市级国土空间基础信息平台建设

胡新力

（赣州市自然资源局 江西省赣州市 341000）

1 建设背景

自自然资源部挂牌以来，国家多次印发相关意见指导自然资源与国土空间规划工作。根据《中共中央国务院＜关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见＞》（中发〔2019〕18 号）、《自然资源部＜关于全面开展国土空间规划工作的通知＞》（自然资发〔2019〕87 号）以及《自然资源部办公厅＜关于开展国土空间规划“一张图”建设和现状评估工作的通知＞》（自然资办发〔2019〕38 号）等的相关要求，国土空间规划编制审批和实施管理工作，应利用信息化手段，建设完善国土空间基础信息平台，统一一张底图。2019年11月，自然资源部印发《自然资源部信息化建设总体方案》，明确提出建设自然资源“一张网”、三维立体自然资源“一张图”、国土空间基础信息平台，并以此为基础，构建自然资源调查监测评价、自然资源监管决策、“互联网+自然资源政务服务”三大应用体系。

图1：赣州市国土空间基础信息平台建设框架

在自然资源统一管理的新时期，自然资源部门的信息化建设急需建立统一的国土空间基础信息平台，通过整合各类空间关联数据、建立统一的国土空间基础信息资源管理与服务体系，为国土空间规划编制和监督实施以及国土空间用途管制、国土空间开发利用监测监管、国土空间生态修复等提供数据支撑和技术保障。

2 建设框架

图2：数据库管理系统模块设计

图3：数据同步分发业务场景

图4：通用应用服务模块设计

图5：专题应用服务模块设计

赣州市国土空间基础信息平台为赣州自然资源局统一基础支撑平台，支撑国土空间规划“一张图”实施监督信息系统、互联网+政务审批系统、自然资源综合监管等内部业务系统，还将实现和省级国土空间基础信息平台进行对接、和赣州市委办局业务系统对接以及集成对接县级国土空间基础信息平台。

赣州市国土空间基础信息平台建设框架如图1 所示。

3 技术路线

3.1 全空间数据模型，服务全要素三维自然资源一张图表达与分析

以二三维一体化GIS 技术为基础框架，支持倾斜摄影、BIM、激光点云等多源异构数据的无缝融合，支持不规则四面体网格和体元栅格的管理和分析，为国土空间地下、地表、地上以及三维场景的全空间表达与分析提供支撑，为城市脉络、山水格局、视廊分析等提供支撑。

3.2 云原生架构，服务自然资源及智慧城市全领域

采用云原生架构，按照大平台、轻应用、微服务的思路，构建赣州市国土空间基础信息平台，作为赣州市自然资源数据和服务出入口，提供在线工作平台以及数据服务、分析服务、应用专题服务等API（Application Programming Interface，应用程序接口），服务自然资源相关规划、审批、监管、决策的全过程应用；在横向上，连通区域公共信息平台，服务城市规划、建设、管理、运行等全过程应用。

3.3 时空大数据技术，实现快速分析与可视化应用

将IT 大数据技术融入空间数据管理、空间分析、流数据处理与可视化等方面，基于分布式空间数据引擎，提供密度分析、聚合分析等空间大数据算子，叠加分析、缓冲区分析等经典空间分析算子，支持亿级数据快速发布与实时渲染，提供二/三维、动/静态兼具的可视化效果，为国土空间规划编制、实施监督等提供更快更强的应用支撑。

4 建设内容

根据《关于推进国土空间基础信息平台建设的通知》（国土资发〔2017〕83 号）和《关于开展国土空间规划“一张图”建设和现状评估工作的通知》（赣自然资办发【2019】107 号）建设要求，结合赣州市实际情况，建设完善赣州市统一的国土空间基础信息平台，包含机制建设、云资源管理、数据库管理、通用应用服务、专题应用服务和平台门户等。

4.1 机制建设

通过构建赣州市统一的国土空间基础信息平台，形成自然资源数据分布式统一管理机制；形成数据共享服务机制，实现与政府部门的协同；依托市数据交换中心和“赣服通”，形成与政府各部门等外部数据汇集与获取机制。

4.2 云资源管理

云资源管理系统是全面掌握、管理、监控赣州市国土空间基础信息平台各部门用户对平台使用情况的综合型支撑环境，实现对物理资源、虚拟资源及基础设施租赁、GIS 资源管理、数据资源、业务应用与服务、平台类服务及云安全的统一管理，实现对资源的统一监控、调度、审计。

4.2.1 云基础设施管理

通过向政府云申请计算资源、物理存储资源、网络资源、数据库资源、GIS 资源等基础设施资源，主要包括云GIS 资源管理、云租户申请门户、云用户自服务门户、云GIS 服务管理四个模块，依托这些主要模块提供针对分布式架构、云环境下IT 资源自动注册管理及维护；综合实时监控资源运行情况、资源占用情况，对资源负载能力进行评估和预测、预警；并提供云租户申请和管理，根据应用需要进行资源调度与分配，使IT 系统的运行达到最优状态。

4.2.2 云服务资源管理

云服务资源管理提供国土空间基础信息平台中各类服务的适配封装、服务注册、资源编目、服务发布、服务配置管理、运行监控、服务启动/停止、版本管理等服务资源生命周期管理，以及对服务资源的检索、调度。

4.2.3 云数据资源管理

云数据资源管理提供针对分布式数据资源的接入管理、数据编目、数据发布、数据源监测、数据调度、虚拟化部署等方面的管理，动态实时监控数据资源运行情况，并根据应用需要进行资源调度与分配。

4.3 数据库管理系统

数据库管理系统可实现对大数据和传统数据的统一管理，包括大数据处理工具、传统数据建模工具、分布式索引建立、数据检查与入库、数据浏览与查询、元数据管理、地图实时渲染、数据提取、专题图制作、成果输出、地名地址管理、数据更新与历史数据管理、数据分发、系统配置等功能，满足海量、多源（元）多类型数据检查入库、统一组织、分布式存储、集中管理、动态更新的需要。

数据库管理系统模块设计如图2 所示。

4.3.1 数据建模

通过标准的空间数据抽取接口或直接访问数据源，分别提取空间与属性数据，并对空间数据进行格式转换、投影变换、统一数据编码、统一时间标志等，对属性数据进行数据检错、信息合并等，再将空间数据与属性数据进行集成，形成抽取后的时空数据。

4.3.2 大数据处理

充分利用分布式计算框架的优势，提供大数据向分布式结构数据转化的各类处理工具，并支持自动化的数据处理方案，解决大数据向分布式架构过渡的数据处理、更新和维护的需求。

4.3.3 数据浏览与查询

支持数据资源的要素空间和属性查询、综合查询、授权查询、数据相关日志查询、数据统计分析查询等，能够从不同的角度，详细展示数据资源要素特征、数据访问权限、元数据、数据操作和统计等信息。可设置查询结果返回的字段名称、返回的数据量、分页信息。

4.3.4 元数据管理

支持数据资源元数据模板的编辑、元数据增加、删除、修改等功能，提供对业务元数据来源的管理和差异性对比功能，提供元数据的查询、比较和追溯功能，实现国土数据资源元数据统一管理。

4.3.5 数据提取

根据空间范围、坐标文件、属性条件和标准分幅，对数据资源进行目标数据提取，支持数据内容的运算处理操作，如数学计算、日期格式处理等，支持数据库或特定格式的输出。

4.3.6 专题图制作

基于自然资源基础信息和地图实时渲染能力，充分发挥现有自然资源大数据的作用，开展国土空间布局、用途管制等专题图的制作研究，实现快速制图出图的业务需要，为行政审批、空间监管提供更好的服务。

4.3.7 成果输出

按行政区或任意区域，输出空间基础数据的图形数据、属性数据以及其他格式数据，形成不同的数据格式。对于生成的各类统计分析结构提供输出功能，输出可以Word、PDF、Excel、JPEG 等电子格式保存，也可直接打印输出。

4.3.8 数据更新与历史管理

支持对海量数据的更新和维护。更新包括批量更新和单条更新。系统可实现对数据的动态更新；支持人工更新，也支持通过命令进行更新；自动生成数据更新报告；支持数据更新历史回溯与查询统计；支持数据动态更新机制的维护。

4.3.9 数据同步分发系统

数据同步分发系统基于统一数据库结构、数据分发同步和一致性验证等标准开发，用于市局内部数据库之间，以及市局与区县局之间的基础数据、管理数据、社会经济数据等相关数据的分发、交换、同步与共享。市局与省厅之间的数据交换由省厅统一部署的数据交换系统完成。

数据同步分发业务场景如图3 所示。

4.4 通用应用服务系统

通用应用服务针对国土空间基础信息平台对大数据和传统数据空间信息基础服务的功能需求，提供数据服务、基础服务、接口服务等通用应用服务，为赣州市自然资源局及其政府部门的业务应用提供基础空间信息服务，支撑国土空间规划编制、自然资源统一管理、用途管制、开发利用保护、资源综合监管、行政审批、辅助决策支持等空间信息基础服务应用。通用应用服务模块设计如图4 所示。

系统提供通用的CSW、WMTS、WMS、WFS、WCS、WPS等标准OGC 服务、REST、KML 服务等。系统所有的应用服务均支持在线使用、服务协议、API 以及SDK（Java/iOS/Android）。

4.5 专题应用服务系统

专题应用服务系统，对市县自然资源局和各部门提供规划应用服务、行政审批服务、监管应用服务、决策应用服务、资源评价应用服务以及公众查询应用服务。各类专题应用服务可通过专题应用构建工具构建完成，或者通过直接编码形式定制开发，均支持以标准API 的形式发布，以统一门户的形式对外展现，支撑各类规划编制、自然资源统一管理、用途管制、开发利用保护、资源综合监管、行政审批、辅助决策支持等应用。其中，专题应用构建工具是一个数据模型综合开发环境，主要用于进行数据挖掘、模型管理，探索海量孤立、异构数据下隐藏的数据间关系，挖掘大数据中沉淀的数据资产。分析模型构建系统采用大数据分析技术（文本处理技术、机器学习方法、统计方法、神经网络方法），借助于图形化手段，提供针对国土空间基础信息的指标定制、分析模型定制以及分析结果可视化构建服务，为用户决策提供直接的技术支持。

专题应用服务模块设计如图5 所示。

4.6 平台云服务门户

平台云服务门户是了解国土空间基础信息平台的窗口，门户通过统一的身份认证体系，确保平台的安全，实现资源的整合、查找、共享及资源统一管理。

4.6.1 资源整合

具有各类资源快速整合能力，需将分散的、异构的地图、服务、场景、数据、应用等资源快速整合到门户中。

4.6.2 资源查找

具有快速查找地图、服务、场景、应用等各类资源的能力，支持通过模糊搜索、分类过滤、标签过滤、分类排序等多种方式进行各类资源的快速定位，同时支持自定义目录过滤。

4.6.3 资源共享

具有服务各类资源共享能力，支持对多源服务进行统一的权限控制能力，提供对注册的多源服务进行代理功能，隐藏原始服务地址。

4.6.4 资源管理

具有完备的资源管理能力，管理员可以对门户中各类资源进行统一运维管理，还可以配置组织结构，分配不同的部门管理员，在门户中管理各自部门的资源。

5 结语

赣州市国土空间基础信息平台的建设是国家推进自然资源统一管理、业务统一协调、国土空间统一规划、国土空间用途管制工作而提出的明确要求，也是赣州市国土空间规划编制的重要工作任务。平台的建设，推动了大数据在自然资源管理、尤其是国土空间规划工作中的应用，有利于建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理新机制，有利于促进国土空间治理能力的现代化水平，有利于更好地适应国家机构改革背景下自然资源管理的新形式新要求。