主体功能区管理服务支撑平台研究与设计

汤 薇

（东北财经大学 经济学院，辽宁 大连 116023）

主体功能区基于资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力等指标，将特定区域按区域分工和协调发展的原则，确定为具有某种特定主体功能定位的空间单元。其根本目的是使不同类型区域的经济开发同资源承载力和环境容量相匹配，用尽可能小的环境污染和资源消耗作为代价，以换来区域经济的协调可持续发展。“十一五”规划《纲要》提出将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区，并明确了主体功能区的范围、功能定位、发展方向和区域政策。十七大报告部署了推进形成主体功能区，优化国土开发格局的战略任务，并将其作为未来13年经济发展的一项重要任务。［1］2010年年底，国务院颁布了新中国成立以来第一部全国性的空间开发规划，即《全国主体功能区规划》。2011年年初，“十二五”规划《纲要》再次提出，要按照全国经济合理布局的要求，控制开发强度，规范开发秩序，以形成高效协调可持续的国土空间开发格局，并对推进主体功能区建设的任务做了具体部署。这标志着主体功能区已从规划编制进入到了实施时期。

一、研究背景

主体功能区建设是实现基本公共服务均等化和区域之间公平发展的需要，同时也使生态环境保护政策和区域政策的设计实施，能够根据不同主体功能区的定位而更细致更有针对性，增强了区域调控的有效性，有利于提高中央政府的宏观调控能力。

目前的研究在主体功能区的规划内涵、规划层级单元、规划模型和规划技术方面取得了许多成果，但还存在着一些不足之处。其一，系统性不足。已有的研究成果多注重主体功能区划分这一个独立的模块，并根据现有的数据，采用某种已有的方法，对各指标进行分析计算。而在主体功能区的划分中，针对不同指标采用相应方法进行划分，能够较为准确客观地得出结果，因此系统中应集成多种方法，并根据实际情况选取适当的方法，对具体指标进行分析。另外，作为一个软件系统，除主体功能区划分这一核心模块外，数据获取、数据源处理、各分析计算模块间的交互、新指标模型的定义更新处理等功能也同样非常重要，只有采取这种方式，才能建立起能够为相关部门提供有效服务的完整系统。其二，演化性不足。对于一个区域来说，其资源环境承载能力，现有开发密度和发展潜力，是主体功能区划分的主要依据，而且需要经历长期的管理过程，划分后的各区域政策的实施，会对区域的发展现状产生影响。这种影响并不是一步到位的静态效果，而是持续动态渐变地进行演化。同时，还应根据各区域的发展现状随时调整政策，以保证各区域的良性发展。因此，划分管理系统在满足功能区划分功能的同时，还应突出划分后的演化性，以建立长期的监控机制。其三，分布性不足。进行主体功能区划分，需要从多个部门、多数据源获取相关的文件资料、图件资料，以生成对应的空间数据与属性数据，而不同的数据来源会给空间数据、属性数据造成投影不统一以及统计尺度不一致等问题，从而产生巨大的数据转换变换工作量。另外，划分工作完成后的信息发布、政策制定、模型及数据更新工作，也涉及到多个部门间的协同合作与数据处理等任务。因此，原有单机式的主体功能区划分系统，无法满足多部门协同工作的需求，应通过建立多部门信息融合机制，实时处理各部门信息的汇集与分发，并为各功能区的长期监控机制提供支持。

针对上述不足，本文从主体功能区规划实际需求出发，结合目前GIS技术、软件技术、计算机技术的发展，对主体功能区规划管理服务支撑平台进行了设计。主体功能区管理服务支撑平台的建设需要满足以下需求。第一，需要建立统一的指标体系，并根据实际情况划分与处理指标因子。［2］区域规划与调整是进行主体功能区管理的核心内容，而建立合适的指标体系，并在符合区域实际情况下选取适当的指标因子，又是进行主体功能区规划的基础，因此，指标因子的选取以及各项硬指标的计算，应依据国家确定的主体功能区划分标准。第二，空间数据的合理利用，属性数据的有效管理，划分指标的精确计算，指标结果的准确评价，区域划分方案的确定，以及功能区界线的落实，是主体功能区划分的关键技术和核心问题。［3］因此，主体功能区管理服务支撑平台需要能够分析指标模型，计算模型数据，评价计算结果，生成规划方案，并对规划结果进行集成与管理，以便为主体功能区划分和规划提供高效的技术支持。第三，主体功能区管理系统不单是事务处理系统和管理信息系统，不仅具有处理存储和简单查询空间信息与属性信息的功能，还通过分析决策模型的构建以提炼和挖掘相关信息，为主体功能区的规划与演进提供科学的决策依据，因此，系统需要可视化地显示计算的过程与结果，并能够对比分析划分结果以及调整划分方案。第四，发展社会经济，开发利用和保护国土资源，需要随时掌握资源的动态变化，而对这些变化及时做出重要决策则更为重要。主体功能区的划分，意味着该地区承载着不同的功能，不同的发展模式，不同的发展机会。这就需要综合运用法律、行政、经济等各种手段，调整整个地区的各项经济措施，以实现可持续发展的目标。因此，系统需要能够满足各部门间进行交互合作，共享数据、信息资源，并及时对系统进行调整演化，以应对最新情况的需求。

二、支撑平台的设计

系统设计中应主要着眼于对主体功能区划分过程中的数据采集处理、指标分析计算、区域规划划分、政策制定调整、信息生成分发等工作提供有效支持。系统采用云计算平台架构，对主体功能区划分过程中所涉及到的软件、硬件、平台等资源进行整合并为各部门提供按需定制的服务。为了保证主体功能区规划管理系统的有效运行以及全面建设，系统总体结构包括5个部分：IT基础设施，主体功能区规划资源数据中心，主体功能区管理服务支撑平台，主体功能区规划管理服务平台以及统一管理中心。自下而上，依次满足基础设施整合、数据共享、个性化按需服务的需要，并按照主体功能区规划管理规律，向各类用户提供统一的业务支持与服务。

基础服务层包括IT基础设施与规划资源、数据中心。IT基础设施为主体功能区规划管理系统提供基础设施服务。各相关部门都拥有进行数据采集、生成与处理的系统与设备。通过云计算的虚拟化技术，将这些系统与设备整合起来，可以发挥相关IT公共服务机构在优势业务与软硬件资源方面的良好作用，并为主体功能区规划管理系统的IT基础设施提供可靠的服务来源。主体功能区规划资源、数据中心能够对主体功能区的规划所需要的大量资源进行整合、交换与共享，运行在主体功能区管理系统上的各类服务，也可通过服务接口访问所提供的数据资源，用户数据的存储与灾备服务也通过具有资源聚集优势的云平台得以实现。依据数据资源库存储内容的差异，又可以将其划分为三部分。第一，属性数据库。属性数据来源于各类统计年鉴以及各相关单位提供的历史数据。由于不同部门数据来源的差异性，需要核查数据，检查数据质量。属性数据主要包括9类基础计算数据属性：土地资源可利用性，水资源可利用性，环境容量，生态系统健壮性，生态关键性，自然环境稳定性，人口密集程度，经济发展程度，交通便利性。［3］第二，空间数据库。空间数据分为行政空间数据和非行政空间数据两类。由于行政空间数据以行政单元为拓扑区域，是非连续分布的，所以行政空间数据一般以矢量数据表示，非行政空间数据一般以栅格数据表示。第三，配置数据库，用来存放支撑平台运行所需的基础数据或元数据信息等结构化数据，包括用户信息数据、系统使用与计费数据、内容处理数据、平台日志数据、业务流程数据等。

服务支撑层为主体功能区规划与管理提供通用、共性、基础性平台服务，以保证主体功能区管理系统的灵活性、可扩展性以及可持续性。同时，主体功能区管理服务支撑平台根据用户业务特点的需要，为用户提供统一的应用与管理PAAS服务，为各类用户提供完备的公共技术支撑。服务支撑层包括：数据采集，为主体功能区管理系统基础数据的采集录入提供统一的接口，为建立统一的系统数据来源提供支撑；数据统一处理，对从各部门获取的数据进行处理，包括扫描图像校正、矢量化、空间数据投影转换、文字扫描数据的文本识别等，以此实现基础信息的整合；指标管理，通过数据处理，建立主体功能区管理的多层指标体系，通过对多种指标的统一建模、处理、管理、分析，为多个用户的统一需求及定制化功能提供广泛支持；模型定制，根据用户实际需要，提供对区域评价模型的定制，包括生态评价模型、环境评价模型、资源评价模型、社会经济评价模型等，为用户进行主体功能区规划提供评估基础；［4］信息转换，主体功能区划分结果及划分过程中产生的中间数据需向其他部门提供，以便进行综合利用或二次开发，以提供对信息传输、转换、分发活动的基础支撑。统一管理／应用支撑框架，主体功能区管理支撑框架，提供了系统流程组装和数据交换的标准接口，可以根据最终用户的个性化需求，实现快速的系统定制与开发。

应用服务层包括主体功能区规划管理服务平台和统一管理中心。主体功能区规划管理服务平台面向终端用户，提供主体功能区划分、政策制定、信息处理的管理与服务功能。该平台是一个SAAS服务中心，包括三个服务层次，自上而下依次为：门户服务，为主体功能区划分、政策制定的决策部门提供决策支持，并为各专业职能部门提供针对数据、信息、资料的个性化、可定制的信息管理与发布服务，各部门都借此获取为自身业务提供支撑的服务，如数据录入、信息转换、模型分析、决策支持等；过程服务，以主体功能区划分中数据获取、数据处理、指标体系建立、指标分析、指标评价、决策建立、政策制定的通用流程为指导，将各类支撑功能划分为数据管理服务、指标分析服务、指标评价服务、决策支持服务服务四大类［5］，旨在为主体功能区的管理提供全周期一体化的服务，以保证基础信息能及时准确地传递到决策部门，为准确有效的决策活动提供有力支撑；功能服务，提供一系列基础数据收集、利用和分发服务，如评价方法集成、模型管理服务、可视化显示服务、信息分发服务等，旨在为建立良好的主体功能区管理机制提供帮助。统一管理中心为主体功能区管理系统的建设和运行提供统一管理，包括统一标准规范管理、统一运维管理和统一安全管理。统一标准规范管理在业务方面，包括主体功能区规划相关的数据交换规范、资源分类规范、资源规范；在系统运行方面，包括服务接口规范、服务用户接入规范、服务运营规范；在系统维护方面，包括界面设计规范、二次开发规范等标准规范。统一运维管理包括数据备份、系统备份、设备管理、机房管理等运维管理服务。统一安全管理包括数据安全管理、应用安全管理、网络安全管理、用户授权认证等安全保障服务。

主体功能区管理系统部署在云端的服务平台上，各部门用户可根据自身的实际工作及权限登录系统，进行相应的操作。当需要更改用户资源时，各部门用户向管理员提交使用申请，批准后即可按需灵活使用。主体功能区管理服务支撑平台，为主体功能区管理与规划提供了基础平台及技术手段的支持，并为今后的规划提供了实施监测评价的数据基础和技术支持，同时为主体功能区规划提供了定量评价和方案可视化对比平台，提高了主体功能区划分和规划编制的效率。

［1］邓玲，杜黎明.主体功能区建设的区域协调功能研究［J］.经济学家，2006（4）.

［2］林娜，汪欢欢.GIS技术在主体功能区规划中的应用——以成都市锦江区为例［J］.佳木斯大学学报（自然科学版），2007（6）.

［3］张文江，陈秀万，李京.基于COM组件技术的GIS空间模型库研究［J］.中国图像图形学报（A版），2003（1）.

［4］杨瑞霞，张莉，闫丽洁，等.省级主体功能区规划支持系统研究［J］.地域研究与开发，2009（1）.

［5］宗跃光，张晓瑞，何金廖，等.空间规划决策支持系统在区域主体功能区划分中的应用［J］.地理研究，2011（7）.