智慧規(guī)劃和自然資源信息平臺(tái)研究

竇 煒，祁 毅，張 玉

(1.南京市城市規(guī)劃編制研究中心，江蘇 南京 210029；2.南京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，江蘇 南京 210093)

0 引 言

隨著當(dāng)前規(guī)劃和自然資源業(yè)務(wù)整合、國(guó)土空間規(guī)劃、多審合一等工作的推進(jìn)，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃領(lǐng)域的“數(shù)字規(guī)劃信息平臺(tái)”及國(guó)土領(lǐng)域的“四全系統(tǒng)”均無(wú)法滿足新形勢(shì)下的工作需求。通過(guò)對(duì)南京、杭州等城市的相關(guān)分析，傳統(tǒng)平臺(tái)主要存在以下問(wèn)題[1-4]：① 數(shù)據(jù)層面，缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)組織有待完善，數(shù)據(jù)價(jià)值體現(xiàn)不足；② 用戶體驗(yàn)層面，人性化關(guān)懷不全面，運(yùn)行效率有待提升，缺乏智能主動(dòng)服務(wù)；③ 業(yè)務(wù)需求層面，無(wú)法滿足業(yè)務(wù)整合的需要，難以適應(yīng)敏捷調(diào)整，平臺(tái)運(yùn)維管理成本較高；④ 服務(wù)對(duì)象層面，需實(shí)現(xiàn)跨部門深度融合，信息公開渠道有待擴(kuò)展；⑤ 技術(shù)層面，需要積極響應(yīng)智慧化、三維化、移動(dòng)化等新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

南京市作為規(guī)劃及國(guó)土信息化水平較高的省會(huì)城市，在本次機(jī)構(gòu)改革中開展的業(yè)務(wù)及信息平臺(tái)的重構(gòu)具有典型性。本文結(jié)合南京市相關(guān)業(yè)務(wù)和工作，開展智慧規(guī)劃和自然資源信息平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱“智慧規(guī)劃資源平臺(tái)”)核心理念、特征以及關(guān)鍵技術(shù)的研究。

1 核心理念及特征

1.1 知識(shí)驅(qū)動(dòng)的核心理念

如圖1所示，采用“知識(shí)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)業(yè)務(wù)”的設(shè)計(jì)理念，即通過(guò)各種應(yīng)用不斷收集和積累數(shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)提煉和分析得出知識(shí)；通過(guò)知識(shí)歸納和總結(jié)出具模型以具體指導(dǎo)應(yīng)用的深化；最后形成應(yīng)用、數(shù)據(jù)和知識(shí)三者之間的閉合循環(huán)。

圖1 知識(shí)驅(qū)動(dòng)的核心理念

1.2 智慧化的核心特征

核心特征是“智慧”，具體包括6點(diǎn)：① 數(shù)據(jù)建設(shè)從簡(jiǎn)單堆砌走向集智流通；② 系統(tǒng)架構(gòu)從緊密耦合走向按需耦合；③ 決策依據(jù)從定性規(guī)劃走向定量規(guī)劃；④ 交互設(shè)計(jì)從偏重實(shí)現(xiàn)走向體驗(yàn)優(yōu)先；⑤ 操作模式從桌面辦公走向移動(dòng)辦公；⑥ 工作模式從局內(nèi)協(xié)同走向城市協(xié)同。

2 總體框架

如圖2所示，建設(shè)114N11的總體框架，即：1個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施中心，1個(gè)數(shù)據(jù)中心，4個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，N個(gè)應(yīng)用，1個(gè)統(tǒng)一門戶，1個(gè)統(tǒng)一運(yùn)維[5-6]。

圖2 “智慧規(guī)劃資源平臺(tái)”總體框架

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 業(yè)務(wù)-知識(shí)演進(jìn)模型

如圖3所示，智慧規(guī)劃資源平臺(tái)的業(yè)務(wù)模型不僅要滿足現(xiàn)階段應(yīng)用的需求，還需要考慮未來(lái)業(yè)務(wù)變化后的適應(yīng)性問(wèn)題，通過(guò)業(yè)務(wù)和知識(shí)之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推動(dòng)業(yè)務(wù)的演進(jìn)[7]。

圖3 業(yè)務(wù)演進(jìn)分析對(duì)比

(1)業(yè)務(wù)提煉知識(shí)。通過(guò)業(yè)務(wù)應(yīng)用收集和積累數(shù)據(jù)，提煉出知識(shí)。如：通過(guò)對(duì)用戶使用行為數(shù)據(jù)(包括：功能的使用率、表單的填寫周期、圖形使用習(xí)慣等)的收集和分析，形成后續(xù)如何改進(jìn)平臺(tái)易用性的知識(shí)。

(2)知識(shí)演進(jìn)業(yè)務(wù)。采用知識(shí)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)服務(wù)模型，在平臺(tái)中主動(dòng)推送建議新增、調(diào)整業(yè)務(wù)的提示供決策層決策。

3.2 規(guī)劃和自然資源數(shù)據(jù)中心

針對(duì)數(shù)據(jù)組織中的數(shù)據(jù)源多、分類不清、關(guān)聯(lián)性差，以及數(shù)據(jù)應(yīng)用中的更新煩瑣、查找困難、訪問(wèn)效率低、挖掘不充分等不足，從數(shù)據(jù)組織，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)服務(wù)等方面，整合規(guī)劃和國(guó)土數(shù)據(jù)，重構(gòu)規(guī)劃和自然資源數(shù)據(jù)中心[8-9]，總體架構(gòu)如圖4所示。

圖4 規(guī)劃和自然資源數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)

物理存儲(chǔ)上分為業(yè)務(wù)庫(kù)、決策支持庫(kù)和治理庫(kù)，其中業(yè)務(wù)庫(kù)是中心數(shù)據(jù)、決策支持庫(kù)源于業(yè)務(wù)庫(kù)、治理庫(kù)描述了所有數(shù)據(jù)的實(shí)體信息、關(guān)系信息以及數(shù)據(jù)管理信息等，三者之間的同步如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系示意圖

3.3 協(xié)同辦公自動(dòng)化平臺(tái)

辦公自動(dòng)化平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)服務(wù)管理、核心支撐、邏輯應(yīng)用3個(gè)部分。在基礎(chǔ)服務(wù)管理中提供組織架構(gòu)管理、用戶管理、流程表單報(bào)表設(shè)計(jì)管理、權(quán)限管理以及外部接口服務(wù)管理，基于基礎(chǔ)服務(wù)管理可構(gòu)建辦公自動(dòng)化平臺(tái)的統(tǒng)一基礎(chǔ)服務(wù)框架；在核心支撐部分，提供流程、表單、報(bào)表引擎，結(jié)合基礎(chǔ)服務(wù)框架形成各類系統(tǒng)應(yīng)用；在邏輯應(yīng)用部分，通過(guò)應(yīng)用集成、單點(diǎn)登錄等通過(guò)統(tǒng)一門戶展現(xiàn)給最終用戶應(yīng)用。

3.4 智能化圖形基礎(chǔ)平臺(tái)

相比傳統(tǒng)平臺(tái)，智慧規(guī)劃資源平臺(tái)要整合的圖形數(shù)據(jù)格式更加多樣，需求也更加靈活。同時(shí)隨著BIM試點(diǎn)等工作的推進(jìn)，BIM報(bào)建及二三維一體化審批也成為新的需求。圖形基礎(chǔ)平臺(tái)具體建設(shè)重點(diǎn)包括：

(1)場(chǎng)景化：依據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用，分析用戶使用習(xí)慣，按業(yè)務(wù)場(chǎng)景和用戶場(chǎng)景組織數(shù)據(jù)，定制功能和界面，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的輕量化和精準(zhǔn)高效，并根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)自動(dòng)切換場(chǎng)景。如圖6、圖7所示，以規(guī)劃條件辦理為例，設(shè)計(jì)辦公場(chǎng)景并實(shí)現(xiàn)根據(jù)辦理環(huán)節(jié)自動(dòng)切換。

圖6 規(guī)劃條件審批場(chǎng)景分類

圖7 建筑規(guī)劃條件“雙屏圖形辦理”場(chǎng)景設(shè)計(jì)

(2)智能化：從用地決策分析、控規(guī)分析、三維輔助決策等方面開展智能化應(yīng)用，同時(shí)依據(jù)大數(shù)據(jù)分析開展信息智能推送；實(shí)現(xiàn)審批結(jié)果的自動(dòng)生成，對(duì)異常審批過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行智能提醒和預(yù)警(圖8)。

圖8 規(guī)劃條件是否符合控規(guī)智能預(yù)警

(3)實(shí)用化：本著實(shí)用化的原則，從需求著手，深入挖掘用戶需求，加強(qiáng)功能設(shè)計(jì)的實(shí)用性，如：一鍵式數(shù)據(jù)質(zhì)檢、移動(dòng)化審批等功能。

(4)一體化：實(shí)現(xiàn)二維和三維審批的自由切換、無(wú)縫集成[10]。

3.5 面向輔助決策的規(guī)劃和自然資源模型庫(kù)

規(guī)劃和自然資源模型是在國(guó)土空間規(guī)劃及規(guī)劃和自然資源管理過(guò)程中幫助做出決策判斷的模型，包括反映城市與區(qū)域發(fā)展規(guī)律的規(guī)劃分析模型和以法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范為依據(jù)的規(guī)則約束模型等。

規(guī)劃和自然資源模型庫(kù)建設(shè)緊密貼合業(yè)務(wù)，構(gòu)建完整的模型體系并搭建模型管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)模型的統(tǒng)一創(chuàng)建、管理與應(yīng)用。模型庫(kù)(含規(guī)則庫(kù))實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃編制、規(guī)劃管理、土地管理等業(yè)務(wù)的全覆蓋支持。如圖9所示，模型管理系統(tǒng)以規(guī)劃和自然資源大數(shù)據(jù)中心為數(shù)據(jù)來(lái)源，通過(guò)調(diào)用模型庫(kù)中的模型開展分析，返回結(jié)果給應(yīng)用系統(tǒng)，具有開放、動(dòng)態(tài)、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。

圖9 模型庫(kù)架構(gòu)

規(guī)劃和自然資源模型體系構(gòu)建過(guò)程包括：

(1)模型應(yīng)用場(chǎng)景分析：包括模型用戶角色分析和業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景分析兩部分。

(2)模型分類與分層研究：針對(duì)每個(gè)模型的輸入輸出數(shù)據(jù)、模型結(jié)果展現(xiàn)形式進(jìn)行分類，從規(guī)劃和自然資源業(yè)務(wù)的具體問(wèn)題出發(fā)，對(duì)模型的組織方式進(jìn)行分層抽象。

(3)模型構(gòu)建與樣例分析：分析模型構(gòu)建的原則和一般步驟，并以較為常用的規(guī)劃模型為例，進(jìn)行模型輸出與輸出的分析。

(4)模型管理基礎(chǔ)平臺(tái)搭建。開展對(duì)模型管理基礎(chǔ)平臺(tái)的定義，并研究其系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容與功能，實(shí)現(xiàn)模型的檢索、定義、運(yùn)行、管理、組合等功能，為模型的應(yīng)用提供支撐。

3.6 面向知識(shí)管理的規(guī)劃和自然資源搜索引擎

智慧規(guī)劃資源平臺(tái)所涵蓋內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)平臺(tái)的范疇，在數(shù)據(jù)、服務(wù)、業(yè)務(wù)集成上都需要搜索引擎技術(shù)進(jìn)行串聯(lián)。規(guī)劃和自然資源搜索引擎通過(guò)檢索平臺(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)，同時(shí)聚合平臺(tái)外部數(shù)據(jù)，為用戶提供文本、圖形、空間地理信息、分析工具、規(guī)范文檔及相關(guān)新聞報(bào)道、研究成果等多種信息在內(nèi)的關(guān)聯(lián)檢索，將結(jié)果分級(jí)、分類并排序后供用戶調(diào)閱。其主要特點(diǎn)包括：

(1)能夠處理文本、位置、圖形、多媒體信息等多種城市規(guī)劃信息形式，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)搜索。

(2)幫助用戶完成城市規(guī)劃分析、管理、展示等工作，并即時(shí)響應(yīng)業(yè)務(wù)流程操作，提供高可靠的查全查準(zhǔn)。

(3)提供統(tǒng)一門戶，有機(jī)結(jié)合平臺(tái)應(yīng)用，能夠同時(shí)搜索四代平臺(tái)內(nèi)的所有相關(guān)信息而不是每個(gè)部分具有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的搜索引擎，能夠在不同終端上提供具有類似的用戶體驗(yàn)。

(4)實(shí)現(xiàn)智能化的規(guī)劃專業(yè)語(yǔ)義識(shí)別檢索，具有城市規(guī)劃專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)支撐，而不只是簡(jiǎn)單的關(guān)鍵字匹配檢索，能夠?qū)⒊鞘幸?guī)劃信息彼此關(guān)聯(lián)，給用戶提供交叉關(guān)聯(lián)的檢索結(jié)果。

(5)深度集成權(quán)限管理，保障信息安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文從政策、技術(shù)等方面入手，在分析現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上開展了智慧規(guī)劃和自然資源信息平臺(tái)研究，提出了知識(shí)驅(qū)動(dòng)的理念及智慧化的特征，研究了面向服務(wù)的總體架構(gòu)，針對(duì)平臺(tái)中的關(guān)鍵技術(shù)，分析了傳統(tǒng)平臺(tái)的不足及智慧規(guī)劃資源平臺(tái)的解決方案，對(duì)規(guī)劃和自然資源信息化建設(shè)有一定參考意義。