產業空間分析管理決策支持系統的設計與實現

周 勍，楊 梅，吳瑞龍，楊衛軍

（1.廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510060）

近年來，廣州市工業和信息化產業快速發展，但受國家宏觀經濟形勢影響，保增長壓力日益增加。按照廣州市委、市政府工作部署，廣州市工業和信息化局（以下簡稱工信局）積極開展工業和信息化領域的招商引資工作。在招商過程中，由于缺乏相應的地理信息系統的支持，既影響了招商引資的效率，也不利于統籌優化全市的產業布局。為了推動廣州市產業轉型升級、企業提質增效，實現全市工業和信息經濟質量效益雙提升，重點抓好新增產值大戶（制造業骨干企業）、兩高四新、小升規、工業投資、技術改造和引進重大工業項目等專項服務工作，急需包含信息化管理技術和地理信息空間分析技術的工業和信息化決策支持系統。

本系統整合工信局的工業和信息化發展相關業務數據及其他產業相關數據，針對工信局的企業服務工作，分析相關產業和企業情況，將全市開業登記企業和園區數據進行空間化落圖，建立產業空間分析管理決策支持系統，構建基于地理信息系統的多維度園區及產業數據圖層，結合地理信息技術，提供產業園區統計分析、綜合評價、深度挖掘等服務，實現了園區基本信息管理和展示、園區企業管理和分析、園區配套設施查詢、園區經濟效益分析、園區產業結構分析、園區創新能力分析、園區控規分析、園區招商情況分析等功能。通過對產業園區的多維度分析，為加強工業和信息化領域產業規劃，更好地開展企業服務和制定更有針對性的政策提供數據支撐，為優化產業布局和政策制定提供信息化決策支撐。

1 系統設計

1.1 系統架構設計

產業空間分析管理決策支持系統是基于地理信息的工業和信息化決策支持系統，旨在集成多種專題信息和空間數據，匯聚成產業園區信息大數據, 從而實現產業園區運行監測及分析展示等服務應用，其系統架構設計圖如圖1 所示。

根據廣州市于2019 年印發的《2019 年廣州市政府投資信息化項目申報指南》要求各區各委辦局在開發涉及基礎測繪地理信息成果應用的業務系統時，應基于市里已建成的可共用復用的GIS 時空平臺，即智慧廣州時空信息云平臺（以下簡稱“時空云平臺”）開展設計，應使用該平臺提供的基礎地理信息數據服務和通用功能服務。因此本系統基于時空云平臺的數據服務，共享并應用了基礎地理信息數據和公共專題數據；基于時空云平臺的地圖接口服務實現地圖應用開發；基于時空云平臺的空間分析等功能服務接口，實現園區多維空間分析和企業關聯分析。基于上述數據支撐和服務支撐，本系統可服務于廣州市及各區工業和信息化領域相關部門，為園區管理、產業規劃、招商引資提供決策輔助支持。

1.2 系統功能結構設計

產業空間分析管理決策支持系統，從園區管理、產業規劃、招商引資等需求角度出發，設計了包括園區運行監測、園區統計分析、產業地圖、工業用地統計分析和園區規劃在內的多個功能模塊。功能結構設計如圖2 所示。

園區運行監測模塊提供全市產業園區的微觀監測管理。對于系統內的每個園區，結合規劃專題數據、產業專題數據，從多個角度對其進行分析和評價。園區統計分析模塊則從宏觀層面對全市產業園區的綜合情況進行查詢、統計和分析，并將結果以多種圖表方式，結合地圖進行多維可視化，讓業務人員從多方面快速定位查詢關注園區，讓管理者全面掌握園區宏觀統計情況。產業地圖是基于全市企業數據和產業專題數據，利用地理信息空間可視化技術，繪制全市各類產業分布專題圖，從而直觀地展現當前全市各行業企業分布情況、稅收情況和銷售收入情況。工業用地統計分析模塊結合統計年鑒工業用地和規劃專題用地數據，對全市及各區的工業用地產值和效益進行統計分析，并進行地圖展示和圖表聯動展示。園區規劃聚焦于園區選址分析，在用地數據支撐下，提供全市用地類型和面積查詢，并與園區主導產業和園區用地意向進行自動匹配，提供符合要求的用地清單。

圖1 系統架構設計圖

圖2 系統功能結構設計圖

2 關鍵技術

2.1 產業園區空間化地名址匹配技術

基于智慧廣州時空信息云平臺地名址匹配引擎，利用地址匹配技術實現園區和企業空間化。地址匹配服務按照特定的步驟為園區和企業的地址查找匹配對象，其核心基礎是基礎地理信息數據和標準地址數據庫。地址匹配可以有效地解決用戶的現實世界語言同計算機空間信息語言之間的轉換，即根據自然語言描述的地址字符串自動匹配標準地址，然后根據標準地址查找潛在的位置，生成地圖坐標。根據與輸入地址的接近程度為每個候選位置指定分值，最后用分值最高的標準地址坐標來為輸入數據進行空間落圖。

2.2 基于SOA 的架構設計

SOA 原理對于GIS 架構具有積極作用，可利用標準的接口和訪問方式對外提供地理信息系統中的各種功能，即模塊的封裝性[1]。系統采用WebService 方式來支持SOA 架構，提供基于網絡的HTTP+XML 或HTTP+JSON 接口服務，接受服務方可以通過XML 或JSON 傳遞必要的參數到服務器端，實現與自身業務應用系統的無縫集成。

2.3 融合webpack、node.js、vue.js 等前端技術

2.3.1 Webpack

Webpack 是一個模塊打包器，可動態打包所有依賴項，即將許多松散的模塊（如圖片、CSS、JSON 等資源）進行轉換和打包，形成符合生產環境需求的前端資源。此外，還可將按需加載的模塊進行代碼分割，待運行至需要時再進行異步加載。

2.3.2 Node.js

Node.js 是一個基于chrome 瀏覽器的JavaScript 運行時平臺，適應輕便搭建擴展、響應快的Web 應用[2]。Node.js 自帶運行環境可在JavaScript 腳本的基礎上解釋和執行。

2.3.3 Vue.js

Vue 是一個構建Web 界面的JavaScript 庫，是一套構建用戶界面的輕量級和漸進式的框架[3]。與其他重量級框架不同的是Vue 采用自底向上增量開發的設計，其核心庫只關注視圖層，便于與第三方庫或既有項目整合。

2.4 空間數據可視化技術

在圖表數據可視化中，使用前端主流框架Vue.js結合HTML5[4]，實現組件化。在實時通信方面采用主流的WebSocket[5]，前端圖表多樣展示采用D3[6]和ECharts[7]。在地圖展示方面使用智慧廣州時空信息云平臺提供的地圖可視化接口服務，實現熱力圖、散點圖、地圖統計專題圖等多種空間數據可視化效果。

3 系統實現

3.1 系統數據

根據產業園區管理分析業務需求和系統建設目標，本系統的支撐數據包括空間數據和非空間數據。

1）空間數據，包括基礎地理信息數據、規劃專題數據、公共專題數據和互聯網抓取數據。其中，基礎地理信息數據包括政務版矢量電子地圖、政務版衛星影像和航空影像地圖等數據。規劃專題數據包括控制性詳細規劃數據、土地利用總體規劃、三區三線規劃專題數據等。公共專題數據主要關注全市POI 興趣點數據。互聯網抓取數據為基于爬蟲技術獲取的法人數據。

2）非空間數據，包括園區專題數據、企業專題數據、產業專題數據等。其中園區專題數據包括國家級產業園區、省級產業園區、市級產業園區、十大價值創新園、區級產業園區、村級工業園、提質增效試點園區、民營園區等。企業專題數據包括開業登記企業數據、企業歷史變更數據等。產業專題數據包括企業稅務數據、企業銷售收入信息、企業軟著專利等信息。

3.2 專題數據矢量化

依托智慧廣州時空信息云平臺的地名地址匹配引擎，對園區數據、企業數據進行空間矢量化。對于有四至范圍描述和圖片示意的園區數據，經用戶調研確認后，以高分辨率航空影像為底圖進行人工標繪，完成園區落圖，得到園區空間數據。對于無四至范圍描述園區點和企業點數據，根據其地址描述，基于地名地址引擎進行匹配落圖。空間化后的園區和企業數據與產業專題數據進行關聯分析，從而得到園區和企業的稅收總額、稅收強度、銷售收入、銷售收入等經濟效益分析信息，以及創新能力情況等其他專題信息。

3.3 系統成果

產業空間分析管理決策支持系統，在豐富的空間數據和業務專題數據的支撐下，實現了園區和企業的快速查詢定位，以及園區全方位綜合評價和統計分析。部分系統舉例展示如下：

1）園區配套設施查詢分析。選擇某個園區，選擇一定的查詢范圍，則可自動分析出坐落在該園區選定范圍內的各項設施數量。包括餐飲、住宿、交通、酒店、醫療和學校等，如圖3 所示。點擊每一類設施專題，可查看該專題設施列表以及地圖定位。

圖3 園區配套設施查詢

2）園區控規用地分析。選擇某個園區，點擊園區控規分析，系統自動結合園區范圍和控規用地數據，分析該園區內各類用地的占比情況效果如圖4 所示。

圖4 園區控規用地分析

3）產業地圖。用戶可根據企業所屬行業、注冊資本、稅收貢獻、IAB-NEM 等重點產業和區域等條件進行篩選，系統完成查詢后，在地圖上形成分布熱力圖和散點圖。同時按區對企業數量、稅額和銷售收入進行按區統計并繪制統計圖表，效果如圖5 所示。

圖5 產業地圖

4）工業用地統計分析。工業用地效益分析可對全市和各區進行多年度的工業總產值及單位面積工業稅額進行對比統計分析。分析結果繪制地圖專題圖和柱狀圖表，效果如圖6 所示。

圖6 各區工業用地效益分析

4 結 語

產業空間分析管理決策支持系統以空間地理信息為核心，集成空間的、業務的以及外部支撐的各類數據信息，通過在空間上的可視化展示、統計、分析，形成各種專題圖表，直觀而形象地呈現產業經濟、發展等情況和趨勢，是基于地理信息的工業和信息化決策支持系統。通過基于地理信息系統的管理模式，輔助園區管理、產業布局以及招商引資，并最終為產業經濟發展、產業經濟管理、分析、評估等決策提供輔助支持。