顧登生

（上海杰獅信息技術(shù)有限公司,上海 200233）

中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會以來，黨中央高度重視信息化建設(shè)，加強頂層設(shè)計、總體布局，制定數(shù)字中國建設(shè)的決策。數(shù)字政府建設(shè)是數(shù)字中國建設(shè)的重要部分之一，重點以政府?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型來引領(lǐng)和推動治理體系的數(shù)字化，并帶動數(shù)字經(jīng)濟和數(shù)字社會的整體發(fā)展。為全面推進政府國土資源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，省級政府應(yīng)依托自然資源、測繪地理信息公共服務(wù)平臺等已有的空間數(shù)據(jù)資源，建設(shè)國土空間基礎(chǔ)信息平臺（下文簡稱“平臺”），為政府部門開展與自然資源空間相關(guān)的空間規(guī)劃、業(yè)務(wù)審批、監(jiān)測、監(jiān)督分析和決策提供支撐服務(wù)，提高自然資源空間綜合治理能力及水平。

1 國土空間信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析

伴隨著自然資源業(yè)務(wù)管理的不斷深化，需要對土地、項目等信息進行更全面、更實時、更集中、可視化的管理，解決資源之間各自為政、難以統(tǒng)一管理與協(xié)調(diào)的現(xiàn)狀問題，從而有效地對自然資源進行集中監(jiān)管、全局掌控、調(diào)配與協(xié)作，助力自然資源資產(chǎn)管理、權(quán)益管理“看得到、看得懂、管得牢、管得好”，助力自然資源業(yè)務(wù)管理工作全方位、精細化升級。自然資源時空數(shù)據(jù)在使用和管理上存在諸多問題和矛盾，當(dāng)前自然資源時空數(shù)據(jù)綜合管理工作存在的痛點和問題主要包括：（1）數(shù)據(jù)孤島?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量不相同，缺乏一致的數(shù)據(jù)規(guī)范，各自然資源時空數(shù)據(jù)未打通，缺管理抓手，數(shù)據(jù)流通共享難。（2）煙囪式開發(fā)。各業(yè)務(wù)處室獨立建設(shè)，獨立開發(fā)，重復(fù)開發(fā)和投入，成本高，架構(gòu)不同，各應(yīng)用與數(shù)據(jù)難打通，技術(shù)和經(jīng)驗難以沉淀復(fù)用。（3）技術(shù)門檻高。地理信息應(yīng)用開發(fā)門檻比較高，自然資源時空數(shù)據(jù)應(yīng)用需要理解業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)含義和場景。

2 國土空間基礎(chǔ)信息平臺設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 平臺定位

自然資源空間數(shù)據(jù)和自然資源空間地理信息服務(wù)是政府?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型框架中“數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)”和“應(yīng)用支撐系統(tǒng)”中的兩項重要內(nèi)容。通過本項目建設(shè)，建立全省統(tǒng)一的自然資源空間地理數(shù)據(jù)庫和自然資源空間地理信息服務(wù)，使得政府?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型框架組成內(nèi)容實現(xiàn)落地。平臺在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的定位如圖1所示。

圖1 平臺定位

2.2 總體架構(gòu)設(shè)計

平臺整體上包含“四橫三縱”7大體系?！八臋M”是指業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、國土空間應(yīng)用支撐體系、國土（自然資源）空間數(shù)據(jù)資源體系和基礎(chǔ)設(shè)施體系；“三縱”是指國土（自然資源）空間基礎(chǔ)信息共享規(guī)范體系、信息安全體系和組織保障體系。國土空間基礎(chǔ)信息平臺總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 國土空間基礎(chǔ)信息平臺總體架構(gòu)

2.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)的設(shè)計主要體現(xiàn)在應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和數(shù)據(jù)管控體系構(gòu)建，把數(shù)據(jù)變成系統(tǒng)可共享、有價值的資產(chǎn)，具體架構(gòu)如圖3所示。數(shù)據(jù)環(huán)境在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)與技術(shù)要求下，由自然資源空間現(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)以及各自的元數(shù)據(jù)庫等組成?？臻g數(shù)據(jù)來源于各相關(guān)部門，他們負責(zé)維護各自數(shù)據(jù)更新，數(shù)據(jù)匯集后通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)形成數(shù)據(jù)資源體系。資源體系中的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)管理和處理工具進行數(shù)據(jù)資源管理，同時一部分數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)抽取、加載和轉(zhuǎn)換，進入自然資源空間綜合數(shù)據(jù)倉，依托大數(shù)據(jù)分布運算架構(gòu)進行大數(shù)據(jù)分析與挖掘，形成的分析結(jié)果以及自然資源空間基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫中的其他數(shù)據(jù)，實現(xiàn)共享開放的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

圖3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

2.4 平臺功能模塊

圍繞平臺定位，重點建設(shè)國土空間規(guī)劃管理、國土空間用途管制、自然資源空間數(shù)據(jù)共享、自然資源開發(fā)與利用、生態(tài)保護與修復(fù)服務(wù)、自然資源時空大數(shù)據(jù)分析、三維立體一張圖、自然資源空間信息“掌上查”（公眾版）與自然資源空間信息“掌上查”（政務(wù)版）9大核心業(yè)務(wù)模塊。

2.4.1 國土空間規(guī)劃管理

全面統(tǒng)籌整合各類空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并規(guī)劃設(shè)計統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，按照國家國土空間規(guī)劃體系的規(guī)定，建設(shè)國土空間規(guī)劃管理模塊，實現(xiàn)空間規(guī)劃編制、審查、實施監(jiān)督、評估預(yù)警的數(shù)字化管控，推動空間規(guī)劃管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全面提高自然資源空間綜合治理能力。對接規(guī)劃管理系統(tǒng)，實現(xiàn)規(guī)劃管理業(yè)務(wù)協(xié)同。

2.4.2 國土空間用途管制

協(xié)助空間準(zhǔn)入和用途轉(zhuǎn)用審查，牢牢樹立底線意識，基于永久基本農(nóng)田等規(guī)劃管控線，為建設(shè)項目空間準(zhǔn)入和用途轉(zhuǎn)用許可提供數(shù)字化空間管控分析與自動化審查手段，促進國土空間用途管制全域覆蓋。國土空間用途管制模塊提供項目地塊定位服務(wù)、永久基本農(nóng)田占用審查服務(wù)接口、重復(fù)批地審查服務(wù)接口、批而未供審查服務(wù)接口和項目上圖入庫服務(wù)。實現(xiàn)項目“帶圖審批”與“圖上管控”，以空間信息化手段提升國土空間用途管制能力。

2.4.3 自然資源空間數(shù)據(jù)共享

平臺整合統(tǒng)籌了原國土資源“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫、地理信息數(shù)據(jù)資源庫群和“一張藍圖”等信息化建設(shè)成果，按照“共建、共享、共用”原則，建立橫向協(xié)同、縱向貫通的自然資源空間基礎(chǔ)信息共享模塊，聯(lián)合自然資源、生態(tài)環(huán)境以及住建等多個委辦局共同發(fā)布各部門的空間數(shù)據(jù)及服務(wù)，同時也可以線上申請使用其他部門的服務(wù)。對接公共數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)空間信息互聯(lián)互通，推動空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一共享。

2.4.4 自然資源開發(fā)與利用

平臺可以為重大項目可利用土地、海域與海島分析等決策工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，為自然資源合理、高效開發(fā)利用提供決策依據(jù)。

2.4.5 生態(tài)保護與修復(fù)服務(wù)

牢牢樹立底線意識，根據(jù)永久基本農(nóng)田等規(guī)劃管控線，實現(xiàn)自然資源、生態(tài)環(huán)境的全方位、智慧化監(jiān)管，通過“項目上圖”“疊加分析”“全生命周期空間追溯”等空間信息應(yīng)用服務(wù)，為全域土地綜合整治、生態(tài)保護修復(fù)提供基礎(chǔ)服務(wù)。

2.4.6 自然資源時空大數(shù)據(jù)分析

對統(tǒng)籌整合的各類自然資源、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、生態(tài)環(huán)境、發(fā)改、住建、交通、水利等空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、分析與可視化展示，為自然資源空間大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用提供技術(shù)支撐。通過自然資源大數(shù)據(jù)分析，為了解自然空間與人造空間現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)各類空間問題、探尋空間治理機制、預(yù)測國土空間開發(fā)保護需求、生成問題解決方案提供信息與技術(shù)支撐。

2.4.7 三維立體一張圖

建立三維立體一張圖，為三維地籍管理、不動產(chǎn)登記、項目智能選址、三維設(shè)計方案審查提供三維底板支撐。按照部、省、市級各單位對三維時空的要求，建設(shè)形成一批善治理、通用化、高標(biāo)準(zhǔn)、可接入的三維地圖應(yīng)用工具，提供三維查詢、瀏覽、管理等基礎(chǔ)服務(wù)。

2.4.8 自然資源空間信息“掌上查”（公眾版）

平臺可以對各類規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境和項目用地等自然資源空間信息進行脫敏處理，在移動互聯(lián)網(wǎng)上為社會公眾提供基于自然資源空間開放數(shù)據(jù)的地圖瀏覽與查詢服務(wù)。

2.4.9 自然資源空間信息“掌上查”（政務(wù)版）

為政府部門提供自然資源空間基礎(chǔ)信息掌上查詢服務(wù)，在保留了公眾版對自然資源空間基礎(chǔ)信息的查詢功能基礎(chǔ)上，增加了空間數(shù)據(jù)查看、圖上圖層控制、項目檢索、空間占壓分析等功能。

3 技術(shù)突破與創(chuàng)新

鑒于平臺建設(shè)需要站在整體政府高度，而不是部門角度來設(shè)計和推進，需要充分理清平臺與政府統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施以及應(yīng)用支撐體系之間的關(guān)系、與其他部門系統(tǒng)的關(guān)系，建設(shè)過程中也需要在理念、模式、技術(shù)、應(yīng)用等多方面進行創(chuàng)新與突破。

3.1 基于知識圖譜的空間實體全生命周期數(shù)據(jù)融合技術(shù)

利用知識圖譜的知識抽取、知識融合、知識推理三大核心技術(shù)，結(jié)合自然資源空間地理信息數(shù)據(jù)的特點，形式化地抽象、描述自然資源空間領(lǐng)域的空間地理實體、屬性及關(guān)系，使得實體間相互關(guān)聯(lián)，以較小的代價將積累的信息組織起來，串聯(lián)形成空間實體全生命周期，成為可被利用的知識。將經(jīng)過梳理、總結(jié)后的知識提供給用戶，促進用戶充分發(fā)現(xiàn)和深入獲取知識，解決匯聚多個部門以及自然資源部門內(nèi)部不同處室多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富但利用效率低的問題，從數(shù)據(jù)邏輯層面打破數(shù)據(jù)孤島，沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn)，挖掘知識內(nèi)涵，進行數(shù)據(jù)價值的持續(xù)積累和釋放，為平臺的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)價值支持。

圖4 知識圖譜核心技術(shù)

3.2 基于校正模型的高效時空數(shù)據(jù)檢索方法

自然資源空間實體對象結(jié)合了空間圖形信息、拓撲、時間描述信息和屬性描述信息，是一個時空對象，基于平臺的要求，設(shè)計了一種基于校正模型的時空數(shù)據(jù)查詢方法?？梢杂行У貙崿F(xiàn)自然資源空間實體對象與時態(tài)信息有機融合并將其應(yīng)用到實際需求中。

3.3 多層次多路徑多專題的空間信息服務(wù)聚合技術(shù)

基于圖論設(shè)計多層次多路徑多專題的空間信息服務(wù)聚合技術(shù)，構(gòu)建時空數(shù)據(jù)、指標(biāo)、模型聚合流程，將分布于全省各縣（市、區(qū)）節(jié)點中的時空數(shù)據(jù)服務(wù)、查詢服務(wù)、指標(biāo)、模型算法動態(tài)歸集到省級節(jié)點中，實現(xiàn)多途徑多專題多類型空間數(shù)據(jù)、指標(biāo)、模型、組件的服務(wù)化、智能化聚合，降低了技術(shù)門檻，提升自然資源空間信息與技術(shù)共享的效率。

3.4 基于語義的國土空間元數(shù)據(jù)建模方法

自然資源時空數(shù)據(jù)資源分布在不同的信息管理系統(tǒng)中，元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)信息的一種方式，在促進異構(gòu)系統(tǒng)的信息資源共享方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。以自然資源空間數(shù)據(jù)為對象，運用本體工程的方法，構(gòu)建元數(shù)據(jù)的語義模型，成果已在平臺項目建設(shè)中應(yīng)用見效。

3.5 空間數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化多場景業(yè)務(wù)協(xié)同方法

使用“數(shù)據(jù)+功能”組合匹配方式設(shè)計多種空間協(xié)同場景，設(shè)計了依賴空間數(shù)據(jù)的地圖快速構(gòu)建功能，使用“數(shù)據(jù)+功能”任意組合方式開發(fā)了多種電子地圖的個性化、可視化設(shè)計與配置功能，實現(xiàn)智能化、自動化地圖應(yīng)用快速創(chuàng)建與推送，根據(jù)用戶標(biāo)簽和場景標(biāo)簽，自動為用戶創(chuàng)建基于電子地圖的業(yè)務(wù)協(xié)同應(yīng)用，提供智能化空間資源供需分析、選址分析、合規(guī)性分析以及熱點分析等。研發(fā)了多個內(nèi)置的可配置應(yīng)用程序模板，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求配置模板，并根據(jù)用戶不同權(quán)限加載對應(yīng)的模板，用戶基于對應(yīng)的電子地圖應(yīng)用程序模板，在瀏覽器中通過簡單拖拽和設(shè)置，在線創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序。選擇需要的各類地圖數(shù)據(jù)服務(wù)、地圖瀏覽、查詢、分析與可視化制圖工具，快速實現(xiàn)功能完備的 HTML Web（在線網(wǎng)絡(luò)地圖）和移動地圖應(yīng)用程序，提高了地圖與實際應(yīng)用場景的適用性，為自然資源業(yè)務(wù)管理和空間業(yè)務(wù)協(xié)同應(yīng)用建設(shè)提供了統(tǒng)一的電子地圖底板，能夠快速響應(yīng)用戶需求。

4 應(yīng)用前景及綜合效益分析

通過系統(tǒng)建設(shè)以及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，國土空間基礎(chǔ)信息平臺顯現(xiàn)出了良好前景?？梢酝ㄟ^平臺匯交和下載數(shù)據(jù)，省市縣數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)零跑路，管理類數(shù)據(jù)實現(xiàn)每天自動更新，形成數(shù)據(jù)閉環(huán)管理；在不動產(chǎn)登記系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)等多個應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)中，可使用遙感影像、電子地圖、生態(tài)保護紅線等技術(shù)功能實現(xiàn)更好的服務(wù)；為數(shù)字政府建設(shè)提供空間數(shù)據(jù)公共支撐，形成自然資源時空數(shù)據(jù)信息庫；為不同地區(qū)、不同部門、不同層級用戶提供空間協(xié)同平臺，為統(tǒng)籌自然資源空間開發(fā)治理，提供可靠、高效、統(tǒng)一的空間協(xié)同平臺；自然資源空間信息查詢服務(wù)窗口可以為企業(yè)與群眾提供不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)證查看、總地圖查詢、辦事進度查詢等“一攬子”服務(wù)，將便民利民落到實處。