市級國土空間基礎信息平臺建設

胡新力

（贛州市自然資源局 江西省贛州市 341000）

1 建設背景

自自然資源部掛牌以來，國家多次印發相關意見指導自然資源與國土空間規劃工作。根據《中共中央國務院＜關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見＞》（中發〔2019〕18 號）、《自然資源部＜關于全面開展國土空間規劃工作的通知＞》（自然資發〔2019〕87 號）以及《自然資源部辦公廳＜關于開展國土空間規劃“一張圖”建設和現狀評估工作的通知＞》（自然資辦發〔2019〕38 號）等的相關要求，國土空間規劃編制審批和實施管理工作，應利用信息化手段，建設完善國土空間基礎信息平臺，統一一張底圖。2019年11月，自然資源部印發《自然資源部信息化建設總體方案》，明確提出建設自然資源“一張網”、三維立體自然資源“一張圖”、國土空間基礎信息平臺，并以此為基礎，構建自然資源調查監測評價、自然資源監管決策、“互聯網+自然資源政務服務”三大應用體系。

圖1：贛州市國土空間基礎信息平臺建設框架

在自然資源統一管理的新時期，自然資源部門的信息化建設急需建立統一的國土空間基礎信息平臺，通過整合各類空間關聯數據、建立統一的國土空間基礎信息資源管理與服務體系，為國土空間規劃編制和監督實施以及國土空間用途管制、國土空間開發利用監測監管、國土空間生態修復等提供數據支撐和技術保障。

2 建設框架

圖2：數據庫管理系統模塊設計

圖3：數據同步分發業務場景

圖4：通用應用服務模塊設計

圖5：專題應用服務模塊設計

贛州市國土空間基礎信息平臺為贛州自然資源局統一基礎支撐平臺，支撐國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統、互聯網+政務審批系統、自然資源綜合監管等內部業務系統，還將實現和省級國土空間基礎信息平臺進行對接、和贛州市委辦局業務系統對接以及集成對接縣級國土空間基礎信息平臺。

贛州市國土空間基礎信息平臺建設框架如圖1 所示。

3 技術路線

3.1 全空間數據模型，服務全要素三維自然資源一張圖表達與分析

以二三維一體化GIS 技術為基礎框架，支持傾斜攝影、BIM、激光點云等多源異構數據的無縫融合，支持不規則四面體網格和體元柵格的管理和分析，為國土空間地下、地表、地上以及三維場景的全空間表達與分析提供支撐，為城市脈絡、山水格局、視廊分析等提供支撐。

3.2 云原生架構，服務自然資源及智慧城市全領域

采用云原生架構，按照大平臺、輕應用、微服務的思路，構建贛州市國土空間基礎信息平臺，作為贛州市自然資源數據和服務出入口，提供在線工作平臺以及數據服務、分析服務、應用專題服務等API（Application Programming Interface，應用程序接口），服務自然資源相關規劃、審批、監管、決策的全過程應用；在橫向上，連通區域公共信息平臺，服務城市規劃、建設、管理、運行等全過程應用。

3.3 時空大數據技術，實現快速分析與可視化應用

將IT 大數據技術融入空間數據管理、空間分析、流數據處理與可視化等方面，基于分布式空間數據引擎，提供密度分析、聚合分析等空間大數據算子，疊加分析、緩沖區分析等經典空間分析算子，支持億級數據快速發布與實時渲染，提供二/三維、動/靜態兼具的可視化效果，為國土空間規劃編制、實施監督等提供更快更強的應用支撐。

4 建設內容

根據《關于推進國土空間基礎信息平臺建設的通知》（國土資發〔2017〕83 號）和《關于開展國土空間規劃“一張圖”建設和現狀評估工作的通知》（贛自然資辦發【2019】107 號）建設要求，結合贛州市實際情況，建設完善贛州市統一的國土空間基礎信息平臺，包含機制建設、云資源管理、數據庫管理、通用應用服務、專題應用服務和平臺門戶等。

4.1 機制建設

通過構建贛州市統一的國土空間基礎信息平臺，形成自然資源數據分布式統一管理機制；形成數據共享服務機制，實現與政府部門的協同；依托市數據交換中心和“贛服通”，形成與政府各部門等外部數據匯集與獲取機制。

4.2 云資源管理

云資源管理系統是全面掌握、管理、監控贛州市國土空間基礎信息平臺各部門用戶對平臺使用情況的綜合型支撐環境，實現對物理資源、虛擬資源及基礎設施租賃、GIS 資源管理、數據資源、業務應用與服務、平臺類服務及云安全的統一管理，實現對資源的統一監控、調度、審計。

4.2.1 云基礎設施管理

通過向政府云申請計算資源、物理存儲資源、網絡資源、數據庫資源、GIS 資源等基礎設施資源，主要包括云GIS 資源管理、云租戶申請門戶、云用戶自服務門戶、云GIS 服務管理四個模塊，依托這些主要模塊提供針對分布式架構、云環境下IT 資源自動注冊管理及維護；綜合實時監控資源運行情況、資源占用情況，對資源負載能力進行評估和預測、預警；并提供云租戶申請和管理，根據應用需要進行資源調度與分配，使IT 系統的運行達到最優狀態。

4.2.2 云服務資源管理

云服務資源管理提供國土空間基礎信息平臺中各類服務的適配封裝、服務注冊、資源編目、服務發布、服務配置管理、運行監控、服務啟動/停止、版本管理等服務資源生命周期管理，以及對服務資源的檢索、調度。

4.2.3 云數據資源管理

云數據資源管理提供針對分布式數據資源的接入管理、數據編目、數據發布、數據源監測、數據調度、虛擬化部署等方面的管理，動態實時監控數據資源運行情況，并根據應用需要進行資源調度與分配。

4.3 數據庫管理系統

數據庫管理系統可實現對大數據和傳統數據的統一管理，包括大數據處理工具、傳統數據建模工具、分布式索引建立、數據檢查與入庫、數據瀏覽與查詢、元數據管理、地圖實時渲染、數據提取、專題圖制作、成果輸出、地名地址管理、數據更新與歷史數據管理、數據分發、系統配置等功能，滿足海量、多源（元）多類型數據檢查入庫、統一組織、分布式存儲、集中管理、動態更新的需要。

數據庫管理系統模塊設計如圖2 所示。

4.3.1 數據建模

通過標準的空間數據抽取接口或直接訪問數據源，分別提取空間與屬性數據，并對空間數據進行格式轉換、投影變換、統一數據編碼、統一時間標志等，對屬性數據進行數據檢錯、信息合并等，再將空間數據與屬性數據進行集成，形成抽取后的時空數據。

4.3.2 大數據處理

充分利用分布式計算框架的優勢，提供大數據向分布式結構數據轉化的各類處理工具，并支持自動化的數據處理方案，解決大數據向分布式架構過渡的數據處理、更新和維護的需求。

4.3.3 數據瀏覽與查詢

支持數據資源的要素空間和屬性查詢、綜合查詢、授權查詢、數據相關日志查詢、數據統計分析查詢等，能夠從不同的角度，詳細展示數據資源要素特征、數據訪問權限、元數據、數據操作和統計等信息。可設置查詢結果返回的字段名稱、返回的數據量、分頁信息。

4.3.4 元數據管理

支持數據資源元數據模板的編輯、元數據增加、刪除、修改等功能，提供對業務元數據來源的管理和差異性對比功能，提供元數據的查詢、比較和追溯功能，實現國土數據資源元數據統一管理。

4.3.5 數據提取

根據空間范圍、坐標文件、屬性條件和標準分幅，對數據資源進行目標數據提取，支持數據內容的運算處理操作，如數學計算、日期格式處理等，支持數據庫或特定格式的輸出。

4.3.6 專題圖制作

基于自然資源基礎信息和地圖實時渲染能力，充分發揮現有自然資源大數據的作用，開展國土空間布局、用途管制等專題圖的制作研究，實現快速制圖出圖的業務需要，為行政審批、空間監管提供更好的服務。

4.3.7 成果輸出

按行政區或任意區域，輸出空間基礎數據的圖形數據、屬性數據以及其他格式數據，形成不同的數據格式。對于生成的各類統計分析結構提供輸出功能，輸出可以Word、PDF、Excel、JPEG 等電子格式保存，也可直接打印輸出。

4.3.8 數據更新與歷史管理

支持對海量數據的更新和維護。更新包括批量更新和單條更新。系統可實現對數據的動態更新；支持人工更新，也支持通過命令進行更新；自動生成數據更新報告；支持數據更新歷史回溯與查詢統計；支持數據動態更新機制的維護。

4.3.9 數據同步分發系統

數據同步分發系統基于統一數據庫結構、數據分發同步和一致性驗證等標準開發，用于市局內部數據庫之間，以及市局與區縣局之間的基礎數據、管理數據、社會經濟數據等相關數據的分發、交換、同步與共享。市局與省廳之間的數據交換由省廳統一部署的數據交換系統完成。

數據同步分發業務場景如圖3 所示。

4.4 通用應用服務系統

通用應用服務針對國土空間基礎信息平臺對大數據和傳統數據空間信息基礎服務的功能需求，提供數據服務、基礎服務、接口服務等通用應用服務，為贛州市自然資源局及其政府部門的業務應用提供基礎空間信息服務，支撐國土空間規劃編制、自然資源統一管理、用途管制、開發利用保護、資源綜合監管、行政審批、輔助決策支持等空間信息基礎服務應用。通用應用服務模塊設計如圖4 所示。

系統提供通用的CSW、WMTS、WMS、WFS、WCS、WPS等標準OGC 服務、REST、KML 服務等。系統所有的應用服務均支持在線使用、服務協議、API 以及SDK（Java/iOS/Android）。

4.5 專題應用服務系統

專題應用服務系統，對市縣自然資源局和各部門提供規劃應用服務、行政審批服務、監管應用服務、決策應用服務、資源評價應用服務以及公眾查詢應用服務。各類專題應用服務可通過專題應用構建工具構建完成，或者通過直接編碼形式定制開發，均支持以標準API 的形式發布，以統一門戶的形式對外展現，支撐各類規劃編制、自然資源統一管理、用途管制、開發利用保護、資源綜合監管、行政審批、輔助決策支持等應用。其中，專題應用構建工具是一個數據模型綜合開發環境，主要用于進行數據挖掘、模型管理，探索海量孤立、異構數據下隱藏的數據間關系，挖掘大數據中沉淀的數據資產。分析模型構建系統采用大數據分析技術（文本處理技術、機器學習方法、統計方法、神經網絡方法），借助于圖形化手段，提供針對國土空間基礎信息的指標定制、分析模型定制以及分析結果可視化構建服務，為用戶決策提供直接的技術支持。

專題應用服務模塊設計如圖5 所示。

4.6 平臺云服務門戶

平臺云服務門戶是了解國土空間基礎信息平臺的窗口，門戶通過統一的身份認證體系，確保平臺的安全，實現資源的整合、查找、共享及資源統一管理。

4.6.1 資源整合

具有各類資源快速整合能力，需將分散的、異構的地圖、服務、場景、數據、應用等資源快速整合到門戶中。

4.6.2 資源查找

具有快速查找地圖、服務、場景、應用等各類資源的能力，支持通過模糊搜索、分類過濾、標簽過濾、分類排序等多種方式進行各類資源的快速定位，同時支持自定義目錄過濾。

4.6.3 資源共享

具有服務各類資源共享能力，支持對多源服務進行統一的權限控制能力，提供對注冊的多源服務進行代理功能，隱藏原始服務地址。

4.6.4 資源管理

具有完備的資源管理能力，管理員可以對門戶中各類資源進行統一運維管理，還可以配置組織結構，分配不同的部門管理員，在門戶中管理各自部門的資源。

5 結語

贛州市國土空間基礎信息平臺的建設是國家推進自然資源統一管理、業務統一協調、國土空間統一規劃、國土空間用途管制工作而提出的明確要求，也是贛州市國土空間規劃編制的重要工作任務。平臺的建設，推動了大數據在自然資源管理、尤其是國土空間規劃工作中的應用，有利于建立“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新”的管理新機制，有利于促進國土空間治理能力的現代化水平，有利于更好地適應國家機構改革背景下自然資源管理的新形式新要求。