自然資源和規(guī)劃“一張圖”系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

李觀石 季玉潔 蔡勇

摘要：自然資源部門為了構建自然資源調查監(jiān)測評價、決策、政務服務體系，提出立足已有基礎建設自然資源“一張圖”。為此，文章對自然資源和規(guī)劃“一張圖”建設進行了研究，并以常州市武進區(qū)為例，分析了系統(tǒng)建設的技術路線和建設內容，討論了“一張圖”的建設原則與需求要點，并提出了“一張圖”系統(tǒng)的整體框架和數(shù)據(jù)庫設計內容，為自然資源空間規(guī)劃與管理的開展提供有益參考。

關鍵詞：自然資源和規(guī)劃；“一張圖”；數(shù)據(jù)資源；時空數(shù)據(jù)庫

中圖分類號： P208文獻標志碼： A

0引言

自然資源和規(guī)劃“一張圖”工程（以下簡稱“一張圖”）的建設是自然資源管理和規(guī)劃發(fā)展的必然要求。本文以常州市武進區(qū)“一張圖”建設為例，探討了“一張圖”建設主要技術路線和建設內容以及項目建設的特色和創(chuàng)新點。系統(tǒng)建成后，實現(xiàn)了武進區(qū)自然資源管理的“天上看、網上管、地上查”，為三生空間初步劃定、城鎮(zhèn)建設適宜性、生態(tài)服務功能重要性和農業(yè)生產適宜性評價等工作提供有力支撐［1］。

1系統(tǒng)架構

“一張圖”系統(tǒng)依托云支撐環(huán)境、時空大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)服務、功能服務、接口服務等服務體系進行平臺和示范應用建設，同步建設了政策法規(guī)標準規(guī)范、安全保障體系和運營維護機制。通過調查監(jiān)測、數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)共享、在線調用、互聯(lián)網獲取等多種方式，匯聚耕地、林地、草地、礦產、海洋、測繪等各類自然資源數(shù)據(jù)，加強數(shù)據(jù)的全面匯聚、融合聯(lián)通，構建自然資源和規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)體系［2］。系統(tǒng)總體架構如圖1所示。

2數(shù)據(jù)庫設計

以武進區(qū)基礎地理信息數(shù)據(jù)為基礎，整合集成全區(qū)多個時期的土地現(xiàn)狀、規(guī)劃、基本農田、土地執(zhí)法衛(wèi)片等各類自然資源基礎數(shù)據(jù)和規(guī)劃、征收、供應、補充、執(zhí)法等業(yè)務數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)建設過程中，需突破多源異構自然資源大數(shù)據(jù)融合技術，實現(xiàn)多源、異構、多尺度以及多類型跨平臺自然資源數(shù)據(jù)的高效訪問，包括歷史數(shù)據(jù)的融合和動態(tài)數(shù)據(jù)的融合等［3］。

2.1數(shù)據(jù)庫建設思路

自然資源數(shù)據(jù)的實時性、大容量、多異構、高并發(fā)訪問以及不同的用戶需求，導致單一的數(shù)據(jù)存儲解決方案無法滿足所有需求，結合多源異構自然資源大數(shù)據(jù)集成技術，建立多層次的地理空間大數(shù)據(jù)存儲管理框架。本文以武進基礎地理信息數(shù)據(jù)為基礎，整合集成全區(qū)各類自然資源基礎數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)；統(tǒng)一組織、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理，實現(xiàn)單個數(shù)據(jù)“圖形、屬性、檔案”的一體化管理，多類數(shù)據(jù)空間維、時間維、業(yè)務維等3個維度的“一張圖”（見圖2）。基于3個維度關系解決數(shù)據(jù)聯(lián)動更新問題，整體上維護數(shù)據(jù)體系的一致性并為基于完整數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)關系的大數(shù)據(jù)挖掘奠定基礎［4］。

2.2數(shù)據(jù)庫標準制定

在收集的已有數(shù)據(jù)資料基礎上，參照相關行業(yè)標準和常州市自然資源和規(guī)劃“一張圖”制定的數(shù)據(jù)規(guī)范，用以指導“一張圖”數(shù)據(jù)庫的整合與集成工作。

對于土地利用現(xiàn)狀、土地利用總體規(guī)劃等已經有行業(yè)標準約束的數(shù)據(jù)庫，本文遵循相應的行業(yè)標準；對于地形圖、地名地址等數(shù)據(jù)庫，本文遵循武進區(qū)地理信息公共服務平臺數(shù)據(jù)庫標準；對于“土地征收、土地供應、補充耕地、違法用地查處”等暫時沒有行業(yè)標準約束的數(shù)據(jù)庫，本文參考部省相應的業(yè)務管理系統(tǒng)和常州市級“一張圖”，規(guī)定了此類數(shù)據(jù)庫的要素分層、屬性表內容、屬性表結構等規(guī)則。

2.3數(shù)據(jù)整合與集成

數(shù)據(jù)庫建設的關鍵是數(shù)據(jù)的整合、交流。由于過去各個關于自然資源的部門相互獨立，各個部門之間數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的標準，不同部門的數(shù)據(jù)格式各異，給自然資源數(shù)據(jù)的融合造成了極大的困難［5］。數(shù)據(jù)庫整合的步驟分為數(shù)據(jù)庫準備階段、數(shù)據(jù)整合與集成、數(shù)據(jù)入庫和成果檢查，具體技術路線如圖3所示。

3系統(tǒng)建設

3.1建設要求

“一張圖”不僅僅是一張綜合地圖，更重要的是提供一張能反映自然資源管理業(yè)務關系的“關系圖”，即涵蓋自然資源管理的各個業(yè)務分支。通過該圖，用戶能對土地的變遷情況一覽無遺，如何時被征遷轉用、何時被收儲、何時被供應、供應面積用途如何、何時進入地籍登記等。因此，在“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設完成后，需要基于自然資源管理的業(yè)務模型，整合建設自然資源管理業(yè)務應用系統(tǒng)。

“一張圖”業(yè)務應用系統(tǒng)的建設應體現(xiàn)以下特點：自然資源管理中的“一圖多用”；自然資源管理業(yè)務關聯(lián)、數(shù)據(jù)聯(lián)動；全程監(jiān)管土地開發(fā)利用，實現(xiàn)跟蹤管理土地；增強政府的宏觀調控作用。

3.2建設模式

“一張圖”業(yè)務應用系統(tǒng)建設將在原有信息化基礎上進行完善和擴展，在最大限度保護已有投資的基礎上，有效整合已有應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫，開發(fā)自然資源管理工作亟需的應用系統(tǒng)，使自然資源信息化在自然資源管理中發(fā)揮更大作用。項目在實施過程中，采用了以下建設整合模式。

（1）根據(jù)信息化建設經濟節(jié)約的原則，在實施自然資源“一張圖”業(yè)務應用系統(tǒng)建設時，對已投入運行的業(yè)務系統(tǒng)予以保留，將其逐步過渡到統(tǒng)一的自然資源電子政務平臺。自然資源數(shù)據(jù)中心和已有的業(yè)務管理系統(tǒng)，通過標準的數(shù)據(jù)接口進行數(shù)據(jù)交換。

（2）對于需要新建的業(yè)務應用系統(tǒng)，則按照統(tǒng)一平臺的思想，依據(jù)有關標準和規(guī)范的要求進行建設。

（3）在進行自然資源業(yè)務應用系統(tǒng)建設時，需兼顧與武進區(qū)政府“三合一”行政權力網絡公開平臺的對接需求，通過交換接口的方式，實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的動態(tài)匯交。

3.3建設內容

在“一張圖”數(shù)據(jù)庫的基礎上，針對各類用戶的“一張圖”應用需求，開發(fā)“一張圖”應用服務平臺，利用“一張圖”的數(shù)據(jù)大集中使用環(huán)境，在土地供應管理、土地利用綜合監(jiān)管兩個領域開展“一張圖”與業(yè)務相結合的專題應用系統(tǒng)建設。“一張圖”軟件系統(tǒng)采用B/S架構，運行在國土專網中。系統(tǒng)關聯(lián)架構如圖4所示。

（1）“一張圖”綜合應用中心。“一張圖”綜合應用中心是面向全局各類用戶打造的“一張圖”數(shù)據(jù)使用和應用環(huán)境，用戶通過瀏覽器登錄系統(tǒng)，可以把“一張圖”的各類數(shù)據(jù)資源調出來，進行看圖、查圖、比圖、算圖、制圖、加圖，擺脫了對專業(yè)軟件的依賴。

（2）一張圖運維管理系統(tǒng)。“一張圖”運行維護管理系統(tǒng)包括用戶管理、地圖服務管理、系統(tǒng)日志管理等模塊。“一張圖”涉及多類用戶，系統(tǒng)采用“用戶-角色-權限”的方式，為各類用戶分配不同的訪問和應用權限。

（3）土地供應管理信息系統(tǒng)。土地供應管理信息系統(tǒng)在土地供應數(shù)據(jù)庫和“一張圖”其他數(shù)據(jù)資源的基礎上，實現(xiàn)對武進區(qū)及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類建設用地供應情況的綜合管理，包括年度供地計劃管理、擬供項目審核與輔助報批材料組卷、供地項目信息更新與查詢、建設用地供后追蹤監(jiān)管、全區(qū)及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)供地情勢分析等模塊。

（4）土地利用綜合監(jiān)管系統(tǒng)。土地利用綜合監(jiān)管系統(tǒng)借助“一張圖”建立的數(shù)據(jù)大集中使用環(huán)境和數(shù)據(jù)庫，輔助用戶開展土地利用結構調整、流量變化分析、土地專題業(yè)務管理、計劃規(guī)劃執(zhí)行情況分析、用地健康指數(shù)評價等宏觀尺度上的用地監(jiān)管，建設用地征后監(jiān)管、供后監(jiān)管等微觀尺度上的用地監(jiān)管。另外，支持通過“一張圖”數(shù)據(jù)庫制作土地利用情況年報、土地供應情況月報等。

4特色與創(chuàng)新

4.1基于多時相、多尺度的時空數(shù)據(jù)庫

項目充分將武進區(qū)地理信息公共服務平臺建設的數(shù)據(jù)成果集成進來，依托高清影像和大比例尺地形圖，整合多種類、多版本、多尺度數(shù)據(jù)資源，建成了“一張圖”時空數(shù)據(jù)庫，建設了涵蓋全區(qū)多個時期的自然資源數(shù)據(jù)“現(xiàn)勢庫”與“歷史庫”相統(tǒng)一的“一張圖”時空數(shù)據(jù)庫，具體包括行政區(qū)劃、地形圖、遙感影像（航片）、重點區(qū)塊范圍等基礎地理信息數(shù)據(jù)，土地現(xiàn)狀、土地規(guī)劃、基本農田、遙感影像（土地衛(wèi)片）等自然資源基礎數(shù)據(jù)，“征、供、用、補、查”等土地業(yè)務數(shù)據(jù)，共計3大類14小類21個子數(shù)據(jù)庫。

4.2基于大業(yè)務數(shù)據(jù)鏈的數(shù)據(jù)使用環(huán)境

以自然資源大業(yè)務數(shù)據(jù)鏈為紐帶，以用戶實際用圖需求為出發(fā)點，建設了“一張圖”數(shù)據(jù)使用環(huán)境。自然資源大業(yè)務數(shù)據(jù)鏈包含了從基礎地理信息到土地現(xiàn)狀、土地權屬、土地規(guī)劃再到“征、供、用、補、查”等系列數(shù)據(jù)。項目將“一張圖”數(shù)據(jù)庫按照自然資源大業(yè)務數(shù)據(jù)鏈的邏輯進行組織，按照特定層次結構展現(xiàn)給用戶，同時根據(jù)不同用戶的特點和實際用圖需求，統(tǒng)一采用專網B/S架構的方式構建系統(tǒng)，并按照“看圖、查圖、比圖、算圖、加圖、制圖”的用圖流程、用圖習慣來打造“一張圖”應用服務平臺。

4.3基于多種技術手段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和展現(xiàn)

“一張圖”采用多種技術手段，從實用性、易用性、先進性等多個方面擴展“一張圖”服務內容，改善用戶體驗，管理全區(qū)多類型、多時期的自然資源數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用單屏拉簾、雙屏并排、雙屏豎排、四屏對比等多種直觀、形象的用圖方式，方便用戶比圖、對圖。在地圖的展現(xiàn)方式上，系統(tǒng)采用“分級顯示、分類標識、顏色區(qū)分”的原則，綜合運用單線、暈線、面狀填充、冷暖色調、符號、文字標注等多種表現(xiàn)方式，便于用戶識圖、辨圖。另外，在“一張圖”數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面，也采用了統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖、專題地圖、用地分析報告等多種方式，綜合展現(xiàn)“一張圖”數(shù)據(jù)成果，全面揭示全區(qū)自然資源的現(xiàn)狀規(guī)模、空間布局、開發(fā)時序以及發(fā)展趨勢等。

4.4基于健康指數(shù)的用地評價與監(jiān)管

引入健康指數(shù)理念，以“一張圖”數(shù)據(jù)庫為基礎，開展用地評價與監(jiān)管，包括耕地和基本農田保護指數(shù)、建設用地節(jié)約集約利用指數(shù)、專題業(yè)務管理指數(shù)、計劃規(guī)劃執(zhí)行指數(shù)等4類指數(shù)對全區(qū)每年的用地情況進行健康評價。指數(shù)既包含了靜態(tài)的總量指標評價，又包含了動態(tài)的增量指標評價；既包含了自然資源總量的評價，又包含了國土管理行為的效率評價。各項評價指數(shù)的計算均依據(jù)“一張圖”數(shù)據(jù)庫展開，做到了“指數(shù)從庫來、指數(shù)隨庫變”，保證了評價結果的可信性和權威性。

5結語

武進自然資源和規(guī)劃“一張圖”系統(tǒng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一標準”的要求，堅持業(yè)務部門提需求、信息化主管和技術部門具體實施的多方協(xié)同建設模式［6］，充分發(fā)揮各部門主觀能動性，擴展了“一張圖”數(shù)據(jù)服務內容和方式，提高了用戶體驗，優(yōu)化了工作流程，有效支撐了自然資源精細化管理。

參考文獻

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（編輯李春燕編輯）

Design and implementation of “One Map” system for natural resources and planning：

taking Wujin district of Changzhou city as an example

Li ?Guanshi， Ji ?Yujie， Cai ?Yong

（Surveying and Mapping Research Institute of Jiangsu， Nanjing 210013， China）

Abstract： The natural resources department proposes to build a natural resource survey， monitoring， evaluation， decision-making， and government service system based on the existing infrastructure construction of natural resources. Therefore， the article studied the construction of the “One Map” system for natural resources and planning， and took Wujin district， Changzhou city as an example to analyze the technical route and construction content of the system construction. The construction principles and key requirements of the “One Map” system were discussed， and the overall framework and database design content of the “One Map” system were proposed， providing useful references for the development of natural resource spatial planning and management.

Key words： natural resource and planning; “One Map”; data resource; spatio-temporal database

基金項目：2023年度江蘇省自然資源科技計劃項目；項目編號：2023039。江蘇省測繪研究所自主科研課題項目；項目編號：ZZKY2023002。

作者簡介：李觀石（1977— ），男，高級工程師，碩士；研究方向：天地圖與智慧城市建設，攝影測量與遙感，自然資源用途管制。