市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统建设研究

岑诗敏,容小晴

(广东省测绘工程有限公司,广东 广州 510663)

0 引言

国土空间规划是我国极为重要的基础测绘工作,能够为不同类型开发保护建设活动提供基础数据支撑,辅助科学决策[1]。但随着我国国土空间规划建设及改革发展的不断推进,由于各实施监督力度及体系建设存在差异,不可避免地存在一系列问题,如数据资源管理混乱、现状摸底不全面、资源分析利用效率低、规划监测评估预警体系不完善、管理工具欠缺等[2]。为解决国土空间规划现存问题,相关管理部门明确要求各市县需基于国土空间基础信息平台进行国土空间规划“一张图”实施监督信息系统建设,未完成系统建设的市县不得先行报批国土空间总体规划[3]。通过信息化实施监督系统,进行国土空间规划作业规范化统一监管,从而提高国土空间规划资源利用及成果管理效率。

本研究根据相关文件精神,借鉴其他城市建设经验,结合阳江市市级国土空间规划监督实施业务需求,汇集、整合、处理全市、县、乡镇各级政府部门的各类国土空间规划成果,形成覆盖全市范围的国土空间规划“一张图”,同时依托国土空间基础信息平台,进行市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统的建设,目的是对阳江市国土空间规划进行资源管控、监测监督、动态预警、评估管控,保障国土空间规划项目精准落地,并为后续项目建设提供全生命周期规范化、信息化技术支撑。

1 系统建设内容

市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统建设内容主要包括5个方面：

1)制定市级统一的标准规范体系：根据国家、省以及行业标准规范,制定全市标准化国土空间规划实施监督规范,覆盖数据汇集、处理、入库、更新以及共享,业务协同以及运维保障等内容;

2)构建市级国土空间规划“一张图”：根据相关标准规范,对全市、县、乡镇现状、规划、管理、社会经济等数据进行汇交、标准化处理和入库、动态更新,形成市级国土空间规划“一张图”;

3)制定国土空间规划实施监督规则体系：通过系统制定国土空间规划长期监测规则、定期评估规则、动态预警规则以及实时反馈规则等,构建国土空间规划业务从编制、审批、实施、监测、评估到预警全周期、标准化实施监督规则体系[4];

4)制定国土空间规划指标模型体系：根据全覆盖、可量化、可定制的指标模型设计思路,建设包含评价分析模型、实时监测模型、动态预警模型等模型在内多源多尺度、可灵活配置的指标模型体系;

5)搭建实施监督系统：充分利用当前先进计算机技术、数据处理技术以及通信技术,基于国土空间基础信息平台,开发一套“可感知、能学习、善治理、自适应”系统[5],纵向上与国家、省系统关联,横向上与政府相关部门对接,完成数据共享交换和业务协同处理。

2 系统建设

2.1 系统框架结构

以GB/T 39972—2021《国土空间规划“一张图”实施监督信息系统技术规范》为基础依据,同时结合阳江市国土空间规划信息化监管的实际需求,进行市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统搭建。本研究基于自然资源云服务和政务内网,充分利用多类型数据资源,进行阳江市国土空间规划“一张图”整合,面向全市自然资源部以及政府相关业务部门,提供国土空间规划数据成果管理、业务处理、指标模型管理、监测预警评估等功能服务[6]。系统框架结构见图1。

图1 系统框架结构Fig.1 System framework structure

2.2 管理办法和标准规范

国土空间规划实施监督需具有科学完善的管理办法和标准规范,本研究以国家、省以及行业相关标准规范为依据,结合阳江市国土空间规划管理现状,制定国土空间规划实施监督管理办法和标准规范。《市级国土空间规划“一张图” 实施监督管理办法》明确划分政府部门的工作职责和工作任务,并制定相应的工作协调处理机制和工作奖惩机制,确保系统长效运行;制定和完善了覆盖数据成果汇交、处理、更新、共享、安全、运维等相关技术标准和工作规范,如《国土空间规划“一张图”数据入库和更新机制》《国土空间规划“一张图”数据共享交换规范》等。国土空间规划“一张图”数据入库和更新机制流程如图2所示。

图2 国土空间规划数据入库更新流程Fig.2 Loading and updating process of national land space planning data

2.3 数据库设计

为实现国土空间规划数据的信息化、规范化管理,需构建国土空间规划数据库。依据《市县级国土空间规划数据库标准》,纵向上贯穿市、县、乡镇不同层级的自然资源部门数据资源。横向上汇交发改委、住建、环保、交通等政府相关部门数据资源[7],形成市级国土空间规划“一张图”,构建阳江市国土空间规划数据库体系,具体内容如图3所示。

图3 国土空间规划数据库Fig.3 National land space planning database

2.4 系统功能模块设计

本研究基于SOA架构进行市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统建设,结合阳江市国土空间规划综合监管需求,设计了系统的功能模块。

各模块具体功能如下：

1)“一张图”应用模块：在全市统一的基础地理信息底图基础上,叠加各类国土空间规划专题数据、业务数据以及其他数据,实现图、文、属一体化展示以及二三维一体化展示等,同时还提供地图操作工具、常用的查询和统计工具。主要包括GIS地图、数据可视化展示、查询浏览、统计分析等功能。

2)规划分析评价模块：以国土空间规划“一张图”的现状、规划数据和指标模型库为基础,为国土空间规划编制和评价工作提供分析服务,同时将评价分析结果以图、表等方式进行可视化展现。主要包括承载力评价、适宜性评价、规划实施评估、风险识别评估等功能。

3)资源环境承载能力监测模块：通过无人机、传感器、视频监控等技术方法获取监测数据,结合算法模型对资源环境承载能力进行分析评估及可视化展示,并利用分析评估结果为国土空间规划分区分级评价提供决策支持。主要包括监测数据获取、动态分析评估、专业图表分析、辅助科学决策等功能。

4)监测评估预警模块：以重要控制线、规划指标运行数据等为基础,构建阳江市国土空间规划综合评估和专项评估指标体系以及预警模型库,实现国土空间规划管理工作的监测、评估及预警。主要包括动态监测、规则引擎、预警模型、预警联系人等。

5)成果审查管理模块：通过建立“规则驱动”审查方式,对市域范围的规划编制成果进行审查和管理应用,一方面可以对成果进行快速质检,另一方面能对成果进行监测,判断其是否符合编制要求,从而提高规划编制成果质量。主要包括审查流程管理、成果质量检验、成果在线上报、信息化综合管理等功能。

6)指标体系管理模块：按照国家指标体系建设要求,建立具有本市管理特色的指标体系,形成规则、评估、评价三大模型库,并实现指标模型能够根据业务需求灵活调度和可视化展现。主要包括规则模型管理、评估模型管理、评价模型管理、预警模型管理等功能。

7)数据服务接口管理模块：根据系统接口规范,进行纵向上国家、省、市、县、乡镇自然资源部门内部互联互通和数据上报,以及横向上政府相关部门业务系统的数据共享和业务协同,实现自身系统后续业务功能的扩展。主要包括数据接口、数据同步服务、业务接口、功能扩展接口等功能。

3 关键技术

3.1 基于多源数据库存储技术的多源异构数据汇交融合

市级国土空间规划“一张图”汇聚了全市不同来源、不同格式的多源异构数据资源。本研究根据数据类型的特点,采用多源数据存储技术,确保多源异构数据的有效组织、存储和综合管理。多源数据存储技术一方面能够高效、按需解决多源异构数据的存储、检索以及统计[8],如矢量数据采用Habse数据库、瓦片数据采用MongoDB数据库、流程或业务数据采用Oracle数据库等;另一方面能够通过扩展元数据标准实现多源异构数据的共享融合,提高数据利用效率。

3.2 基于分布式架构的海量数据高效管理

传统海量数据通常采用服务器集群的负载均衡方式实现汇聚和管理,这种方式只能缓解数据堵塞的压力,无法根本解决海量数据传输导致IO密集调度能力低、传输性能差的问题。本研究采用分布式架构 Hadoop数据库进行海量数据的管理,其中Hadoop-Habase实现了对结构化数据的有效管理,Hadoop-HDFS实现了对文档、文件等非结构化数据的有效管理[9]。利用 Hadoop数据库能够获得高并发、低延迟的性能服务,有效降低单个IO的延迟,提供高效的数据查询分析服务,进而实现了海量数据的最大利用,突破海量数据汇聚、处理和入库等操作瓶颈。

3.3 构建可定制、全覆盖的国土空间规划指标库

国土空间规划“一张图”实施监督管理业务的基础是构建可定制、全覆盖的国土空间规划指标库。可定制是指在构建指标模型时,能够对指标相关参数进行灵活、按需设置;全覆盖是指覆盖实施监督管理业务的约束性、预期性指标。国土空间规划指标库设计流程如图4所示。

图4 国土空间规划指标定制化流程Fig.4 Process of customization of land space planning indicators

4 系统应用

目前,本研究设计开发的市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统已成功应用于阳江市国土空间规划监督管理工作中,取得了较为理想的应用效果。依据阳江市国土空间规划管理实际需求,将系统核心功能归纳为“一张图”、分析评价、审查管理、监测评估、承载监测、指标模型、系统运维等。以“一张图”模块总览,集成展示现状底图、规划蓝图、管理用图和社会经济数据等服务资源,为阳江市自然资源和规划业务部门、各政府部门和编制单位等提供资源浏览、专题图制作、对比分析、查询统计与成果共享等功能,支撑规划编制-审查-管控-监督-评估各环节看图、用图、审图、制图等业务应用,大幅提高了阳江市国土空间规划监督管理工作效率,利用标准化、规范化指标模型及分析评估模型为阳江市国土空间规划建设提供科学指导,保障国土空间规划项目精准落地,同时实现了国土空间规划过程及数据成果的信息化管理,为数据资源的共享共用提供了信息化基础平台。

国土空间规划“一张图”实施监督信息系统如图5所示。

图5 国土空间规划“一张图”实施监督信息系统Fig.5 Implementation and supervision information system of national land space planning One Map

5 结束语

国土空间规划“一张图”实施监督信息系统的建设是国土空间规划管理工作开展的前提,本研究以阳江市国土空间规划综合监管现状为基础,设计开发市级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统,通过对系统建设内容、框架结构、管理办法和标准规范、数据库建设、功能应用等进行详细论述,并对系统建设过程中涉及的多源数据库存储、分布式架构海量数据高效管理、国土空间规划指标库定制等关键技术展开研究,以稳定可靠的实施监督系统为阳江市国土空间规划建设提供规范化、信息化综合管理服务。