國土“一張圖”綜合監管平臺關鍵技術研究

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.河南省數聯測繪科技有限公司，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建設分散、信息應用比較局限等問題[1]。國土資源綜合監管平臺建設是從全省國土資源“一張圖”出發，在國土資源電子政務系統建設與運行的基礎上，通過建立信息監測系統，與國土資源電子政務系統對接，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[2,3]。通過系統可以實現對各類專業數據和管理數據的比對核查、綜合分析，實施土地、礦產資源以及地質環境管理全過程監管，從而達到預警異常，及時發現并應對苗頭性、傾向性問題的目的。論文以某省國土資源綜合監管平臺為例，對某省綜合監管平臺建設的關鍵技術進行研究。

2 某省國土資源綜合監管系統總體架構

某省國土資源綜合監管系統基于現有監測監管系統數據庫、省廳國土業務管理數據庫、省市縣三級政務協同數據庫，利用ETL（Extract-Transform-Load，ETL）工具完成土地、礦產、地質環境監管指標的采集，形成集土地資源監管指標、礦產資源監管指標、地質環境監管指標、效能監督指標、數據維度指標于一體的多維度的綜合監管數據倉庫，為國土資源綜合監管宏觀決策提供數據支撐。ETL 用來描述將數據從來源端經過抽取、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同政務管理平臺，最終實現土地資源、礦產資源、地質環境及效能監督業務數據的監測與預警、處置與決策。最終，監測預警結果結合“一張圖”核心數據、省廳政務管理平臺、三級政務協同平臺實現分析結果數據的帶圖展示、數據聯合查詢及土地資源、礦產資源項目數據的實時跟蹤，為國土資源綜合監管宏觀決策提供技術支撐。綜合監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管平臺及其關鍵技術

某省國土資源綜合監管平臺采用SOA（Service-Oriented Architecture，SOA）的設計理念，利用Portlet技術實現綜合監管平臺與政務管理平臺的集成，通過OWB技術、ETL技術、數據流偵聽技術、多維即席分析技術以及BI（Business Intelligence,BI）和GIS結合技術來完成數據的采集、提取、分析、挖掘和展示。某省綜合監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管平臺是一個龐大的業務系統集群，具有分布式生態系統業務組織架構特性。傳統的分系統建設方式，各子系統各自為戰，會形成很多信息孤島，造成數據冗余和混亂等現象，無法實現土地、礦產監管業務各環節的協同處理，從而不能滿足監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，可以根據需求通過網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管平臺與政務管理平臺密不可分，通過Portal 能夠實現二者的有效集成。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中篩選和集成信息的數據獲取手段，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，可以一站式地訪問、調用和操作各種信息系統，實現應用系統間的交流協作，從而高效地獲取數據。某省各級國土資源部門網絡聯系示意圖如圖6 所示。

圖6 各級國土資源部門網絡系統聯系

3.3 OWB 數據倉庫技術

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

（1）數據倉庫的提取、轉換和加載；

（2）整合來自不同數據源的數據；

（3）從原有系統中移植數據；

（4）關系和維結構數據建模；

（5）設計和管理公司元數據；

（6）數據清理；

（7）數據監測和數據質量審計。

此外，通過OWB 腳本配置可以實現指標數據的增加、刪除、修改操作，保證了監管分析系統中的所有業務監管指標數據與采集和監測系統中的業務監管指標數據完全一致。不同數據來源的業務數據抽取同樣可通過OWB 技術實現。數據采集過程如圖7 所示。

圖7 數據采集過程

3.4 CDC 改變數據捕獲技術

采用Oracle 的CDC（Change Data Capture，改變數據捕獲）技術對國土資源業務辦理信息進行實時動態獲取，幫助識別上次ETL 提取之后發生變化的數據，避免由于人員操作失誤或流程環節不規范導致的數據丟失。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據，并且變化的數據被保存在數據庫的變化表中。這樣就可以捕獲發生變化的數據，然后利用數據庫視圖以一種可控的方式提供給綜合監管平臺，數據變化跟蹤示意圖如圖8所示。

圖8 數據變化跟蹤

3.5 多維、即席分析技術

利用商業智能分析手段，對土地礦產等監管信息不同維度的即席分析，可以分析結果中實現不同級別的數據展示。

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，指的是觀察數據的角度，如土地、礦產的時間、區域等。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”上的數據進行比較，便于分析人員、管理人員或執行人員能夠從多角度對信息進行快速、一致、交互的存取，從而獲得對數據更深入的了解，最終滿足決策支持需求或多維環境下特定的查詢和報表需求。

此外，通過數據挖掘技術，用戶可以從系統中獲取數據的多種屬性，如土地等級、地價、用地類型、使用年限、行政區等，進而為專題研究的多維度數據展示提供高效的數據支持。

3.6 BI 與GIS 的接合技術

BI 即商業智能，是通過大量的數據獲取與信息集成來為企業提供決策支持的技術。BI 系統擁有強大的數據查詢與分析優勢，而如何將其與GIS 系統的空間可視化和空間分析優勢相融合，是目前很多研發團隊的研究重點。通過對核心的綜合監管BI 數據的可視化分析，用戶能夠很直觀地展示各類土地資源、礦產資源數據分布情況和各業務間相互關系，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、礦產數據等綜合監管BI 數據不再是生硬的圖表和數字，它可將上述數據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，涵蓋國土空間規劃“五級三類”規劃體系成果，為統一國土空間用途管制、實施建設項目規劃許可、強化規劃實施監督提供依據和支撐。某省國土資源綜合監管平臺已經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”綜合監管平臺建設的參考依據。