淺析河南省自然資源大數(shù)據(jù)建設(shè)實(shí)踐

陳娜 戴立乾 紀(jì)曉東

1. 河南省自然資源綜合保障中心 河南 鄭州 450016；

2. 河南省國(guó)土空間調(diào)查規(guī)劃院 河南 鄭州 450053

引言

自然資源大數(shù)據(jù)是指在自然資源調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)、利用、交易、保護(hù)和管理過(guò)程中產(chǎn)生的有關(guān)自然資源數(shù)量規(guī)模、空間分布、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、等級(jí)質(zhì)量、權(quán)屬管理等相關(guān)數(shù)據(jù)資源[1]。自然資源大數(shù)據(jù)是伴隨著自然資源信息化的持續(xù)推進(jìn)和管理需求的不斷提升形成的，已建立涉及土地專(zhuān)業(yè)、地礦專(zhuān)業(yè)多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，沉淀了覆蓋全域的管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)行順暢的數(shù)據(jù)匯交機(jī)制，積累了大量多類(lèi)別、多時(shí)相的專(zhuān)題數(shù)據(jù)，基本形成了自然資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用和發(fā)展的基礎(chǔ)。近幾年，隨著全天候遙感監(jiān)測(cè)、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)建設(shè)、政務(wù)信息共享、大數(shù)據(jù)開(kāi)放等任務(wù)的推進(jìn)，來(lái)自其他部門(mén)的數(shù)據(jù)、通過(guò)共享獲取的外部部門(mén)的數(shù)據(jù)也迅速劇增，如何有效地建設(shè)、應(yīng)用這些異構(gòu)的自然資源空間大數(shù)據(jù)，以更好地支撐各項(xiàng)自然資源的管理與應(yīng)用，是自然資源大數(shù)據(jù)建設(shè)的核心要義[2-3]。

1 河南省自然資源數(shù)據(jù)現(xiàn)狀與問(wèn)題

1.1 現(xiàn)狀

河南省自然資源廳通過(guò)實(shí)施基于“云架構(gòu)”的遙感監(jiān)測(cè)“一張圖”工程、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)等一系列信息化建設(shè)項(xiàng)目，構(gòu)建地上地下、全要素、全省域、全業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)底圖，形成了覆蓋全省的自然資源數(shù)據(jù)32類(lèi)，涵蓋省、市、縣三級(jí)的自然資源各類(lèi)數(shù)據(jù)，主要涵蓋基礎(chǔ)地理、土地資源、地質(zhì)礦產(chǎn)、其他四大類(lèi)，共55項(xiàng)、近1000個(gè)圖層、數(shù)據(jù)量約100TB。數(shù)據(jù)整合共享范圍不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)資源初具規(guī)模，數(shù)據(jù)共享初顯成效。

1.2 存在的問(wèn)題

1.2.1 數(shù)據(jù)資源方面。自然資源數(shù)據(jù)特別是新興數(shù)據(jù)方面，缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)確性、時(shí)效性、系統(tǒng)性還存在較大的差距。自然資源與其他政府部門(mén)的互聯(lián)互通和信息共享不夠，還未形成跨部門(mén)、跨行業(yè)的多領(lǐng)域、多場(chǎng)景、多結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)目錄體系，數(shù)據(jù)視野寬度、廣度需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

1.2.2 新技術(shù)研究方面。由于信息化經(jīng)費(fèi)及專(zhuān)業(yè)人員引進(jìn)問(wèn)題，造成新技術(shù)的研究突破成為難點(diǎn)。多源多維自然資源大數(shù)據(jù)感知、AI等技術(shù)研究應(yīng)用還未突破，視頻數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與自然資源“一張圖”數(shù)據(jù)的融合顯現(xiàn)不突出，在自然資源大數(shù)據(jù)分析模型、指標(biāo)體系、展現(xiàn)方式等方面還跟不上。

1.2.3 應(yīng)用服務(wù)方面。亟待突破傳統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)模式和思路，充分利用大數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)，更好地服務(wù)自然資源管理。從管理需要出發(fā)，進(jìn)一步加強(qiáng)決策支持服務(wù)能力面向科研院所、高校和社會(huì)的數(shù)據(jù)分析和信息服務(wù)還不夠及時(shí)、充分。

1.2.4 在成果轉(zhuǎn)化方面。成熟的自然資源大數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)軟件、信息產(chǎn)品的成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用意識(shí)和推進(jìn)力度不夠。

2 應(yīng)用對(duì)策

2.1 夯實(shí)自然資源大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

建立統(tǒng)一、全面、準(zhǔn)確的自然資源數(shù)據(jù)底板，以自然資源三維立體“一張圖”為基底，以高分辨率遙感影像為背景，通過(guò)開(kāi)展數(shù)據(jù)采集整合、數(shù)據(jù)匯交、數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)網(wǎng)采集、采購(gòu)等多種形式，從相關(guān)行業(yè)、相關(guān)部門(mén)獲取各類(lèi)相關(guān)數(shù)據(jù)，完善和規(guī)范各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，逐步形成“用數(shù)據(jù)審查、用數(shù)據(jù)監(jiān)管，用數(shù)據(jù)決策”的國(guó)土空間管控新機(jī)制[4]。

2.2 開(kāi)展自然資源大數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究

充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三維仿真、人工智能等新一代信息技術(shù)，開(kāi)展手機(jī)信令、地圖導(dǎo)航、無(wú)人機(jī)、三維空間、應(yīng)用與可視化等方面研究，統(tǒng)一大數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，充分地發(fā)揮各個(gè)方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效支撐自然資源業(yè)務(wù)，促進(jìn)自然資源業(yè)務(wù)精細(xì)化、智能化發(fā)展。

2.3 開(kāi)展自然資源大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)研究

開(kāi)展多源化數(shù)據(jù)匯集融合處理技術(shù)、評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)建模技術(shù)、挖掘分析技術(shù)等是自然資源管理新形勢(shì)下進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的共享程度和管理水平問(wèn)題的客觀需求，形成數(shù)據(jù)采集、整理、應(yīng)用一體化大數(shù)據(jù)管理機(jī)制。

3 大數(shù)據(jù)體系建設(shè)

3.1 大數(shù)據(jù)資源體系

2019年機(jī)構(gòu)改革后，原有“一張圖”數(shù)據(jù)體系建設(shè)已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有數(shù)據(jù)的承載，為了更有效進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和調(diào)用，河南省自然資源廳根據(jù)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源，開(kāi)展了自然資源數(shù)據(jù)體系建設(shè)。研究制定了《河南省自然資源數(shù)據(jù)資源分類(lèi)與編碼規(guī)范》，將數(shù)據(jù)資源分為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃管控?cái)?shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和社會(huì)綜合數(shù)據(jù)四大類(lèi)。其中，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分為測(cè)繪、地質(zhì)、地理國(guó)情、國(guó)土調(diào)查、土地資源、礦產(chǎn)資源、森林資源、濕地資源、草地資源、水資源、氣象、實(shí)景三維等，為掌握自然資源空間數(shù)據(jù)的真實(shí)現(xiàn)狀和國(guó)土空間的開(kāi)發(fā)利用與變化狀況提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；規(guī)劃管控?cái)?shù)據(jù)分為開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)、重要控制線(xiàn)、國(guó)土空間總體規(guī)劃、國(guó)土空間詳細(xì)規(guī)劃、專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃和歷史規(guī)劃等，為行政審批和用途管制提供管控?cái)?shù)據(jù)依據(jù)；管理數(shù)據(jù)分為自然資源資產(chǎn)管理、不動(dòng)產(chǎn)登記、自然資源確權(quán)登記、地政管理、礦政管理、測(cè)繪地理信息管理、地質(zhì)災(zāi)害管理、生態(tài)修復(fù)管理、自然資源執(zhí)法和自然資源督察等，為實(shí)施批后監(jiān)管提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；社會(huì)綜合數(shù)據(jù)分為社會(huì)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和其他等，通過(guò)結(jié)合時(shí)事、輿情等信息進(jìn)行綜合分析與決策[5]（圖1）。

圖1 自然資源數(shù)據(jù)資源分類(lèi)

3.2 大數(shù)據(jù)資源池

基于對(duì)省級(jí)自然資源部門(mén)大數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的梳理，對(duì)抽取出的業(yè)務(wù)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的質(zhì)檢、預(yù)處理、注冊(cè)等工作后，將數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、文件系統(tǒng)存儲(chǔ)遷移到分布式文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中。對(duì)于遙感影像數(shù)據(jù)，基于鑲嵌數(shù)據(jù)集對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新歸類(lèi)、整理和構(gòu)建，并根據(jù)分析場(chǎng)景的需要，逐步發(fā)布成影像服務(wù)，為后期影像大數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備工作（圖2）。

3.3 大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

基于“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)信息，充分利用分布式架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，提供傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)向分布式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的各類(lèi)處理工具，并支持自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理方案，解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向分布式架構(gòu)過(guò)渡的數(shù)據(jù)處理、更新和維護(hù)的需求，滿(mǎn)足后續(xù)大數(shù)據(jù)管理和分析的需要。

4 應(yīng)用成效

4.1 全民所有自然資源資產(chǎn)核算評(píng)價(jià)與監(jiān)管系統(tǒng)研究

通過(guò)以集數(shù)據(jù)融合功能、 核算評(píng)價(jià)模型構(gòu)建功能、 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)匯總匯交功能為一體的全民所有自然資源資產(chǎn)核算信息系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)全流程應(yīng)用服務(wù)體系的構(gòu)建。主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

4.1.1 技術(shù)先進(jìn)，數(shù)據(jù)精確。通過(guò)對(duì)異構(gòu)、多源的土地現(xiàn)狀、森林資源、礦產(chǎn)資源、草原一張圖、濕地?cái)?shù)據(jù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集融合，解決了數(shù)據(jù)精度不夠、數(shù)據(jù)質(zhì)量不高等問(wèn)題。建設(shè)全民所有自然資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)與案例數(shù)據(jù)庫(kù)，為實(shí)時(shí)掌握全省自然資源資產(chǎn)家底及其變化情況，形成全民所有自然資源資產(chǎn)“一本賬” ，實(shí)現(xiàn)對(duì)全民所有自然資源資產(chǎn)的全方位掌控和監(jiān)管。

4.1.2 方法創(chuàng)新，動(dòng)態(tài)評(píng)估。以國(guó)有建設(shè)用地核算評(píng)價(jià)為研究對(duì)象，在現(xiàn)有自然資源價(jià)格（價(jià)值）評(píng)估基礎(chǔ)上，根據(jù)統(tǒng)一的價(jià)格內(nèi)涵，通過(guò)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與修正，建立國(guó)有建設(shè)用地核算評(píng)價(jià)體系。結(jié)合自然資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)集特點(diǎn)，利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，經(jīng)過(guò)抽取、轉(zhuǎn)換、加載的數(shù)據(jù)處理，搭建國(guó)有建設(shè)用地核算評(píng)價(jià)模型流程化，依據(jù)需要，要?jiǎng)討B(tài)靈活地對(duì)影響因子進(jìn)行組裝和刪除，構(gòu)建國(guó)有建設(shè)用地資產(chǎn)評(píng)價(jià)分析模型，模擬變化過(guò)程及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

4.2 “天眼+自然資源”的智能監(jiān)管

河南省自然資源廳緊緊圍繞“實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)推送、實(shí)時(shí)處置”的目標(biāo)，打通整合數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，利用河南省“天眼”系統(tǒng)的空（衛(wèi)星影像）、天（無(wú)人機(jī)影像）和地（攝像頭視頻數(shù)據(jù)）一體化數(shù)據(jù)，采用遙感反演、人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在自然資源領(lǐng)域智能分析，快速響應(yīng)，精準(zhǔn)施治于一體的綜合監(jiān)管。主要有以下應(yīng)用。

4.2.1 智能化的數(shù)據(jù)分析。建立跨網(wǎng)交換體系，數(shù)據(jù)通過(guò)在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)數(shù)據(jù)的清洗、校驗(yàn)、抽取、融合、推送分發(fā)。滿(mǎn)足自然資源領(lǐng)域各類(lèi)違法違規(guī)線(xiàn)索提供了高質(zhì)量、精準(zhǔn)化治理的需要。

4.2.2 支撐領(lǐng)導(dǎo)決策指揮。在自然資源“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)視頻監(jiān)控、無(wú)人機(jī)、巡查車(chē)輛、對(duì)講等技術(shù)設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送，及時(shí)分析反映各類(lèi)違法線(xiàn)索基本信息，輔助領(lǐng)導(dǎo)精準(zhǔn)研判問(wèn)題形勢(shì)，精準(zhǔn)施治。

4.2.3 全方位的監(jiān)督問(wèn)效。利用大數(shù)據(jù)智能化分析，實(shí)時(shí)掌握各級(jí)對(duì)違法違規(guī)線(xiàn)索的核查及查處進(jìn)度，并對(duì)查處線(xiàn)索進(jìn)行科學(xué)化的綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)違法違規(guī)問(wèn)題和突發(fā)事件的處置效率、處置成效的全流程把控。

4.3 智能組卷

在原建設(shè)用地審批系統(tǒng)上，依托自然資源大數(shù)據(jù)進(jìn)行了智能化升級(jí)改造。一鍵式自檢功能擴(kuò)展了在市、縣自然資源主管部門(mén)上報(bào)環(huán)節(jié)，自檢規(guī)則由原有80條擴(kuò)展到200余條，從源頭上把好報(bào)件的質(zhì)量關(guān)，極大地降低了補(bǔ)正次數(shù)，提高了通過(guò)率。在省級(jí)審查環(huán)節(jié)，批次報(bào)件除執(zhí)法局影像核查事項(xiàng)外，全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化審查[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

全面推進(jìn)自然資源大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三維仿真、人工智能等新一代信息技術(shù)，與自然資源業(yè)務(wù)深度融合，統(tǒng)籌數(shù)據(jù)要素、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、解決大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)、探索自然資源大數(shù)據(jù)應(yīng)用，推進(jìn)政府部門(mén)之間的數(shù)據(jù)共享以及政府與社會(huì)之間的信息交互，全面提升自然資源管理水平，更好的在自然資源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型與能力提升中發(fā)揮作用。