自然资源和规划“一张图”系统的设计与实现

李观石 季玉洁 蔡勇

摘要：自然资源部门为了构建自然资源调查监测评价、决策、政务服务体系，提出立足已有基础建设自然资源“一张图”。为此，文章对自然资源和规划“一张图”建设进行了研究，并以常州市武进区为例，分析了系统建设的技术路线和建设内容，讨论了“一张图”的建设原则与需求要点，并提出了“一张图”系统的整体框架和数据库设计内容，为自然资源空间规划与管理的开展提供有益参考。

关键词：自然资源和规划；“一张图”；数据资源；时空数据库

中图分类号： P208文献标志码： A

0引言

自然资源和规划“一张图”工程（以下简称“一张图”）的建设是自然资源管理和规划发展的必然要求。本文以常州市武进区“一张图”建设为例，探讨了“一张图”建设主要技术路线和建设内容以及项目建设的特色和创新点。系统建成后，实现了武进区自然资源管理的“天上看、网上管、地上查”，为三生空间初步划定、城镇建设适宜性、生态服务功能重要性和农业生产适宜性评价等工作提供有力支撑［1］。

1系统架构

“一张图”系统依托云支撑环境、时空大数据和数据服务、功能服务、接口服务等服务体系进行平台和示范应用建设，同步建设了政策法规标准规范、安全保障体系和运营维护机制。通过调查监测、数据接入、数据共享、在线调用、互联网获取等多种方式，汇聚耕地、林地、草地、矿产、海洋、测绘等各类自然资源数据，加强数据的全面汇聚、融合联通，构建自然资源和规划“一张图”数据体系［2］。系统总体架构如图1所示。

2数据库设计

以武进区基础地理信息数据为基础，整合集成全区多个时期的土地现状、规划、基本农田、土地执法卫片等各类自然资源基础数据和规划、征收、供应、补充、执法等业务数据。数据建设过程中，需突破多源异构自然资源大数据融合技术，实现多源、异构、多尺度以及多类型跨平台自然资源数据的高效访问，包括历史数据的融合和动态数据的融合等［3］。

2.1数据库建设思路

自然资源数据的实时性、大容量、多异构、高并发访问以及不同的用户需求，导致单一的数据存储解决方案无法满足所有需求，结合多源异构自然资源大数据集成技术，建立多层次的地理空间大数据存储管理框架。本文以武进基础地理信息数据为基础，整合集成全区各类自然资源基础数据和业务数据；统一组织、统一存储、统一管理，实现单个数据“图形、属性、档案”的一体化管理，多类数据空间维、时间维、业务维等3个维度的“一张图”（见图2）。基于3个维度关系解决数据联动更新问题，整体上维护数据体系的一致性并为基于完整数据和数据关系的大数据挖掘奠定基础［4］。

2.2数据库标准制定

在收集的已有数据资料基础上，参照相关行业标准和常州市自然资源和规划“一张图”制定的数据规范，用以指导“一张图”数据库的整合与集成工作。

对于土地利用现状、土地利用总体规划等已经有行业标准约束的数据库，本文遵循相应的行业标准；对于地形图、地名地址等数据库，本文遵循武进区地理信息公共服务平台数据库标准；对于“土地征收、土地供应、补充耕地、违法用地查处”等暂时没有行业标准约束的数据库，本文参考部省相应的业务管理系统和常州市级“一张图”，规定了此类数据库的要素分层、属性表内容、属性表结构等规则。

2.3数据整合与集成

数据库建设的关键是数据的整合、交流。由于过去各个关于自然资源的部门相互独立，各个部门之间数据没有统一的标准，不同部门的数据格式各异，给自然资源数据的融合造成了极大的困难［5］。数据库整合的步骤分为数据库准备阶段、数据整合与集成、数据入库和成果检查，具体技术路线如图3所示。

3系统建设

3.1建设要求

“一张图”不仅仅是一张综合地图，更重要的是提供一张能反映自然资源管理业务关系的“关系图”，即涵盖自然资源管理的各个业务分支。通过该图，用户能对土地的变迁情况一览无遗，如何时被征迁转用、何时被收储、何时被供应、供应面积用途如何、何时进入地籍登记等。因此，在“一张图”数据库建设完成后，需要基于自然资源管理的业务模型，整合建设自然资源管理业务应用系统。

“一张图”业务应用系统的建设应体现以下特点：自然资源管理中的“一图多用”；自然资源管理业务关联、数据联动；全程监管土地开发利用，实现跟踪管理土地；增强政府的宏观调控作用。

3.2建设模式

“一张图”业务应用系统建设将在原有信息化基础上进行完善和扩展，在最大限度保护已有投资的基础上，有效整合已有应用系统、数据库，开发自然资源管理工作亟需的应用系统，使自然资源信息化在自然资源管理中发挥更大作用。项目在实施过程中，采用了以下建设整合模式。

（1）根据信息化建设经济节约的原则，在实施自然资源“一张图”业务应用系统建设时，对已投入运行的业务系统予以保留，将其逐步过渡到统一的自然资源电子政务平台。自然资源数据中心和已有的业务管理系统，通过标准的数据接口进行数据交换。

（2）对于需要新建的业务应用系统，则按照统一平台的思想，依据有关标准和规范的要求进行建设。

（3）在进行自然资源业务应用系统建设时，需兼顾与武进区政府“三合一”行政权力网络公开平台的对接需求，通过交换接口的方式，实现相关数据的动态汇交。

3.3建设内容

在“一张图”数据库的基础上，针对各类用户的“一张图”应用需求，开发“一张图”应用服务平台，利用“一张图”的数据大集中使用环境，在土地供应管理、土地利用综合监管两个领域开展“一张图”与业务相结合的专题应用系统建设。“一张图”软件系统采用B/S架构，运行在国土专网中。系统关联架构如图4所示。

（1）“一张图”综合应用中心。“一张图”综合应用中心是面向全局各类用户打造的“一张图”数据使用和应用环境，用户通过浏览器登录系统，可以把“一张图”的各类数据资源调出来，进行看图、查图、比图、算图、制图、加图，摆脱了对专业软件的依赖。

（2）一张图运维管理系统。“一张图”运行维护管理系统包括用户管理、地图服务管理、系统日志管理等模块。“一张图”涉及多类用户，系统采用“用户-角色-权限”的方式，为各类用户分配不同的访问和应用权限。

（3）土地供应管理信息系统。土地供应管理信息系统在土地供应数据库和“一张图”其他数据资源的基础上，实现对武进区及各乡镇各类建设用地供应情况的综合管理，包括年度供地计划管理、拟供项目审核与辅助报批材料组卷、供地项目信息更新与查询、建设用地供后追踪监管、全区及各乡镇供地情势分析等模块。

（4）土地利用综合监管系统。土地利用综合监管系统借助“一张图”建立的数据大集中使用环境和数据库，辅助用户开展土地利用结构调整、流量变化分析、土地专题业务管理、计划规划执行情况分析、用地健康指数评价等宏观尺度上的用地监管，建设用地征后监管、供后监管等微观尺度上的用地监管。另外，支持通过“一张图”数据库制作土地利用情况年报、土地供应情况月报等。

4特色与创新

4.1基于多时相、多尺度的时空数据库

项目充分将武进区地理信息公共服务平台建设的数据成果集成进来，依托高清影像和大比例尺地形图，整合多种类、多版本、多尺度数据资源，建成了“一张图”时空数据库，建设了涵盖全区多个时期的自然资源数据“现势库”与“历史库”相统一的“一张图”时空数据库，具体包括行政区划、地形图、遥感影像（航片）、重点区块范围等基础地理信息数据，土地现状、土地规划、基本农田、遥感影像（土地卫片）等自然资源基础数据，“征、供、用、补、查”等土地业务数据，共计3大类14小类21个子数据库。

4.2基于大业务数据链的数据使用环境

以自然资源大业务数据链为纽带，以用户实际用图需求为出发点，建设了“一张图”数据使用环境。自然资源大业务数据链包含了从基础地理信息到土地现状、土地权属、土地规划再到“征、供、用、补、查”等系列数据。项目将“一张图”数据库按照自然资源大业务数据链的逻辑进行组织，按照特定层次结构展现给用户，同时根据不同用户的特点和实际用图需求，统一采用专网B/S架构的方式构建系统，并按照“看图、查图、比图、算图、加图、制图”的用图流程、用图习惯来打造“一张图”应用服务平台。

4.3基于多种技术手段的数据统计和展现

“一张图”采用多种技术手段，从实用性、易用性、先进性等多个方面扩展“一张图”服务内容，改善用户体验，管理全区多类型、多时期的自然资源数据。系统采用单屏拉帘、双屏并排、双屏竖排、四屏对比等多种直观、形象的用图方式，方便用户比图、对图。在地图的展现方式上，系统采用“分级显示、分类标识、颜色区分”的原则，综合运用单线、晕线、面状填充、冷暖色调、符号、文字标注等多种表现方式，便于用户识图、辨图。另外，在“一张图”数据统计方面，也采用了统计表、统计图、专题地图、用地分析报告等多种方式，综合展现“一张图”数据成果，全面揭示全区自然资源的现状规模、空间布局、开发时序以及发展趋势等。

4.4基于健康指数的用地评价与监管

引入健康指数理念，以“一张图”数据库为基础，开展用地评价与监管，包括耕地和基本农田保护指数、建设用地节约集约利用指数、专题业务管理指数、计划规划执行指数等4类指数对全区每年的用地情况进行健康评价。指数既包含了静态的总量指标评价，又包含了动态的增量指标评价；既包含了自然资源总量的评价，又包含了国土管理行为的效率评价。各项评价指数的计算均依据“一张图”数据库展开，做到了“指数从库来、指数随库变”，保证了评价结果的可信性和权威性。

5结语

武进自然资源和规划“一张图”系统按照“统一规划、统一组织、统一标准”的要求，坚持业务部门提需求、信息化主管和技术部门具体实施的多方协同建设模式［6］，充分发挥各部门主观能动性，扩展了“一张图”数据服务内容和方式，提高了用户体验，优化了工作流程，有效支撑了自然资源精细化管理。

参考文献

［1］韩青，孙中原，孙成苗，等.基于自然资源本底的国土空间规划现状一张图构建及应用——以青岛为例［J］.自然资源学报，2019（10）：2150-2162.

［2］许秋成，李冬青，陈菊琴，等.市县级自然资源和规划“一张图”数据建库及治理体系建设研究［J］.江苏科技信息，2021（22）：17-20.

［3］薛秀荣，冯永玉，孙宝源，等.分布式大数据协同的自然资源“一张图”的研究与实现［J］.信息技术与信息化，2022（7）：61-65.

［4］陶超，周俊晖，侯祥意.自然资源数据治理体系构建和应用［J］.城市勘测，2021（2）：46-51.

［5］刘玉珠，叶茂，董万虎，等.大数据在自然资源中的应用［J］.地理空间信息，2021（10）：114-116.

［6］马文涵.从国土资源一张图到全市一张图［J］.国土资源信息化，2016（6）：46-49.

（编辑李春燕编辑）

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

基金项目：2023年度江苏省自然资源科技计划项目；项目编号：2023039。江苏省测绘研究所自主科研课题项目；项目编号：ZZKY2023002。

作者简介：李观石（1977— ），男，高级工程师，硕士；研究方向：天地图与智慧城市建设，摄影测量与遥感，自然资源用途管制。