王 斌

（上海市大數據中心，上海 200072）

近年來，大數據、云計算、新一代人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術的發(fā)展與應用，理論建模、技術創(chuàng)新、軟硬件升級等整體推進，正在引發(fā)鏈式突破，推動經濟社會各領域向數字化、網絡化、智能化加速躍升，為提高規(guī)劃和自然資源治理的能力和水平提供了有力的技術支撐[1]。

國家“十四五”規(guī)劃提出要“加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”，將信息化作為實現國家治理體系和治理能力現代化的必要途徑[2]。從中央18號文到自然資源部38號文，在要求構建“五級三類”新時代國土空間規(guī)劃體系的同時[3]，高度重視數據治理的作用，強調要建設覆蓋全國、動態(tài)更新、權威統(tǒng)一的國土空間規(guī)劃“一張圖”[4]。上海市委、市政府更是將全面深化數據治理，健全數據治理體系，提升數據治理能力，助力城市數字化轉型放在公共數據治理與應用重點工作首位[5]。

面對數字化轉型和公共數據治理新要求，如何利用數字化轉型勢能，健全數據治理體系，加快推進國土空間規(guī)劃數據治理，支撐自然資源部門履行“兩統(tǒng)一”職責，建立“用數據審查、用數據監(jiān)管、用數據決策”國土空間管控新機制[6]，助力城市數字化轉型，是當前規(guī)劃和自然資源行業(yè)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。

1 當前現狀

上海規(guī)劃和自然資源信息化建設起步比較早，經過20多年的建設，歷經多次機構改革、數據資源整合融合，近年來通過實施“大規(guī)劃”“大項目”“大土地”“大測調”“大登記”等模塊建設，初步構建了以“一廳八室”為核心的信息化框架體系，涵蓋國土空間規(guī)劃、建設項目審批、土地資源、地質礦產、測繪調查、不動產登記等基礎類、業(yè)務類和管理類數據。

隨著數字化轉型的深入開展，數據成為新的生產要素，數據治理的重要性越來越突出[7]，但在建設和推進工作中也面臨一些問題，主要表現為以下幾個方面：

（1）全域全要素數據基礎有待進一步鞏固，數據底圖廣度和豐度不夠，部分數據資源仍分散在不同的部門和信息系統(tǒng)中，存量歷史數據字段缺失、數據重復、圖屬不對應的問題尚未完全解決；

（2）統(tǒng)一數據管理體系有待進一步建立，核心業(yè)務數據資源分散、標準不統(tǒng)一，跨模塊業(yè)務數據調用多采用應用點對點接口方式，耦合度高，上下游業(yè)務銜接的變化極易造成數據完整性和一致性的破壞，造成資源浪費，運維復雜；

（3）數據質量管理體系有待進一步健全，數據錄入規(guī)范缺少、手工化高，數據完整性、準確性低，存在不一致、不及時現象；

（4）全生命周期管理機制有待進一步完善，業(yè)務沒有形成閉環(huán)，數據存在斷點，上游環(huán)節(jié)數據不能真實、完整、及時傳遞到下游環(huán)節(jié)，沒有辦法支撐全流程管理服務。

如何有效地開展數據治理工作、建立標準體系、提升數據質量、打破數據孤島、充分發(fā)揮數據的業(yè)務價值，是本市國土空間規(guī)劃數據治理亟需破解的難題。

2 目標定位

國土空間規(guī)劃數據治理的總目標就是聚焦“業(yè)務生態(tài)、信息生態(tài)”兩態(tài)融合，實現以大數據、人工智能等現代科技手段革命性重塑本市國土空間規(guī)劃領域治理模式，構建規(guī)劃和自然資源數字信息服務平臺，建成“一套數據、一個平臺、一張藍圖”，實施數據全生命周期管理，按照“一數一源、一源多用”原則，形成統(tǒng)一的覆蓋全市規(guī)劃資源行業(yè)的數據資源池，從而推進信息資源的整合、對接和共享[8-11]。

（1）在管理體系上，構建一套統(tǒng)一支持規(guī)劃和自然資源管理和地理信息服務的新數據模型，建立以“數據驅動業(yè)務、業(yè)務帶動數據”的數據治理流程，提升數據資源管理的整體性、規(guī)范性、科學性；

（2）在數據匯聚中，梳理、整合、重構分散在各部門的規(guī)劃和自然資源數據，明確各業(yè)務板塊之間數據交互關系，建立全局數據資源池，實現數據資源池內的數據有序存放、互聯互通、信息共享和快速調撥；

（3）在平臺建設上，基于IT新技術框架，構建規(guī)劃和自然資源數字信息服務平臺，優(yōu)化完善局數據庫體系，實現自然資源數據“一數一源”“一源多用”的統(tǒng)一管理和共享應用，提升數據的支撐服務能力；

（4）在智能應用中，以信息技術為支撐，以業(yè)務關聯協同為方向，深入推進“一廳八室”系統(tǒng)整合，支撐規(guī)劃資源核心業(yè)務“全程網辦”，助力自然資源治理決策科學化、精細化（圖1）。

圖1 上海市規(guī)劃和自然資源數字信息服務平臺框架Fig.1 Digital information service platform framework for planning and natural resources of Shanghai

3 主要措施

3.1 構建核心業(yè)務知識圖譜，夯實規(guī)劃資源數據底座

針對當前規(guī)劃資源行業(yè)數據缺少整體規(guī)劃、數據模型過于復雜、標準體系不完善等痛點，以“業(yè)務數據化”和“數據資產化”為目標，通過設計規(guī)劃資源核心業(yè)務頂層模型，分類識別核心業(yè)務對象特征，建立核心業(yè)務模型和梳理對象ER關系，構建上海市規(guī)劃資源核心業(yè)務知識圖譜。并在此基礎上，結合國家有關國土空間規(guī)劃編制政策法規(guī)和技術標準[12]，充分考慮上海超大城市情況，形成一套既滿足國家國土空間規(guī)劃要求，又符合上海管理實際的空間規(guī)劃數據標準體系。

3.2 實現業(yè)務數據雙驅動，融合業(yè)務生態(tài)與信息生態(tài)

以業(yè)務流厘清數據標準、業(yè)務模型和應用場景，促進業(yè)務需求完善、業(yè)務規(guī)則細化，不斷改進核心業(yè)務模型；以數據流重塑業(yè)務組織、業(yè)務流程和業(yè)務規(guī)則，不斷驅動業(yè)務對象、業(yè)務流程、業(yè)務規(guī)則的數字化。通過業(yè)務生態(tài)和信息生態(tài)的雙向賦能，實現業(yè)務生態(tài)和信息生態(tài)“兩態(tài)融合”，助力國土空間規(guī)劃“評估、編制、審批、實施”全過程閉環(huán)管理和智慧化輔助決策。

3.3 建立全生命周期管理體系，筑牢數據質量防線

對數據管理架構再造，嚴格對照業(yè)務應用場景和數據產生模式，構建“過程—成果—現勢—歷史”數據流處理框架，建立符合業(yè)務規(guī)則的數據生產全生命周期鏈條，實現對規(guī)劃管控要素“前世今生”的可追溯。針對規(guī)劃資源空間數據特點，制定上海市國土空間規(guī)劃數據質量規(guī)范，提供可定制、服務化、配置化、自動化的數據質量管理服務，實現對數據資產無人值守、自動化的質量管理模式。

3.4 搭建“智能化場景”，創(chuàng)新數據更新和應用

建立國土空間基礎信息平臺的數字化業(yè)務規(guī)則，將自動化、智能化算法嵌入到業(yè)務流程的“小場景”中，實現數據更新從傳統(tǒng)的“人工拼合→數據上傳→后臺入庫”方式到自動化方式的轉變，滿足國土空間規(guī)劃編制過程中對規(guī)劃管控要素的“動態(tài)”追溯和“血脈”分析。

4 實踐與應用

4.1 實施數據治理

（1）構建業(yè)務信息架構

圍繞履行“兩統(tǒng)一”自然資源核心職責，建立規(guī)劃資源“一廳八室”的管理體系，對規(guī)劃資源全域業(yè)務管理活動進行定義，基于“業(yè)務流程”自頂而下、基于“業(yè)務系統(tǒng)”自底而上，上下結合構建規(guī)劃資源業(yè)務信息架構（圖2）。

圖2 上海市規(guī)劃和自然資源業(yè)務信息架構Fig.2 Business information architecture for planning and natural resources of Shanghai

（2）設計核心業(yè)務數據模型

針對“一廳八室”核心業(yè)務，分別梳理其所涉及的辦理、管理行為與流程，分析業(yè)務流程中的每一個操作，通過信息收集、業(yè)務體系梳理與對象識別、字段篩選與組織分類、數據定義與標準化、模型搭建與核驗五個步驟，歸納數據項的數據特征，提煉數據共性、合并同類數據、過濾重復數據、明晰邊界定義等方式，進行數據歸類，形成核心業(yè)務數據模型（圖3）。

圖3 上海市規(guī)劃和自然資源核心業(yè)務數據主題域Fig.3 Core business data subject domain for planning and natural resources of Shanghai

根據國土空間數據特性，將核心業(yè)務數據主題分為3個空間類主題、6個非空間類主題和1個公共基礎類主題，其中空間類主題涉及266個對象、704個核心字段，非空間類主題涉及375個對象、599個核心字段。

按照核心業(yè)務數據在不同業(yè)務模塊的分布，厘清識別多個模塊的核心業(yè)務數據模型（圖4）。

圖4 上海市規(guī)劃和自然資源核心業(yè)務對象數據流轉圖 Fig.4 Core business object data flow diagram for planning and natural resources of Shanghai

（3）標準化核心數據資產

基于國家在國土空間規(guī)劃現行的有關政策法規(guī)和技術標準，充分考慮上海市實踐特色的現實情況，確定了本市國土空間規(guī)劃數據規(guī)范編制框架。結合國家、行業(yè)標準，從“業(yè)務、管理、技術”三個視角出發(fā)，建立了包括數據描述、字段定義、空間編碼規(guī)則、非結構化數據定義等的標準體系，用于指導數據采集、成果入庫、資料歸檔、共享交換、應用系統(tǒng)開發(fā)等信息化建設。以《上海市國土空間規(guī)劃數據標準》為例，標準化是在原有6本規(guī)劃成果規(guī)范的基礎上，結合部國土空間規(guī)劃數據標準體系，協調了同層次不同種類規(guī)劃數據標準的差異，建立的全市統(tǒng)一國土空間規(guī)劃數據標準，本次標準化對規(guī)劃編制涉及的390個圖層、2550個屬性字段進行了規(guī)整，其中，為融合同層次數據標準，減少了179個圖層、877屬性字段，為關聯上下位規(guī)劃數據標準，增加了14個圖層、426個屬性字段并調整了46個屬性字段，最終形成1本融合數據標準，共計225個圖層、2099個屬性字段（表1）。

表1 《上海市國土空間規(guī)劃數據標準》標準化前后對照Table 1 Comparison table before and after standardization of Shanghai territorial space planning data standard

（4）重構數據管理邏輯

為滿足“業(yè)務流和數據流”同步的要求，對“一廳八室”數據管理架構進行了再造，重構了數據管理邏輯，構建了“過程—成果—現勢—歷史”的數據流處理框架，涵蓋了規(guī)劃和自然資源數據全生命周期管理的各個版本、各個環(huán)節(jié)，為各模塊應用開發(fā)提供了基礎數據模型參考（圖5）。

圖5 上海市“大規(guī)劃”模塊“過程-成果-現勢-歷史”的數據流處理框架Fig.5 The data flow processing framework for planning module in Shanghai

過程庫：存儲支撐行政審批需要的來源于技術服務或中介機構的相關技術文檔和數據，未通過審批不具有法定成果效力。

成果庫：通過行政審批后，存儲相關審批事項信息及對應的技術文檔和數據成果，與審批事項一一對應，具有法定成果效力。

現勢庫：存儲按審批時序、有效性對各類行政管控要素進行迭代更新后的數據，用于指導各類項目管控和數據服務。

歷史庫：存儲現勢庫因更新產生的各歷史版本數據，可進行時間和空間的數據回溯。

（5）清洗“劣質”數據

以規(guī)劃資源核心業(yè)務數據標準為依據，結合存量數據分析情況，建立數據清洗技術和業(yè)務規(guī)則，技術規(guī)則主要是針對數據圖形和屬性進行檢查，主要包括數據完整性、屬性數據規(guī)范性和空間數據規(guī)范性；業(yè)務規(guī)則是針對數據進行業(yè)務邏輯和業(yè)務關聯關系檢查，包括圖形范圍控制、圖層關系檢查、屬性值控制檢查等。

以“大規(guī)劃”模塊為例，清洗范圍為規(guī)劃審批通過且已入庫的市總規(guī)、9個區(qū)總規(guī)、28個新市鎮(zhèn)、1個主城區(qū)單元規(guī)劃、2614個控規(guī)、82個村莊規(guī)劃、277個專項規(guī)劃（詳規(guī)層次）數據。清洗內容分為空間圖形和屬性指標兩大部分，其中空間圖形主要為圖形拓撲、圖層銜接、同層次數據重疊等問題，屬性指標主要為審查值指標、新增指標項、代碼值轉換等問題。為加快清洗進度和確保數據質量，清洗方式采用了批量處理和人工處理相結合的方式，質量方面采用了技術質檢和業(yè)務復驗雙機制確保清洗成果準確有效。本次規(guī)劃專項清洗共涉及243個圖層圖形拓撲、19670個屬性字段清洗，數據清洗成果共計4334629個要素，通過本次專項清洗，形成了圖屬一致、符合規(guī)范、要素齊全的規(guī)劃資源核心業(yè)務數據，進一步夯實規(guī)劃資源數據底座（圖6、圖7）。

圖6 上海市“大規(guī)劃”數據清洗前后對比情況Fig.6 Comparison before and after data cleaning in Shanghai

圖7 面裂隙問題清洗Fig.7 Gap problem cleaning

（6）建立數據在線更新機制

為確保“業(yè)務流和信息流同步”，建立了在線數據更新機制，改變以往“批后入庫”耗時長、入庫數據質量不可控的現狀，通過構建統(tǒng)一數據質量檢查體系，將數據控制要求前置到數據上報階段，上報成果只有通過離線端、在線端質檢工具檢查才可啟動報批和入“過程庫”工作，待行政審批流程辦結完成后，自動將數據從過程庫變更到成果庫和現勢庫，而同層次因更新產生的歷史數據則自動推送到歷史庫，采用此更新方式，明顯提高了數據更新效率。

“大規(guī)劃”模塊，自2020年11月上線以來，規(guī)劃數據增量更新入庫超過400個項目，累計入庫約258萬個圖元要素，調用數據入庫功能服務共計1750余次，80%規(guī)劃成果在審批流程辦結后，通過在線自動更新機制于5分鐘內完成了成果庫沉淀、現勢庫拼合以及歷史庫推送工作。

4.2 關鍵技術研究

（1）搭建核心數據共享服務平臺

優(yōu)化應用架構，搭建核心數據共享服務平臺，其原則就是要盡量減少模塊間業(yè)務數據傳輸，所有核心業(yè)務數據都必須通過共享平臺來獲取。本文為業(yè)務應用設計了統(tǒng)一的基于標準模型的數據API和數據視圖，通過統(tǒng)一的數據API實現了數據服務與應用的解耦，簡化了數據接入的復雜性，減少上游數據結構調整對下游數據應用的影響，提高了后續(xù)數據集成與利用的效率。同時平臺對數據API進行統(tǒng)一的授權和監(jiān)控，形成完整的數據訪問鏈路，有助于構建數據全生命周期血緣關系，以及提高數據安全性（圖8）。

圖8 上海市規(guī)劃資源共享服務平臺數據API調用設計圖Fig.8 Data API interface design diagram for shared service platform of Shanghai

（2）建立空間數據插拔式、配置式服務

針對國土空間規(guī)劃數據空間性特征，建立了服務“可插拔、可配置”的空間數據服務引擎，通過插撥式可擴展技術實現了服務適配能力、需求反應能力、數據處理能力的快速提升，利用空間數據服務引擎可以快速搭建不同需求的空間數據處理流程和發(fā)布數據處理服務，實現了把數據處理能力轉化為服務的應用方式。真正實現了讓數據處理脫離代碼，只需通過添加、修改、刪除空間數據服務引擎轉換器就可以進行配置和需求的快速反應，從空間精度和時間精度兩個維度全面提升了數據處理能力。

（3）構建自動化、批量化功能服務

改變傳統(tǒng)的數據單機處理方式，將要素底板提取、數據在線質檢、數據入庫更新等功能部署在服務器上，用戶只需調用服務器上的功能即可實現相關操作，支持用戶在線上傳數據和指定服務器大文件路徑等方式，余下由服務器自動化、批量化的完成數據任務處理，無需人工再次干預，任務完成后，相關下載、質檢、入庫結果可以在線查看操作日志便于記錄和核對。自動化、批量化功能服務的實現，大大減少了人機數據交互過程，提高了數據處理效率，節(jié)省了人力和時間成本。

4.3 應用實踐

前文所描述的數據治理實施路徑和技術研究，為本輪“大規(guī)劃”模塊重構提供了核心數據基礎和關鍵技術保障，基于核心數據共享服務平臺，對其中 41 項指標實現了與大土地、大項目、大測調、大登記等模塊的數據API對接，構建了“一套數據標準、一套成果管理、一套智能應用”組成的應用建設體系。智能應用體系主要包括工作臺和駕駛艙兩部分，工作臺通過開發(fā)審批流程、成果質檢和智能審查三個子模塊，用一套流程、一套規(guī)則完成了對各類國土空間規(guī)劃統(tǒng)一的管理與管控；駕駛艙通過建設綜合業(yè)務概覽、規(guī)劃一張圖和智慧化場景應用三個子模塊，實現了一張圖展示、可視化管理和專題場景決策的一體化建設，為實踐城市在規(guī)劃領域的數字化轉型、提升現代化治理能力和空間治理能力提供了“上海樣板”。

4.4 長效保障機制

數據治理是一個長期且體系化的過程，需要長遠規(guī)劃，形成治理戰(zhàn)略，為此市規(guī)劃資源局建立了由局網絡安全和信息化領導小組統(tǒng)一領導、統(tǒng)籌協調的規(guī)劃資源數據治理工作機制。筆者作為主要參與人參加了《市規(guī)劃資源局數據治理工作方案》《上海市規(guī)劃資源數據標準管理辦法（試行）》《規(guī)劃資源數據標準編制技術規(guī)定（試行）》等文件的制定工作，確保了數據治理機制的持續(xù)有效運行。

5 展望

國家“十四五”規(guī)劃明確提出“加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”，利用數字化轉型勢能，加快推進數字中國、數字政府建設，已經成為國家治理體系和治理能力現代化建設的重要抓手。面對國家戰(zhàn)略、行業(yè)發(fā)展、IT進步的多重機遇與挑戰(zhàn)，從技術研究、實踐應用層面上看，本市首次完成了國內超大型城市國土空間現代化數據治理工作，攻克了一系列國土空間規(guī)劃數據治理技術難點，構建了空間合一、時序銜接、動態(tài)更新的數據庫，打造了上海市全域要要素的規(guī)劃資源空間數據底座，且已獲得初步成果，后續(xù)將進一步發(fā)揮國土空間規(guī)劃引領地位和基礎支撐作用，強化數據智能化、立體化、服務化能力，提升國土空間規(guī)劃治理體系和治理能力現代化水平，助力城市數字化轉型。