)據(jù)時(shí)代，各種先進(jìn)技術(shù)在自然資源數(shù)據(jù)處理中得到了有效應(yīng)用，其中的數(shù)據(jù)整合方案，主要是利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信，達(dá)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)內(nèi)容統(tǒng)一的目的，實(shí)現(xiàn)分布式異構(gòu)和全方位的共享，其空間和時(shí)態(tài)是并存的，有效消除信息孤島，且具有一定的行政保密性，存儲(chǔ)量也是非常大的。

自然資源數(shù)據(jù)整合過程中，需要打通內(nèi)外各應(yīng)用系統(tǒng)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等工作。自然資源一體化數(shù)據(jù)管理主要是通過數(shù)據(jù)地圖和關(guān)聯(lián)圖譜等，然后合理應(yīng)用數(shù)據(jù)中臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源和數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理、對(duì)資產(chǎn)服務(wù)和服務(wù)業(yè)務(wù)等的統(tǒng)一管理。因此，為加強(qiáng)平臺(tái)和技術(shù)的有效應(yīng)用，要從其概念出發(fā)，對(duì)多類型和多結(jié)構(gòu)空間的屬性進(jìn)行綜合分析，保證自然資源數(shù)據(jù)的有效性。

2 規(guī)劃和自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 總體框架

一體化數(shù)據(jù)管理模式和服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，主要由當(dāng)?shù)氐恼畽C(jī)構(gòu)和專業(yè)部門牽頭，建立地理空間數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，完善微服務(wù)治理體系，根據(jù)自然資源業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)以及基本地理空間情況，完善去中心化自然資源一體化微服務(wù)中臺(tái)。

在對(duì)規(guī)劃和自然資源一體化數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須按照自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，運(yùn)用云計(jì)算、大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建“整體聯(lián)動(dòng)、數(shù)據(jù)共享”的一體化信息服務(wù)平臺(tái)，滿足“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”對(duì)自然資源數(shù)據(jù)的要求。此外，還要應(yīng)用數(shù)據(jù)資源目錄動(dòng)態(tài)構(gòu)建技術(shù)，對(duì)土地、礦產(chǎn)和地質(zhì)等業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)全業(yè)務(wù)流程和內(nèi)容的二次梳理，對(duì)圖/文檔和內(nèi)外互聯(lián)等內(nèi)容進(jìn)行完善。

這種平臺(tái)也面向行業(yè)中的PaaS云平臺(tái)，可以對(duì)資源數(shù)據(jù)等內(nèi)容進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享。為強(qiáng)化自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)的服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活應(yīng)變，科學(xué)設(shè)計(jì)中臺(tái)架構(gòu)，為促進(jìn)自然資源的一體化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)資源空間服務(wù)平臺(tái)示意如圖1所示。

圖1 總體數(shù)據(jù)資源空間服務(wù)平臺(tái)

2.2 技術(shù)框架

除引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)化技術(shù)外，必須結(jié)合《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》等相關(guān)規(guī)定，建設(shè)安全、高效、數(shù)字化的自然資源管理和服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享協(xié)同，構(gòu)筑全方位和多層面的數(shù)據(jù)管理體系。必須滿足自然資源一體化業(yè)務(wù)的連續(xù)性要求、重要數(shù)據(jù)容災(zāi)備份的要求，在對(duì)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，積極采用可伸縮的集群部署模式，為平臺(tái)中的各類系統(tǒng)提供高性能的運(yùn)行環(huán)境[1]。

需提前對(duì)注冊(cè)、配置、限流、負(fù)載均衡以及鏈路跟蹤等內(nèi)容進(jìn)行整合和完善，加強(qiáng)去中心化技術(shù)架構(gòu)在平臺(tái)中的應(yīng)用，提高資源質(zhì)量，為平臺(tái)高效運(yùn)行提供條件。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)中各個(gè)微應(yīng)用之間的協(xié)調(diào)配合能力，采用RPC(Remote Procedure Call，遠(yuǎn)程過程調(diào)用)系統(tǒng)，為平臺(tái)的安全運(yùn)行提供保障。

3 自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 基于一體化數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)整合建庫(kù)技術(shù)

數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)整合建庫(kù)技術(shù)是自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建主要技術(shù)之一，它可以對(duì)自然資源大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，主要采用“圖形驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)”的思路，能夠充分利用已有數(shù)據(jù)庫(kù)成果，對(duì)流程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研與分析，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。驅(qū)動(dòng)整合建庫(kù)技術(shù)還可依托現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，便于技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)分析和檢查、數(shù)據(jù)預(yù)處理和關(guān)聯(lián)關(guān)系建立等工作內(nèi)容進(jìn)行整合，為自然資源大數(shù)據(jù)一體化的管理以及服務(wù)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行建立基礎(chǔ)。在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)整合建庫(kù)的過程中，要采用“分布存儲(chǔ)和集中管理”的建設(shè)思路，對(duì)沒有建庫(kù)的數(shù)據(jù)，采用標(biāo)準(zhǔn)化方式進(jìn)行新建[2]。對(duì)已建庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理時(shí)，采用動(dòng)態(tài)視圖“引流”等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。最后還要進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新，也就是在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)緩沖資源池進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)更新并將數(shù)據(jù)變化前后的屬性信息以及業(yè)務(wù)信息等進(jìn)行記錄，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)整合建庫(kù)技術(shù)將其存儲(chǔ)在一體化的數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)管理基本流程如表1所示。

表1 自然資源數(shù)據(jù)管理流程

3.2 跨業(yè)務(wù)、跨層級(jí)的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新技術(shù)

為滿足自然資源數(shù)據(jù)管理的新要求，需要對(duì)業(yè)務(wù)體系、業(yè)務(wù)關(guān)系和業(yè)務(wù)事項(xiàng)三部分內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，完善數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)體系和業(yè)務(wù)管理機(jī)制，深度融合規(guī)劃、礦產(chǎn)、林業(yè)以及海洋等業(yè)務(wù)，提高業(yè)務(wù)服務(wù)體系的質(zhì)量。通過對(duì)自然資源部門三定方案等內(nèi)容的研究，以及對(duì)相關(guān)職能業(yè)務(wù)處室的調(diào)研，主要形成約10大類和300以上事項(xiàng)的業(yè)務(wù)體系。為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)體系數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一管理，需要加強(qiáng)對(duì)跨業(yè)務(wù)、跨層級(jí)的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新技術(shù)的有效應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)覆蓋土地、地質(zhì)、海洋以及林草等龐大業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的更新和聯(lián)動(dòng)。

3.3 主題數(shù)據(jù)資源目錄動(dòng)態(tài)構(gòu)建技術(shù)

遵循實(shí)用性、穩(wěn)定性、科學(xué)性和可擴(kuò)展性等原則，構(gòu)建完善的自然資源數(shù)據(jù)目錄體系，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)構(gòu)建技術(shù)的有效應(yīng)用。要從“數(shù)據(jù)與應(yīng)用分離”原則出發(fā)，對(duì)自然資源管理中涉及的位置和面積等信息，實(shí)現(xiàn)與圖形掛接，并對(duì)統(tǒng)一對(duì)象進(jìn)行描述，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主題數(shù)據(jù)資源目錄動(dòng)態(tài)構(gòu)建。

為保證空間對(duì)象在數(shù)據(jù)資源中的有效應(yīng)用，發(fā)揮它在資源管理中的唯一性，要結(jié)合統(tǒng)一編碼規(guī)則對(duì)空間進(jìn)行合理劃分。對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行編碼描述，不僅可以提高主題數(shù)據(jù)資源目錄的合理性，還能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)之間的關(guān)聯(lián)。

在對(duì)概念模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要采用面向?qū)ο蟮乃悸穼?duì)其中的自然資源數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。由于其中的對(duì)象具有抽象性、多態(tài)性和繼承性等特征，在對(duì)模型建模的過程中，除了要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)構(gòu)建，更要專注對(duì)問題本身的分析，發(fā)掘業(yè)務(wù)領(lǐng)域的主要概念，加強(qiáng)對(duì)邏輯模型的設(shè)計(jì)，這樣才能對(duì)自然資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面建模，對(duì)基本信息、業(yè)務(wù)信息的組織與存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)資源目錄進(jìn)行動(dòng)態(tài)構(gòu)建，幫助工作人員對(duì)資源數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的關(guān)系進(jìn)行梳理，完善數(shù)據(jù)管理機(jī)制，對(duì)空間關(guān)系模型進(jìn)行合理構(gòu)建，集中統(tǒng)一共享，提高管理人員的服務(wù)能力。

3.4 基于流程的并行計(jì)算技術(shù)

針對(duì)海量的數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)需求，傳統(tǒng)的并行計(jì)算技術(shù)數(shù)據(jù)已不能滿足自然資源數(shù)據(jù)處理要求，若不及時(shí)更新，還將影響數(shù)據(jù)處理流程。為保證自然資源數(shù)據(jù)處理流程的有效性，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)并行計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。

并行計(jì)算可將一個(gè)任務(wù)分解成若干個(gè)小任務(wù)，然后協(xié)同執(zhí)行，最后完成求解。并行計(jì)算還可以實(shí)現(xiàn)多線程方式的并行計(jì)算，加強(qiáng)對(duì)多核計(jì)算資源的處理，不斷降低問題解決的時(shí)間。這種技術(shù)是增強(qiáng)解決能力和提高自然資源一體化數(shù)據(jù)管理和服務(wù)平臺(tái)性能的關(guān)鍵。在完善管理流程的基礎(chǔ)上，并行計(jì)算技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅可以節(jié)省人力和時(shí)間，還可以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。如管理人員在對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)任務(wù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可將劃分為 A、B、C三個(gè)子任務(wù)，然后多線程并行同時(shí)執(zhí)行這三個(gè)子任務(wù)，不僅保存了大量數(shù)據(jù)，還大大降低了解決問題的時(shí)間，而且管理人員不需要額外的存儲(chǔ)器，就可以對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理和儲(chǔ)存。

應(yīng)用并行計(jì)算技術(shù)還可以建立公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源數(shù)據(jù)信息的調(diào)查評(píng)價(jià)、計(jì)劃制定和開發(fā)利用等工作，節(jié)省工作人員的時(shí)間和精力，保障各種信息的有效性和準(zhǔn)確性，完善監(jiān)測(cè)評(píng)估和修復(fù)保護(hù)等流程，加強(qiáng)不同業(yè)務(wù)信息之間的聯(lián)系，不斷提高自然資源管理的有效性。

3.5 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種先進(jìn)的自然資源管理技術(shù)，本質(zhì)上是一種去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫(kù)，其中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)整個(gè)賬本的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步共享和復(fù)制，具有信息透明等優(yōu)勢(shì)。其中的核心主要是打通節(jié)點(diǎn)，對(duì)自然資源如山、水、田、草、海等各類信息進(jìn)行有效整合和管理，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，完善自然資源數(shù)據(jù)管理機(jī)制。

4 結(jié)束語(yǔ)

規(guī)劃和自然資源管理工作是促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，加強(qiáng)對(duì)自然資源一體化數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，合理應(yīng)用并行計(jì)算、數(shù)據(jù)資源目錄動(dòng)態(tài)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)，完善業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)管理流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)字賦能，激發(fā)科技新活力，促進(jìn)規(guī)劃和自然資源管理和治理體系現(xiàn)代化建設(shè)，推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。