徐如意 王蘭洲

（1.河南理工大學測繪與國土信息工程學院，河南 焦作 454003；2.河南省數(shù)聯(lián)測繪科技有限公司，河南 鄭州 450052）

1 引言

國土資源是全國基礎信息總資源的重要組成部分，隨著國土資源信息化的深入，國土資源信息化建設存在信息系統(tǒng)建設分散、信息應用比較局限等問題[1]。國土資源綜合監(jiān)管平臺建設是從全省國土資源“一張圖”出發(fā)，在國土資源電子政務系統(tǒng)建設與運行的基礎上，通過建立信息監(jiān)測系統(tǒng)，與國土資源電子政務系統(tǒng)對接，采集和匯總各級國土資源管理信息，建立信息綜合分析系統(tǒng)[2,3]。通過系統(tǒng)可以實現(xiàn)對各類專業(yè)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的比對核查、綜合分析，實施土地、礦產資源以及地質環(huán)境管理全過程監(jiān)管，從而達到預警異常，及時發(fā)現(xiàn)并應對苗頭性、傾向性問題的目的。論文以某省國土資源綜合監(jiān)管平臺為例，對某省綜合監(jiān)管平臺建設的關鍵技術進行研究。

2 某省國土資源綜合監(jiān)管系統(tǒng)總體架構

某省國土資源綜合監(jiān)管系統(tǒng)基于現(xiàn)有監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、省廳國土業(yè)務管理數(shù)據(jù)庫、省市縣三級政務協(xié)同數(shù)據(jù)庫，利用ETL（Extract-Transform-Load，ETL）工具完成土地、礦產、地質環(huán)境監(jiān)管指標的采集，形成集土地資源監(jiān)管指標、礦產資源監(jiān)管指標、地質環(huán)境監(jiān)管指標、效能監(jiān)督指標、數(shù)據(jù)維度指標于一體的多維度的綜合監(jiān)管數(shù)據(jù)倉庫，為國土資源綜合監(jiān)管宏觀決策提供數(shù)據(jù)支撐。ETL 用來描述將數(shù)據(jù)從來源端經(jīng)過抽取、轉換加載至目的端的過程[4]。此外，通過指標分析、指標跟蹤、指標預警分析，基于國土資源多級協(xié)同政務管理平臺，最終實現(xiàn)土地資源、礦產資源、地質環(huán)境及效能監(jiān)督業(yè)務數(shù)據(jù)的監(jiān)測與預警、處置與決策。最終，監(jiān)測預警結果結合“一張圖”核心數(shù)據(jù)、省廳政務管理平臺、三級政務協(xié)同平臺實現(xiàn)分析結果數(shù)據(jù)的帶圖展示、數(shù)據(jù)聯(lián)合查詢及土地資源、礦產資源項目數(shù)據(jù)的實時跟蹤，為國土資源綜合監(jiān)管宏觀決策提供技術支撐。綜合監(jiān)管平臺架構設計圖如圖1 所示。

圖1 總體框架

3 某省國土資源綜合監(jiān)管平臺及其關鍵技術

某省國土資源綜合監(jiān)管平臺采用SOA（Service-Oriented Architecture，SOA）的設計理念，利用Portlet技術實現(xiàn)綜合監(jiān)管平臺與政務管理平臺的集成，通過OWB技術、ETL技術、數(shù)據(jù)流偵聽技術、多維即席分析技術以及BI（Business Intelligence,BI）和GIS結合技術來完成數(shù)據(jù)的采集、提取、分析、挖掘和展示。某省綜合監(jiān)管平臺綜合事務示意圖如圖2到圖5所示。

圖2 綜合事務分類

圖3 綜合事務流程類

圖4 綜合事務管理類

3.1 SOA 技術

某省國土資源綜合監(jiān)管平臺是一個龐大的業(yè)務系統(tǒng)集群，具有分布式生態(tài)系統(tǒng)業(yè)務組織架構特性。傳統(tǒng)的分系統(tǒng)建設方式，各子系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，會形成很多信息孤島，造成數(shù)據(jù)冗余和混亂等現(xiàn)象，無法實現(xiàn)土地、礦產監(jiān)管業(yè)務各環(huán)節(jié)的協(xié)同處理，從而不能滿足監(jiān)管平臺建設的總體要求。因此，本文采用SOA 體系設計理念，構建面向服務的結構，可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。SOA 可以看作是XML/Web Service 技術之后的自然延伸，它的基礎是服務層，通過直接調用服務層，可以有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性[5]。此外，SOA 是一種粗粒度、松耦合服務架構，服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型。

3.2 Portal 技術

某省國土資源綜合監(jiān)管平臺與政務管理平臺密不可分，通過Portal 能夠實現(xiàn)二者的有效集成。Portal 是解決信息獲取和集成難題的一項技術，它替代了從眾多應用系統(tǒng)中篩選和集成信息的數(shù)據(jù)獲取手段，以Web 的方式提供了對信息資源的單一訪問入口[6]。Portal 通過集成已有的應用系統(tǒng)，可以一站式地訪問、調用和操作各種信息系統(tǒng)，實現(xiàn)應用系統(tǒng)間的交流協(xié)作，從而高效地獲取數(shù)據(jù)。某省各級國土資源部門網(wǎng)絡聯(lián)系示意圖如圖6 所示。

圖6 各級國土資源部門網(wǎng)絡系統(tǒng)聯(lián)系

3.3 OWB 數(shù)據(jù)倉庫技術

為了在結合相關監(jiān)管指標綜合特點的前提下，有效提高數(shù)據(jù)采集效率和監(jiān)測系統(tǒng)的性能，本文使用了OWB（Oracle Warehouse Builder）技 術。OWB 是Oracle 的綜合工具，可以完成對業(yè)務數(shù)據(jù)的實時抽取、清洗、轉換、加載。此外，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)維度建模、數(shù)據(jù)質量、數(shù)據(jù)審計，以及數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的整個生命周期的管理，包括：

（1）數(shù)據(jù)倉庫的提取、轉換和加載；

（2）整合來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)；

（3）從原有系統(tǒng)中移植數(shù)據(jù)；

（4）關系和維結構數(shù)據(jù)建模；

（5）設計和管理公司元數(shù)據(jù)；

（6）數(shù)據(jù)清理；

（7）數(shù)據(jù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)質量審計。

此外，通過OWB 腳本配置可以實現(xiàn)指標數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改操作，保證了監(jiān)管分析系統(tǒng)中的所有業(yè)務監(jiān)管指標數(shù)據(jù)與采集和監(jiān)測系統(tǒng)中的業(yè)務監(jiān)管指標數(shù)據(jù)完全一致。不同數(shù)據(jù)來源的業(yè)務數(shù)據(jù)抽取同樣可通過OWB 技術實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集過程如圖7 所示。

圖7 數(shù)據(jù)采集過程

3.4 CDC 改變數(shù)據(jù)捕獲技術

采用Oracle 的CDC（Change Data Capture，改變數(shù)據(jù)捕獲）技術對國土資源業(yè)務辦理信息進行實時動態(tài)獲取，幫助識別上次ETL 提取之后發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，避免由于人員操作失誤或流程環(huán)節(jié)不規(guī)范導致的數(shù)據(jù)丟失。利用CDC，在對源表進行INSERT、UPDATE或DELETE 等操作的同時就可以提取數(shù)據(jù)，并且變化的數(shù)據(jù)被保存在數(shù)據(jù)庫的變化表中。這樣就可以捕獲發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)庫視圖以一種可控的方式提供給綜合監(jiān)管平臺，數(shù)據(jù)變化跟蹤示意圖如圖8所示。

圖8 數(shù)據(jù)變化跟蹤

3.5 多維、即席分析技術

利用商業(yè)智能分析手段，對土地礦產等監(jiān)管信息不同維度的即席分析，可以分析結果中實現(xiàn)不同級別的數(shù)據(jù)展示。

多維分析的技術核心是“維”這個概念，“維”是一種高層次的類型劃分，指的是觀察數(shù)據(jù)的角度，如土地、礦產的時間、區(qū)域等。多維分析通過把一個實體的多項重要的屬性定義為多個“維”，使用戶能對不同“維”上的數(shù)據(jù)進行比較，便于分析人員、管理人員或執(zhí)行人員能夠從多角度對信息進行快速、一致、交互的存取，從而獲得對數(shù)據(jù)更深入的了解，最終滿足決策支持需求或多維環(huán)境下特定的查詢和報表需求。

此外，通過數(shù)據(jù)挖掘技術，用戶可以從系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的多種屬性，如土地等級、地價、用地類型、使用年限、行政區(qū)等，進而為專題研究的多維度數(shù)據(jù)展示提供高效的數(shù)據(jù)支持。

3.6 BI 與GIS 的接合技術

BI 即商業(yè)智能，是通過大量的數(shù)據(jù)獲取與信息集成來為企業(yè)提供決策支持的技術。BI 系統(tǒng)擁有強大的數(shù)據(jù)查詢與分析優(yōu)勢，而如何將其與GIS 系統(tǒng)的空間可視化和空間分析優(yōu)勢相融合，是目前很多研發(fā)團隊的研究重點。通過對核心的綜合監(jiān)管BI 數(shù)據(jù)的可視化分析，用戶能夠很直觀地展示各類土地資源、礦產資源數(shù)據(jù)分布情況和各業(yè)務間相互關系，從而提供項目的決策支持。BI 與GIS 的融合，使得用地審批情況、供地信息、礦產數(shù)據(jù)等綜合監(jiān)管BI 數(shù)據(jù)不再是生硬的圖表和數(shù)字，它可將上述數(shù)據(jù)包含的空間信息轉換成為地圖或地理分布，為用戶提供可視化的參考基準。

4 結語

國土“一張圖”是以一張底圖為基礎，涵蓋國土空間規(guī)劃“五級三類”規(guī)劃體系成果，為統(tǒng)一國土空間用途管制、實施建設項目規(guī)劃許可、強化規(guī)劃實施監(jiān)督提供依據(jù)和支撐。某省國土資源綜合監(jiān)管平臺已經(jīng)通過了某省國土資源信息中心組織的項目竣工驗收，并且在某省國土資源形勢分析、研判和制定、實施宏觀調控過程中提供了有效的決策支撐。同時，該研究成果也被其他省市縣多家政府部門作為國土“一張圖”綜合監(jiān)管平臺建設的參考依據(jù)。