建设用地全生命周期使用决策系统建设与应用研究

王国锋 李媛 谭文津 樊艳春 赵刚

摘要：为确保建设用地安全开发利用，以江西省土壤环境信息化管理平台建设为依托，经采集和集成土壤环境质量相关数据，实现对结构化、半结构化、非结构化数据的整理、分析、共享和发布，形成土壤环境数据资源中心，实现后续对数据的查询、统计厦分析功能。基于省、市、县三级应用，建立土壤环境信息化管理平台，实现建设用地全生命周期管理，有效地提高建设用地开发管理过程中的数据透明度和建设用地开发管理的执行效果，同时有效降低责任追溯的难度。

关键词：建设用地；全生命周期；决策系统；应用

中图分类号：X321 文献标志码：A

前言

信息化正在成为推动环境保护领域转型发展的新动力和提升政府管理能力的新途径，党中央、国务院高度重视大数据在推进生态文明建设中的地位和作用，2016年3月8日原环境保护部办公厅印发了《生态环境大数据建设总体方案》（环办厅[2016]23号），对生态环保大数据的建设和应用提出明确要求；2016年5月28日，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》（国发[2016]31号），明确指出应提升土壤环境信息化管理水平，《国家生态文明试验区（江西）实施方案》中提出：“建设全省‘生态云大数据平台，基于地理空间信息整合生态与环境数据资源，开展生态环境大数据分析应用，推动建立生态环境质量趋势分析和预警机制，健全以流域为单位的环境监测统计和评估体系”。系统运用信息化的思维和理念，结合地理信息系统、互联网+、GIS等先进技术方法和手段，整合江西省土壤信息建立土壤信息管理平台，通过智能分析、智慧决策、联动监管的目标，实现土壤环境治理能力现代化。

1材料与方法

1.1建设原则

以需求为主导，充分利用现有的通信及计算机网络、系统和数据资源，加强整合；采用成熟的先进技术，充分考虑系统的实用性和可操作性；综合平衡成本和效益，建立完善的网络与信息安全保障体系；在多方案论证、综合比选的基础上做出设计方案选择，以保证方案的合理性和科学性。

1.2建设任务

1.2.1土壤环境数据中心

采集和集成土壤环境质量相关数据，实现对结构化、半结构化、非结构化数据的土壤环境质量数据的收集、整理、分析、共享和发布。通过数据资源中心，实现后续对数据的查询、统计及分析功能。

1.2.2污染地块土壤管理

基于省、市、县三级应用，建立污染地块管理系统，根据国土部门地块清单，从中筛选从事过有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业生产经营活动，以及从事过危险废物贮存、利用、处置活动的用地，形成疑似污染地块清单，实现污染地块全流程的管理。

1.2.3农用地土壤管理

以江西省土壤污染状况详查结果为依据，利用农用地土壤环境质量管理系统，定期对各类别耕地面积、分布、土壤环境质量变化情况等信息进行更新，并实现农用地土壤质量分类划定结果的上报、统计和分析管理。

1.2.4土壤污染防治管理

基于土壤污染防治总体目标进行分解，录入专项防治任务进度相关信息，系统根据录入结果是否符合进度节点要求与考核要求等信息判断专项任务工作进展是否达标。同时建成统一、全面、权威的专家库系统，实现专家资源共享。

1.2.5土壤环境质量一张图

结合土壤环境监测网络布置原则，根据不同土地利用类型的网格布置规则，结合GIS技术，对土壤环境和土壤治理任务进行管理及展示。

1.2.6土壤环境信息公开

建设土壤环境数据发布门户，提供面向公众的土壤环境相关信息的公开，用户可根据自己的权限，通过土壤环境数据发布门户进行相关数据的发布。

1.2.7土壤污染防治移动应用APP

建设土壤污染防治移动应用APP，并与后台管理系统即土壤污染防治动态管理系统进行同步，方便用户随时随地对土壤数据进行查询及土壤业务办理。

1.2.8共享接口建设

土壤环境信息化管理平台需提供与其他业务应用的数据共享交换接口，主要包括国家级相关业务系统和省级相关业务系统。

1.3系统总体设计

1.3.1系统总体框架

系统总体架构在环境信息总体规划的指导下，以土壤环境管理应用架构、业务架构和数据架构的需求为基础，结合当前主流和先进的技术方法和手段进行构建。具体按照四个层次三个体系进行设计。系统总体架构见图1。

1.3.2系统性能需求

建议采用J2EE架构，Microsoft Windows 2012R2 64bit企业版及以上操作系统，Apache6.0及以上或者Oracle WebLofje Server 10 R3Web应用服务器，sql server2012或以上版本数据库，支持谷IE8.0及以上、谷歌、火狐等浏览器。

1.3.3网络设备及性能需求

核心交换机采用三层交换机，配备千兆SFP光口和非复用的1G/10G BASE -X SFP+光口。服务器接人千兆端口，普通用户接人百兆端口；硬件防火墙采用国产主流百兆防火墙，端口可进行扩充；在互联网与专网之间配置人侵防御系统，确保内、外网数据安全；在互联网出口区配置一套SSL VPN网关，实现移动终端远程接人应用；于互联网出口布置一套网闸，确保内、外网数据安全，为保证对网站的访问畅通，建议带宽在100 MB/S以上。

1.3.4关键技术

采用J2EE技术，适应分布式管理的要求，在后台的应用系统集成中，可以有效地保护现有的资源不被破坏；采用SOA面向服务的体系结构，提供信息或简化业务数据从一个有效的、一致的状态向另一个状态的转变。系统遵循面向服务的体系结构，使各个子系统之间完整地集成在一起；基于B/S的架构，在层与层之间相互独立。

2系统建设

2.1土壤环境数据库

采集和集成土壤环境质量相关数据，实现对结构化、半结构化、非结构化数据的土壤环境质量数据的收集、整理、分析、共享和发布。通过数据资源中心，实现后续对数据的查询、统计及分析功能。

2.2污染地块土壤管理系统

基于省、市、县三级应用，建立污染地块管理系统，实现污染地块全流程的管理。

建立污染地块管理系统，实现污染地块全流程的管理，见图2。

2.3农用地土壤环境质量管理

利用农用地土壤环境质量管理系统，定期对各类别耕地面积、分布、土壤环境质量变化情况等信息进行更新，并实现农用地土壤质量分类划定结果的上报、统计和分析管理。

2.4土壤污染防治项目管理

2.4.1专项资金项目

专项资金项目按照以下流程图实现全流程管理，见图3。

2.4.2土壤环境项目专家管理

建立土壤环境专家数据库，能够实现专家信息的导人和维护；对于需要组织召开专家评审会的项目，通过该系统进行专家选取工作，实现专家资源共享。

2.4.3技术培训

技术培训材料可支持音频、视频、文档等多种类型，上传平台后需经过审核方可面向平台用户开放。培训对象登录系统后可在线下载培训材料。

2.5土壤环境质量一张图

结合土壤环境监测网络布置原则，根据不同土地利用类型的网格布置规则，结合GIS技术，对土壤环境和土壤治理任务进行管理及展示。

2.5.1土壤总体状况管理展示

通过土壤环境质量总体状况展示，便于工作人员或相关领导，直观查看土壤环境管理工作的总体情况，包括土壤质量达标情况展示和工作任务情况展示。

2.5.2业务专题管理展示

根据不同土地类型的网格规则及监测点位置信息，实现土壤监测点位的地图展示。以GIS地图与统计图表相结合的方式对土壤监测数据进行分析，根据GIS展示不同土地利用类型的土壤环境质量分析评价结果，基于GIS对其进行监控和管理。管理人员可随时查看污染地块及治理情况，并且可以在基础状况图的图层基础上，输出整治项目图的JPG格式图片。

2.6土壤环境信息公开

建设土壤环境数据发布门户，提供面向公众的土壤环境相关信息的公开，用户可根据自己的权限，通过土壤环境数据发布门户进行相关数据的发布，包括以下信息公开：土壤环境状况、土壤污染重点监管企业名单、重点行业企业土壤污染防治责任书、土壤污染重点监管企业自行监测信息、不达标企业名单、污染治理与修复工程基本情况与效果、土壤污染治理与修复效果评估信息、土壤污染治理与修复从业单位信息等。

2.7土壤污染防治移动应用APP

建设土壤污染防治移动应用APP，并与后台管理系统即土壤污染防治动态管理系统同步进行，方便用户随时随地对土壤数据进行查询及土壤业务办理。

2.7.1数据查询

系统提供多种查询方式，用户可对土壤基础库数据和土壤统计分析数据进行查询：通过移动终端，用户可对土壤基础库数据，包括法律法规标准库、农用地详查数据、详查单元划分数据和土壤背景值数据、国土、农业等数据进行查询；通过移动终端，用户可对土壤统计分析数据，包括农用地综合统计数据、污染场地综合统计数据等数据进行查询；通过移动终端，结合GIS技术，用户可对江西省土壤环境质量监测点位、土壤重点行业企业、土壤环境质量评价情况、污染地块分布情况、农用地三维模型情况等进行查询，方便用户随时随地掌握土壤环境质量状况。

2.7.2专项资金项目管理

用户可以通过移动端对专项资金项目进行管理，实现任务流转。专项资金项目管理包括项目申报任务发起、待办任务、已办任务、任务提醒、任务预警、催办督办等内容。

2.7.3法律法规文件

系统将环保相关资料分类管理，用户可以通过移动智能终端查询环保相关的文档资料，包括环保标准、环保法规、应急管理文档等内容。实现对相关资料的快速查找功能，实现全文检索，通过输入关键信息即可检索相关文档并进行下载。

2.8共享接口建设

江西省土壤环境信息化管理平台需提供与其他业务应用的数据共享交换接口，主要包括国家级相关业务系统和省级相关业务系统。系统的建设过程中需与国家系统建立数据交换接口，实现业务数据的实时动态交换。此外土壤环境信息化管理平台建设需预留与其他相关业务系统的接口，以及未来江西省生态环境大数据管理平台的数据共享接口。

2.9网络拓扑

采用冗余技术设计网络拓扑结构，避免关键节点存在单点故障。提供主要网络设备、通信线路和数据处理系统的硬件冗余，保证系统的高可用性。网络拓扑示意图见图4。

2.10成果展示

依据上述关键技术，构建了建设用地全生命周期使用决策系统，应用于江西省土壤环境信息化管理平台建设，实现了土壤环境信息资源整合与共享，使江西省环境保护数据资源及业务系统的纵向贯通和横向联动，全面提高江西省土壤环境管理科学决策的综合水平，管理系统界面见图5。

3结论

此系统利用GIS提高环境保护信息的可视化水平，有效地利用数据分析模型和展现手段实现专业、科学的环保数据利用，增强各级领导决策的科学性、准确性；完善了江西省生态环境厅内部各业务部门、直属单位、县（市）环保局的信息互联互通，实现了与全国污染地块土壤环境管理系统数据的交换共享，为各级环保部门及时准确地了解环境保护工作动态、把握环境保护工作重点、开展环境治理、实现生态保护提供有力支撑，可更好地为环境信息的共享与决策支持而服务。