楊 錦

（廣東省國土資源技術(shù)中心，廣州510000）

1 引言

隨著全國土地調(diào)查、地理國情普查、自然資源調(diào)查監(jiān)測等工作的推進(jìn)，自然資源行業(yè)積累了大量的數(shù)據(jù)資源，包括不同類型的自然資源現(xiàn)狀類、規(guī)劃類以及管理類數(shù)據(jù)，并建設(shè)了國土資源大數(shù)據(jù)平臺、地理信息大數(shù)據(jù)中心、規(guī)劃“一張圖”等數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的軟件系統(tǒng)［1-3］。為充分利用這些數(shù)據(jù)資源，黃華坤等人對大數(shù)據(jù)背景下的國土資源檔案管理進(jìn)行了探索性研究［4］；李寧等對大數(shù)據(jù)平臺支持下的土地資源管理模式進(jìn)行了創(chuàng)新探索［5］；楊輝山等對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)整合和更新技術(shù)進(jìn)行了探究［6］，通過大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)，完成了對自然資源數(shù)據(jù)的整合，可以方便快捷地利用不同來源、不同種類的數(shù)據(jù)資源。為繼續(xù)深入挖掘數(shù)據(jù)資源的深度利用價值，賀寶成等在領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)方面進(jìn)行了應(yīng)用方式的探索［7］；Ibrahim Abaker Targio Hashem等對大數(shù)據(jù)在智慧城市方面的應(yīng)用進(jìn)行嘗試，并開始關(guān)注政府在大數(shù)據(jù)環(huán)境下所扮演的角色［8-9］；李茜等圍繞國土空間規(guī)劃基于空間地理信息對政務(wù)信息進(jìn)行整合［10］；不少學(xué)者也利用多源數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)融合、遙感監(jiān)測、城市規(guī)劃等方面進(jìn)行了深入的研究和探索［11-13］。這些研究及應(yīng)用，主要集中在數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)管理和數(shù)據(jù)層面。

近年來，也有一部分研究側(cè)重于數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，如張何欣等利用空間數(shù)據(jù)倉庫的GIS大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)建立決策模型，對自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測、住宅開發(fā)強(qiáng)度評價方面進(jìn)行有效應(yīng)用，提升了管理水平［14］；周浩等以管線規(guī)劃輔助審批為例驗(yàn)證了多源數(shù)據(jù)一體化應(yīng)用的方向和價值［15］，也有不少學(xué)者利用多源數(shù)據(jù)對特定的內(nèi)容如人口密度、地鐵出行、城市結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行研究［16-18］，但只是對數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的綜合應(yīng)用，未進(jìn)一步深入數(shù)據(jù)的支撐應(yīng)用。在國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的要求下，自然資源行業(yè)如何充分利用多源、多類型數(shù)據(jù)，提升自然資源數(shù)據(jù)的價值，為不同行業(yè)、不同部門的發(fā)展提供支持，開始成為相關(guān)領(lǐng)域研究者重點(diǎn)關(guān)心的問題。經(jīng)過長時間的數(shù)據(jù)整合與更新，廣東省自然資源管理部門積累了覆蓋全省65 個大類1 030 個圖層近3 億個要素的自然資源數(shù)據(jù)。深入挖掘這些自然資源數(shù)據(jù)的價值，服務(wù)于廣東省自然資源“兩統(tǒng)一”管理、“自然資源高水平保護(hù)高效率利用”（雙高）示范省建設(shè)，支撐各行業(yè)需求，成為形式要求下的迫切需求。

基于自然資源數(shù)據(jù)建設(shè)和應(yīng)用的問題以及形式對數(shù)據(jù)資源應(yīng)用要求的迫切性，本文以廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)為例，進(jìn)一步探索自然資源數(shù)據(jù)在實(shí)際政務(wù)中的應(yīng)用方式。根據(jù)多源信息融合理論，融合不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)可獲取到比原來更準(zhǔn)確的信息，利用空間相關(guān)性對廣東省積累的自然資源數(shù)據(jù)進(jìn)一步挖掘，通過政務(wù)辦理過程與數(shù)據(jù)資源相結(jié)合的方式，將數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程和數(shù)據(jù)成果使用相結(jié)合，有效提升自然資源業(yè)務(wù)精細(xì)化管理水平，提高自然資源監(jiān)測監(jiān)管和決策支持能力，擴(kuò)展了自然資源數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的新方向。

2 多源數(shù)據(jù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

多源數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)踐的理論基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于相關(guān)性原理的多源信息融合。多源數(shù)據(jù)融合旨在將不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合與處理，進(jìn)而獲取到比原來更為準(zhǔn)確的信息，最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后來逐漸在其他領(lǐng)域得到應(yīng)用。Van der Zee E 等提出在大數(shù)據(jù)環(huán)境下利用地理概念和空間分析將不同的事物聯(lián)系在一起，形成萬物互聯(lián)［19］，自然資源行業(yè)從不同方式、不同渠道產(chǎn)生不同類型的海量數(shù)據(jù)，圍繞空間位置比其他數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的相關(guān)性。因此，利用空間相關(guān)性將自然資源行業(yè)內(nèi)的多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面內(nèi)容進(jìn)行組合，為業(yè)務(wù)管理和決策提供有效的支持。

自然資源數(shù)據(jù)在空間方面的相關(guān)性主要體現(xiàn)在兩個方面：（1）業(yè)務(wù)管理方面，不同數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、使用、再生產(chǎn)等環(huán)節(jié)都具有明顯的空間屬性，通過空間位置將不同來源的數(shù)據(jù)建立強(qiáng)有力的聯(lián)系，將多源信息融合進(jìn)而支持具體業(yè)務(wù)決策；（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)籌方面，數(shù)據(jù)圍繞空間位置隨著時間產(chǎn)生變化，每一次時間變化都會產(chǎn)生一系列的新數(shù)據(jù)，利用空間的相關(guān)性統(tǒng)籌數(shù)據(jù)在時間范圍內(nèi)產(chǎn)生的變化，有利于進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)價值，減少信息疏漏。因此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，利用相關(guān)性原理圍繞主題相關(guān)、要素相關(guān)、任務(wù)相關(guān)等問題將多源信息融合成為應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)。

3 多源數(shù)據(jù)的來源

通過調(diào)查積累的數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)辦理過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，是自然資源數(shù)據(jù)的主要來源。以數(shù)據(jù)的共同本質(zhì)屬性或特性為基本依據(jù)，可劃分出具備基礎(chǔ)性和通用性空間信息服務(wù)特征的公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類、支撐業(yè)務(wù)管理的專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類、涵蓋業(yè)務(wù)管理過程或成果的業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)類、匯集政務(wù)信息資源的公共政務(wù)數(shù)據(jù)類。涉及數(shù)據(jù)分類及涵蓋內(nèi)容如表1所示。

表1 涉及數(shù)據(jù)來源及簡要信息

3.1 公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

公共基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)地理、遙感影像、地理國情、地理空間框架數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。此類信息具有基礎(chǔ)性和通用性空間屬性，作為統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)，為自然資源業(yè)務(wù)提供最基礎(chǔ)和最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

面向自然資源業(yè)務(wù)核心應(yīng)用需求，專業(yè)基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)主要包括資源調(diào)查、資源評價、空間規(guī)劃、資源監(jiān)測、權(quán)籍調(diào)查等數(shù)據(jù)分類。此類數(shù)據(jù)為自然資源業(yè)務(wù)根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用型數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)的辦理過程提供專業(yè)的數(shù)據(jù)輔助，支撐業(yè)務(wù)管理活動。

3.3 業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)

業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)主要包括開發(fā)利用、確權(quán)登記、耕地保護(hù)、調(diào)查監(jiān)測、礦產(chǎn)管理、執(zhí)法監(jiān)督等等分支結(jié)構(gòu)，是面向測繪、土地、礦產(chǎn)、地質(zhì)環(huán)境和海洋、林業(yè)等業(yè)務(wù)管理過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的專業(yè)相關(guān)性，是業(yè)務(wù)管理活動中實(shí)時產(chǎn)生的成果或過程數(shù)據(jù)，最為直觀地反映了業(yè)務(wù)的實(shí)際情況。

3.4 公共政務(wù)數(shù)據(jù)

公共政務(wù)數(shù)據(jù)主要內(nèi)容包括三個方面：一是政府部門辦理業(yè)務(wù)和服務(wù)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；二是政府統(tǒng)計(jì)調(diào)查的社情民意數(shù)據(jù)；三是通過物理采集獲取的環(huán)境數(shù)據(jù)，例如機(jī)構(gòu)職能、業(yè)務(wù)辦理流程信息、政策文件、政務(wù)信息、電子證照、公示信息、宏觀經(jīng)濟(jì)、交通、人口等。

4 多源數(shù)據(jù)的應(yīng)用模式

4.1 數(shù)據(jù)互動

自然資源土地業(yè)務(wù)涉及管制、利用、耕保、規(guī)劃等十余個分散的業(yè)務(wù)內(nèi)容，不同業(yè)務(wù)相互支撐形成了編、批、征、供、用、驗(yàn)、登的土地生命周期。在周期內(nèi)的每一個環(huán)節(jié)、每一項(xiàng)業(yè)務(wù)都需要不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐，同時也會產(chǎn)生對應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)使用與數(shù)據(jù)生產(chǎn)的深度互動，以定時更新、準(zhǔn)實(shí)時更新、實(shí)時更新三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)沉淀，使得不同數(shù)據(jù)完成多層次的利用和共享，共同支撐和協(xié)助業(yè)務(wù)完成，提升數(shù)據(jù)利用率和業(yè)務(wù)辦理效率。數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)互動示意圖如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)互動示意圖

4.2 數(shù)據(jù)分析

采用多源數(shù)據(jù)融合模式將自然資源進(jìn)行融合利用，進(jìn)而提升矢量數(shù)據(jù)的幾何精度，豐富要素的屬性，提高矢量數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，以融合后的數(shù)據(jù)完成對自然資源業(yè)務(wù)辦理的支撐。在統(tǒng)一空間參考系統(tǒng)下，利用數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘，以及空間分析，將不同類型、不同層級的數(shù)據(jù)統(tǒng)籌利用，構(gòu)建不同分析模型，完成對業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)支撐。涉及數(shù)據(jù)分析模型如表2所示。

表2 涉及數(shù)據(jù)分析模型信息

4.3 數(shù)據(jù)流動

數(shù)據(jù)作為一種資源突顯出越來越重要的價值，同時在實(shí)際業(yè)務(wù)辦理過程中，數(shù)據(jù)在不斷生產(chǎn)和更新，而數(shù)據(jù)的時效性也是數(shù)據(jù)價值極為重要的一部分。為充分利用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的價值，支撐業(yè)務(wù)辦理過程，廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)通過內(nèi)部數(shù)據(jù)共享、外部數(shù)據(jù)對接的方式推動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的循環(huán)流動。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)一方面在系統(tǒng)內(nèi)部不同模塊之間進(jìn)行流動，如建設(shè)用地報批、拆舊復(fù)墾備案等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相互支撐；另一方面與外部系統(tǒng)如規(guī)劃、違法等相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容完成循環(huán)流動。數(shù)據(jù)流動示意圖如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)流動示意圖

5 數(shù)據(jù)應(yīng)用的建設(shè)與實(shí)踐

廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)是自然資源數(shù)據(jù)應(yīng)用的最直接體現(xiàn)，將與建設(shè)用地報批、拆舊復(fù)墾備案、“三舊”改造審批等七個業(yè)務(wù)相關(guān)的8類47種數(shù)據(jù)納入，利用自然資源數(shù)據(jù)支撐廣東省省級、市級、縣級各級部門自然資源部門土地管理與土地利用行政審批業(yè)務(wù)辦理，通過數(shù)據(jù)參與業(yè)務(wù)辦理完成對數(shù)據(jù)生產(chǎn)的支持，將數(shù)據(jù)互動、數(shù)據(jù)分析，及數(shù)據(jù)流動三種數(shù)據(jù)應(yīng)用模式納入框架，數(shù)據(jù)利用的主要功能是在線瀏覽、占壓分析、數(shù)據(jù)填充等。

5.1 數(shù)據(jù)應(yīng)用框架

廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)從大數(shù)據(jù)中心獲取與土地業(yè)務(wù)相關(guān)的多源數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求將多源數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中進(jìn)行整合。以具體業(yè)務(wù)的空間位置為關(guān)鍵點(diǎn)，將多源信息進(jìn)行融合處理，通過系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)分析模型，針對業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)際從數(shù)據(jù)中提取所需要的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)應(yīng)用框架如圖3所示。

深度整合基礎(chǔ)地理、規(guī)劃、現(xiàn)狀、所有權(quán)、耕保等多源數(shù)據(jù)，利用多源數(shù)據(jù)融合原理，完成數(shù)據(jù)之間的相互校核，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中共享，利用數(shù)據(jù)流動模式使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全流程、多業(yè)務(wù)、多系統(tǒng)中共享使用，通過數(shù)據(jù)分析模式建立不同數(shù)據(jù)的分析模型，直接利用多源數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)互動模式對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，并對結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行回流沉淀，數(shù)據(jù)使用與數(shù)據(jù)沉淀完成模式互動，形成“以圖驅(qū)動，以圖管地，以數(shù)說話”的業(yè)務(wù)模式，讓自然資源沉淀積累的數(shù)據(jù)動態(tài)流轉(zhuǎn)起來。

5.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用功能

廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)面向一線業(yè)務(wù)政務(wù)辦理人員，目前累計(jì)省市縣三級用戶六千余人，而系統(tǒng)功能是用戶最直接的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式，因此，根據(jù)用戶實(shí)際業(yè)務(wù)需要設(shè)計(jì)功能才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效利用。在業(yè)務(wù)使用過程中將數(shù)據(jù)使用方式分為三類：一是以參考為主的數(shù)據(jù)瀏覽；二是以使用為主的數(shù)據(jù)填充；三是參考與使用同步的數(shù)據(jù)分析。

5.2.1 多種數(shù)據(jù)在線瀏覽 不同時期、不同精度的影像數(shù)據(jù)、難以矢量化話的柵格數(shù)據(jù)，及三維數(shù)據(jù)等內(nèi)容，是業(yè)務(wù)辦理參考數(shù)據(jù)的核心，將這部分?jǐn)?shù)據(jù)以在線瀏覽的功能支撐業(yè)務(wù)辦理過程，業(yè)務(wù)使用人員根據(jù)不同圖形內(nèi)容進(jìn)行對業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行審核，準(zhǔn)確獲取業(yè)務(wù)范圍的情況，系統(tǒng)中瀏覽運(yùn)行效果如圖4—5所示。

5.2.2 數(shù)據(jù)填充功能 利用空間相關(guān)性將多源數(shù)據(jù)融合，獲取到準(zhǔn)確描述業(yè)務(wù)的范圍、面積、土地類別等數(shù)據(jù)，將生成的數(shù)據(jù)直接填充到對應(yīng)的業(yè)務(wù)表單，由數(shù)據(jù)精確描述業(yè)務(wù)內(nèi)容，減少數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)之間的人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)的直接應(yīng)用。多源數(shù)據(jù)在同一張業(yè)務(wù)表單內(nèi)以融合結(jié)果的方式展現(xiàn)出來，數(shù)據(jù)填充功能如圖6所示。

5.2.3 數(shù)據(jù)模型分析歸類 以多源數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的疊加分析模型，可對不同數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行相互校核，進(jìn)而獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。如耕地質(zhì)量分析模型以地類數(shù)據(jù)中的地類為基準(zhǔn)，對應(yīng)去取質(zhì)量等級數(shù)據(jù)并考慮線狀地物和扣除面積等數(shù)據(jù)，生成兼顧不同類型、不同來源數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)結(jié)果。數(shù)據(jù)分析結(jié)果一方面作為決策處理的參考結(jié)果，另一方面則是可以利用結(jié)果數(shù)據(jù)對業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)制性約束，如占壓永久基本農(nóng)田的業(yè)務(wù)不予通過等。數(shù)據(jù)分析模型的展示如圖7所示。

6 結(jié)束語

圖3 廣東省土地管理與決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用框架圖

隨著社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)作為一種資源展現(xiàn)出越來越重要的價值，自然資源行業(yè)累計(jì)了大量數(shù)據(jù)，如何挖掘數(shù)據(jù)的價值，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的價值，成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。本文基于多源數(shù)據(jù)融合理論，以空間相關(guān)性為關(guān)鍵將多源數(shù)據(jù)統(tǒng)籌融合，根據(jù)業(yè)務(wù)需求建立數(shù)據(jù)分析模型，并以系統(tǒng)功能的方式將積累的數(shù)據(jù)應(yīng)用起來。通過這種方式服務(wù)了廣東省全省六千余業(yè)務(wù)人員，累計(jì)辦理業(yè)務(wù)四萬余件，極大提高了業(yè)務(wù)辦理效率，為廣東省自然資源“兩統(tǒng)一”管理和“自然資源高水平保護(hù)高效率利用”（雙高）示范省建設(shè)提供了最為直接的服務(wù)保障。

將數(shù)據(jù)資源與業(yè)務(wù)辦理過程進(jìn)行深入結(jié)合，即是將數(shù)據(jù)成果應(yīng)用與數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程相結(jié)合，可以對數(shù)據(jù)成果進(jìn)行及時驗(yàn)證應(yīng)用，促使數(shù)據(jù)資源由“死”變“活”，在不斷循環(huán)的過程中將多源數(shù)據(jù)整合，使得歷史數(shù)據(jù)在多源數(shù)據(jù)驗(yàn)證下完成糾錯，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

信息技術(shù)的發(fā)展使得自然資源行業(yè)內(nèi)基于數(shù)據(jù)的遙感技術(shù)研究、算法研究等內(nèi)容不斷深入，在基于自然資源數(shù)據(jù)成果的學(xué)術(shù)研究方面， 在廣度和深度上都有出色的研究成果，然而目前對自然資源成果數(shù)據(jù)應(yīng)用于行業(yè)政務(wù)方面的需要進(jìn)一步進(jìn)行深入。因此，本文嘗試對這方面技術(shù)進(jìn)行探索實(shí)踐，取得了較好的結(jié)果。從本文涉及的土地方面的政務(wù)實(shí)踐來看，將數(shù)據(jù)成果應(yīng)用政務(wù)辦理過程，一方面促進(jìn)了辦理效率的提升，另一方面推動了歷史數(shù)據(jù)更新完善，下一步需結(jié)合業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步將遙感、深度學(xué)習(xí)等研究成果納入政務(wù)實(shí)踐，推動自然資源管理服務(wù)水平的提升。

圖4 二維數(shù)據(jù)多屏展示（順時針數(shù)據(jù)為：所有權(quán)宗地、1999地類圖斑、期末地類圖斑、遙感影像）

圖5 二三維數(shù)據(jù)同時展示

圖6 數(shù)據(jù)填充功能展示

圖7 數(shù)據(jù)分析結(jié)果展示