馬春瑩

(夏津縣自然資源局，山東 德州 253200)

0 引言

國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設是落實國務院印發(fā)的《全國國土規(guī)劃綱要(2016—2030)》的重要工作部署，是推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的要求，同時也是促進信息共享、資源整合的需要[1]。國土空間基礎(chǔ)信息平臺，能夠最大限度地挖掘國土空間數(shù)據(jù)資源潛力，加快建立利用數(shù)據(jù)“說話、決策、管理、創(chuàng)新”的新機制，充分發(fā)揮國土空間“底圖、底板、底線”的作用，全方位動態(tài)監(jiān)測國土空間開發(fā)利用活動，有力支撐政府各部門的科學規(guī)劃并全面提升政府管理決策水平[2]。

按照部署，夏津縣國土空間基礎(chǔ)信息平臺(以下簡稱平臺)項目于2020年12月正式啟動建設，目前，該平臺已通過驗收并正式上線試運營。該平臺以夏津縣各類自然資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，聚合集成各類國土空間相關(guān)數(shù)據(jù)形成了一套符合國家、省標準的自然資源數(shù)據(jù)體系，并在此基礎(chǔ)上形成了夏津縣自然資源“一張圖”，為各類與國土空間相關(guān)的規(guī)劃、管理、決策、服務等提供技術(shù)支撐。同時，國土空間基礎(chǔ)信息平臺將作為全局數(shù)據(jù)的統(tǒng)一出入口為夏津縣各相關(guān)職能部門提供數(shù)據(jù)服務，從而實現(xiàn)自然資源數(shù)據(jù)共建共享，并保障各類信息數(shù)據(jù)安全，實現(xiàn)政務辦公高效集約自主化，助力“數(shù)字夏津”建設。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

平臺整合和接入了遙感、基礎(chǔ)測繪、土地、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)、不動產(chǎn)、環(huán)保等信息資源，共享住建、水利、林業(yè)、發(fā)改、交通、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門的國土空間相關(guān)信息，同時強化數(shù)據(jù)資源在采集、存儲、應用和共享等環(huán)節(jié)的安全保護，實行數(shù)據(jù)資源的分類分級管理，并制定安全運維管理制度和應急管理措施。在充分考慮縣級自然資源信息化基礎(chǔ)薄弱的實際情況下，采用市縣統(tǒng)籌部署模式滿足平臺縱向連通、橫向銜接的建設要求，市級層面統(tǒng)籌全域自然資源一張圖數(shù)據(jù)資源體系建設，搭建平臺主中心，構(gòu)建平臺統(tǒng)籌治理、統(tǒng)一服務的應用支撐；縣級構(gòu)建子節(jié)點，通過平臺進行數(shù)據(jù)上報匯交與服務申請。最終建成了開放共享、安全可靠、貫穿市、縣兩級和部門聯(lián)動的分布式國土空間基礎(chǔ)信息服務平臺[3]。該平臺從上到下分為4層，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

(2)信息資源服務層：建立大數(shù)據(jù)倉庫管理系統(tǒng)，對國土空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一管理。

(3)平臺資源服務層：為上層應用服務提供統(tǒng)一應用分析服務。

(4)應用服務層：構(gòu)建共享開發(fā)、應用、管理平臺，為門戶、政務、監(jiān)管和互聯(lián)網(wǎng)提供服務。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

自然資源涵蓋廣泛，包含全域全要素的地表、地上、地下各類數(shù)據(jù)[4]，如：數(shù)字高程模型、遙感影像、地表覆蓋、地表基質(zhì)、地質(zhì)體、地下管線、地下構(gòu)筑物、業(yè)務管理。夏津縣國土空間專題數(shù)據(jù)有以下3類：

(1)現(xiàn)狀類數(shù)據(jù)：反應土地資源、礦產(chǎn)資源、水資源、森林資源等資源現(xiàn)狀。包括土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)村集體土地所有權(quán)、林地變更、第二次地名普查等。

(2)規(guī)劃類數(shù)據(jù)：是在自然資源管理中的空間管控類數(shù)據(jù)。包括鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃、永久基本農(nóng)田、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、生態(tài)保護紅線等。

(3)管理類數(shù)據(jù)：是自然資源業(yè)務管理、審批工作實時生成的，包括建設用地審批、礦業(yè)權(quán)審批、補充耕地項目審批等。

平臺建設中將上述要素全部進行立體化展示，已有二維數(shù)據(jù)升維可視化，已有三維數(shù)據(jù)，包含傾斜攝影、高精度三維模型、BIM、點云等融合可視化?？梢暬瓿珊笸ㄟ^采用飛行、半透明、卷簾等多種方式直觀掌握區(qū)域內(nèi)地形地貌、土地覆蓋以及地下空間賦存情況，從而為后續(xù)的分析應用打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[5]。同時按照“物理分布、邏輯一體”的技術(shù)路線，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一的時空基準、統(tǒng)一的注冊接入，對跨部門、跨業(yè)務的數(shù)據(jù)進行整合與接入。在三維立體自然資源“一張圖”數(shù)據(jù)框架下，接入了基礎(chǔ)地理、衛(wèi)星遙感、第三次國土調(diào)查、國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、不動產(chǎn)登記、永久基本農(nóng)田、地理國情監(jiān)測、土地管理、礦產(chǎn)管理等數(shù)據(jù)，初步建立了自然資源“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫[6]，平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)圖

1.3 系統(tǒng)功能設計

(1)平臺門戶：是了解平臺的窗口，也是使用平臺的入口[7]。平臺門戶通過統(tǒng)—的身份認證，確保平臺的安全，同時提供新聞動態(tài)、熱門數(shù)據(jù)、最新數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)資源、應用案例等內(nèi)容，便于用戶快速了解平臺內(nèi)容。

目前4K與8K逐漸成為人們選購電視產(chǎn)品的主流選擇。原因是隨著視像行業(yè)技術(shù)的不斷進步與網(wǎng)絡信號傳輸速率的提高，人們對于高畫質(zhì)的需求在技術(shù)上已經(jīng)能夠得到滿足。4K分辨率能夠為用戶帶來相比1080P多4倍的像素顯示，圖像邊緣更加銳利，細節(jié)豐富，8K技術(shù)也在不斷提高過程中，部分電臺、機構(gòu)已經(jīng)開始針對性開發(fā)8K攝錄技術(shù)并開始試播。

(2)數(shù)據(jù)中心：是用戶了解平臺成果資源、在線應用平臺的窗口，主要提供平臺各類數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一展示、查詢、分析等應用[8]。用戶可以按需選擇數(shù)據(jù)資源進行疊加分析、對比分析、關(guān)聯(lián)分析以及統(tǒng)計分析等，定制“我的地圖”，制作單值固、分段圖、熱力圖、蜂巢圖、聚合圖等。

(3)應用中心：是輔助自然資源相關(guān)部門人員日常工作的工作平臺，主要圍繞規(guī)劃應用、審批應用、監(jiān)管應用、決策應用等領(lǐng)域，提供多類在線應用的工具[9]。規(guī)劃應用：提供多規(guī)疊加分析、主要控制線分析、人口預測、用地情況預測等工具。審批應用提供項目合規(guī)性分析、項目選址分析、重復批地審查、重復供地審查、地類占用分析、礦產(chǎn)資源壓覆審查、建設用地預審審查、探礦權(quán)審批審查、采礦權(quán)審批審查、建設用地審批審查、查土地征收審批審查等工具。監(jiān)管應用：提供三條紅線保護情況分析、土地資源總體情況監(jiān)測等工具。決策應用提供耕地保護情況分析、土地供給情況分析等工具。

(4)服務中心：將平臺的數(shù)據(jù)、功能封裝為服務接口，面向部門開發(fā)用戶，提供便捷的服務，方便應用系統(tǒng)的快速搭建[10]。通用服務提供地圖服務、數(shù)據(jù)服務、空間分析服務、統(tǒng)計報表服務、專題圖制作服務等通用服務。應用服務將應用中心相關(guān)工具進行封裝后向用戶提供相關(guān)應用服務，具體提供規(guī)劃應用服務、審批應用服務、監(jiān)管應用服務、決策應用服務等內(nèi)容。

(5)運維管理：運維管理是全面掌握、管理、監(jiān)控各部門用戶對平臺使用情況的窗口[11]，面向管理人員提供服務資源管理、數(shù)據(jù)資源管理、目錄管理、權(quán)限管理、平臺配置、指標和模型管理等工具。

(6)數(shù)據(jù)管理：是對國土空間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)—管理與應用的平臺[12]，面向數(shù)據(jù)管理人員根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型，如基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、國土三調(diào)數(shù)據(jù)、地理國情普查數(shù)據(jù)以及規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等，提供數(shù)據(jù)采集抽取工具、數(shù)據(jù)檢查處理與入庫工具、數(shù)據(jù)導入導出與格式轉(zhuǎn)換工具、數(shù)據(jù)管理工具等，適應多類型數(shù)據(jù)處理、質(zhì)檢、入庫更新與管理的需要。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基于大數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)

當前，在“山水林田湖草”的生命共同體思想指引下，無論是國土空間規(guī)劃，還是自然資源管理正步入大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)類型不斷延展、數(shù)據(jù)量持續(xù)增加[13]。大數(shù)據(jù)管理、大數(shù)據(jù)挖掘等問題日益受到行業(yè)關(guān)注，大數(shù)據(jù)應用成為行業(yè)信息化建設一個新的熱點、重點。在國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設中，必須把大數(shù)據(jù)管理能力作為一個重要技術(shù)指標。大數(shù)據(jù)管理主要分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)安全和管控等模塊[14]，通過對數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全、共享開放、隱私保護、流通管控為各項業(yè)務應用提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)輸入，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行全生命周期的完善管理，讓多源融合的大數(shù)據(jù)資產(chǎn)“進得來”“管得住”“出得去”(圖3)。

圖3 空間數(shù)據(jù)管理

平臺建設中充分利用大數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)，提供非業(yè)務環(huán)境下現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和規(guī)劃管控數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)質(zhì)檢、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)更新和歷史數(shù)據(jù)管理功能，通過對大量空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換入庫、集成管理和共享應用，提高空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量、信息含量和應用層次，提供有力的空間數(shù)據(jù)服務保障，確保各類空間數(shù)據(jù)遵循“進得來”“管得住”“出得去”，為國土空間規(guī)劃乃至自然資源的相關(guān)應用系統(tǒng)提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。同時平臺將IT大數(shù)據(jù)技術(shù)融入空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、流數(shù)據(jù)處理與可視化等方面，基于分布式空間數(shù)據(jù)引擎，提供密度分析、聚合分析等空間大數(shù)據(jù)算子，疊加分析、緩沖區(qū)分析等經(jīng)典空間分析算子[15]，支持10億級數(shù)據(jù)快速發(fā)布與實時渲染，提供二維、三維、動靜態(tài)兼具的可視化效果，為國土空間規(guī)劃編制、實施監(jiān)督等提供更快更強的應用支撐。

2.2 基于微服務架構(gòu)和云服務管理的支撐技術(shù)

國土空間基礎(chǔ)信息平臺將為整個國土空間的業(yè)務提供“底圖”、“底線”和“底板”的作用，需要同具體的業(yè)務銜接起來，通過平臺向外提供相關(guān)服務[16]。因此，需要建立強大的云管理和服務平臺，提供敏捷、靈活的資源服務支撐，從而滿足業(yè)務應用的多變性。平臺采用分布式、云計算等先進技術(shù)，基于MapGIS大數(shù)據(jù)與云平臺(I2GSS)，搭建出“1+1+N(即1個大數(shù)據(jù)中心+1個云管理與服務平臺+N個應用服務)”模式的國土空間基礎(chǔ)信息平臺，實現(xiàn)國土空間基礎(chǔ)信息的共建共享、縱橫聯(lián)通、深度融合(圖4)。云管理與服務平臺作為整個平臺的運維管理后臺，獨創(chuàng)高性能服務引擎、大數(shù)據(jù)引擎和應用集成引擎三風智能運化工具箱，從數(shù)據(jù)、服務、應用三個維度滿足用戶高性能集群并發(fā)調(diào)度、大數(shù)據(jù)分析展示和應用快速部署的需求[17]，同時對平臺運行狀況提供全方位、動態(tài)可視化智能監(jiān)管，從而保障平臺持續(xù)高效的運行。平臺匯集相關(guān)服務，向其他業(yè)務系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)資源服務和專題應用對接，打通了部門之間的數(shù)據(jù)鏈路和應用鏈路，并由統(tǒng)一標準服務提供給其他異構(gòu)系統(tǒng)。該平臺接入和對外提供的服務包括數(shù)據(jù)服務、基礎(chǔ)服務、專題服務和定制服務。數(shù)據(jù)服務主要包括數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和信息共享服務；基礎(chǔ)服務主要包括統(tǒng)計報表、國土空間分析以及專題圖制作服務；專題服務包括規(guī)劃編制、行政審批、資源監(jiān)管、決策支持、資源評價等主題的服務；還有針對具體應用的定制服務等。

圖4 云管理和服務平臺

2.3 統(tǒng)一門戶管理和統(tǒng)一運維管理技術(shù)

平臺涉及到的數(shù)據(jù)、應用種類繁多，其用戶的統(tǒng)一登錄和安全防范是應用整合的重難點之一，該平臺在建設中將統(tǒng)一門戶管理納入國土空間基礎(chǔ)信息平臺，在統(tǒng)一應用管理基礎(chǔ)上，融入統(tǒng)一身份、統(tǒng)一認證、統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一審計的4A(Account、Authentication、Authorization、Audition)安全護盾，實現(xiàn)對各種應用系統(tǒng)的有效整合[18]，并滿足基于等保三級的應用安全保障，幫助用戶完成用戶、機構(gòu)、權(quán)限、審計日志等的統(tǒng)一管理以及三權(quán)分立，從而在做到有效的應用安全保障的同時，也提升了管理效率并規(guī)避了權(quán)力的濫用。同時，平臺通過統(tǒng)一運維管理，可以更好的管理和維護系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)用戶組織機構(gòu)管理、角色權(quán)限的分配，還能針對不同服務、應用以及專題進行個性化的配置，實現(xiàn)用戶資源權(quán)限的分層分級管理，使不同層級的用戶擁有不同的管理職能和資源權(quán)限，靈活地應對管理需求和組織、人員調(diào)整所帶來的變化[19]。此外，平臺還可以通過自動化監(jiān)控，將系統(tǒng)故障的事后處理升級為系統(tǒng)風險的事前預防(圖5)?；诮y(tǒng)一門戶管理和統(tǒng)一運維管理技術(shù)，平臺實現(xiàn)了不同應用中的統(tǒng)一管理和安全防護，而且也靈活應對了管理需求和機構(gòu)變革。

圖5 統(tǒng)一門戶管理和統(tǒng)一安全防護

3 結(jié)語

國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設是實施“數(shù)字賦能”行動，提升整體智治自然資源信息化水平的基礎(chǔ)性工作。夏津縣國土空間基礎(chǔ)信息平臺經(jīng)試運行測試，系統(tǒng)功能完善，運行穩(wěn)定，滿足了全縣自然資源和規(guī)劃系統(tǒng)業(yè)務應用需求，為全縣國土空間規(guī)劃編制和自然資源各項工作開展提供了基礎(chǔ)支撐。

(1)在管好用好國土空間基礎(chǔ)信息平臺的基礎(chǔ)上，按照空天地一體化綜合指揮模式，進一步拓展國土空間基礎(chǔ)信息平臺功能，加快推進國土空間基礎(chǔ)信息平臺二期建設，開展三維實景一張圖展示、應急指揮調(diào)度、一碼管地場景、歷史文化名城管理場景等跨部門、跨行業(yè)應用場景建設。

(2)圍繞新一代信息技術(shù)與規(guī)劃資源業(yè)務深度融合這條主線，逐步實現(xiàn)規(guī)劃資源工作可視化、可驗證、可預測、可學習、可決策，使管理更聰明、更智慧，推動規(guī)劃資源工作提效能、擴功能、增動能。

(3)加快構(gòu)建全方位、全過程、全領(lǐng)域的信息化支撐服務體系，推進自然資源管理全業(yè)務協(xié)同，全面賦能自然資源治理能力和治理水平現(xiàn)代化。