劉艷華 王彥良 杜鵬超 趙萬(wàn)東
(1. 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局測(cè)繪地理信息院, 河南 鄭州 450006;2. 河南省自然資源天空地遙感智能監(jiān)測(cè)研究科技創(chuàng)新中心, 河南 鄭州 450006)
在建設(shè)生態(tài)文明和國(guó)土空間治理的大背景下,為應(yīng)對(duì)國(guó)家關(guān)于國(guó)土空間規(guī)劃改革的要求,認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家下發(fā)的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于建立國(guó)土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見(jiàn)》《關(guān)于開(kāi)展國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”建設(shè)和現(xiàn)狀評(píng)估工作的通知》以及《關(guān)于加強(qiáng)國(guó)土空間規(guī)劃監(jiān)督管理的通知》等相關(guān)文件[1],全國(guó)部分省份和市縣先后開(kāi)展和完成了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”以及相關(guān)平臺(tái)建設(shè)。四川省在2020年6月,正式上線(xiàn)了全國(guó)第一個(gè)省級(jí)空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng),完成了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”建設(shè)、規(guī)劃評(píng)價(jià)、審查、實(shí)施以及監(jiān)測(cè)評(píng)估等功能[2];廣東省國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng)依托現(xiàn)有信息化成果和省政務(wù)大數(shù)據(jù)中心,完成了100多項(xiàng)基礎(chǔ)地理信息、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等整合入庫(kù)工作,形成“一張圖”應(yīng)用、成果管理、規(guī)劃指標(biāo)臺(tái)賬管理以及分析評(píng)價(jià)等成果應(yīng)用;江西省國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng)結(jié)合本省特色,歸集匯總了集現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù)三大類(lèi)數(shù)據(jù)資源,構(gòu)建了全省空間規(guī)劃“一張圖”,探討構(gòu)建了行業(yè)信息管理、橫向共享以及公眾服務(wù)三大業(yè)務(wù)模塊[3]。本文根據(jù)現(xiàn)行發(fā)布的《國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 39972—2021),結(jié)合本省信息化成果和實(shí)際需求情況,分析了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)”)的建設(shè)內(nèi)容和系統(tǒng)框架,設(shè)計(jì)了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),闡述了系統(tǒng)功能和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),為其他省市開(kāi)展實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)建設(shè)提供依據(jù)和借鑒作用。
省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)基于統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái),利用先進(jìn)技術(shù),構(gòu)建了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃業(yè)務(wù)縱橫聯(lián)通、共享和開(kāi)放,規(guī)劃監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)警管理以及模型指標(biāo)管理等功能,從而輔助國(guó)土空間規(guī)劃編制、工程建設(shè)項(xiàng)目審批管理等工作[4],建設(shè)內(nèi)容主要包括4個(gè)方面:
(1)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)。構(gòu)建一整套數(shù)據(jù)從收集、匯交、處理、質(zhì)檢、入庫(kù)、更新維護(hù)到共享交換,系統(tǒng)從功能需求、詳細(xì)設(shè)計(jì)、功能開(kāi)發(fā)、運(yùn)行管理到上線(xiàn)維護(hù)全方位的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。
(2)國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀、規(guī)劃、管理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)梳理-構(gòu)建-形成全省全覆蓋、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)互聯(lián),為國(guó)土空間規(guī)劃編制、審批、實(shí)施監(jiān)督管理等提供豐富、翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
(3)國(guó)土空間規(guī)劃業(yè)務(wù)管理和監(jiān)管規(guī)則體系建設(shè)。通過(guò)梳理系統(tǒng)建設(shè)的管理流程規(guī)則,如,業(yè)務(wù)管理規(guī)則、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估分析規(guī)則、實(shí)時(shí)預(yù)警指標(biāo)規(guī)則等,形成規(guī)劃業(yè)務(wù)從編制、審批到成果管理規(guī)則的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)評(píng)估和實(shí)時(shí)反饋的業(yè)務(wù)規(guī)則體系。
(4)國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)模型體系建設(shè)。根據(jù)全覆蓋、可定制和可量化的建設(shè)思路,構(gòu)建類(lèi)型多源多維多尺度、橫向傳導(dǎo)、縱向傳遞、可靈活配置的指標(biāo)模型體系建設(shè),主要包括規(guī)劃分析評(píng)價(jià)模型、實(shí)施評(píng)估模型以及監(jiān)測(cè)預(yù)警模型等。
省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了縱向上傳遞和橫向上聯(lián)通??v向傳遞,實(shí)現(xiàn)了國(guó)家、省、市、縣四級(jí)系統(tǒng)的上下聯(lián)通。省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)以國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)為基礎(chǔ),向國(guó)家級(jí)匯交數(shù)據(jù)以及提供動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、定期評(píng)估以及及時(shí)預(yù)警業(yè)務(wù)服務(wù);對(duì)市、縣級(jí)匯交的數(shù)據(jù)進(jìn)行審查、質(zhì)檢以及入庫(kù)工作,指導(dǎo)國(guó)土空間規(guī)劃的實(shí)施工作[5]。橫向聯(lián)通,實(shí)現(xiàn)了政府相關(guān)部門(mén)的數(shù)據(jù)共享以及業(yè)務(wù)協(xié)同,為規(guī)劃編制、項(xiàng)目審批和實(shí)施監(jiān)督等提供服務(wù)。省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)定位示意圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)示意圖
系統(tǒng)基于分布式微服務(wù)架構(gòu),采用層次化的設(shè)計(jì)理念,在遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)規(guī)則的前提下,對(duì)系統(tǒng)框架進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、模型層、服務(wù)層、應(yīng)用層和用戶(hù)[6]。
基礎(chǔ)設(shè)施層是在自然資源云環(huán)境下,充分利用云提供的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)等資源,為系統(tǒng)的搭建提供軟硬件支撐。數(shù)據(jù)資源層主要包括國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)和指標(biāo)模型知識(shí)庫(kù),為系統(tǒng)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。模型層是對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃工作中涉及的指標(biāo)、模型、規(guī)則以及算法的管理,并建立相應(yīng)的模型庫(kù)。服務(wù)層采用微服務(wù)架構(gòu),提供數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù),主要包括服務(wù)注冊(cè)中心、監(jiān)控中心、配置中心、負(fù)載均衡以分布式緩存等。應(yīng)用層是按照系統(tǒng)規(guī)范中功能建設(shè)要求和自身特色進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)和展示,主要包括六大基礎(chǔ)功能和兩大擴(kuò)展功能。用戶(hù)層是系統(tǒng)主要使用和應(yīng)用人員,包括自然資源主管單位及相關(guān)單位、規(guī)劃編制和評(píng)估單位以及社會(huì)公眾等。兩側(cè)是平臺(tái)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和保障措施體系。系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)示意圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)示意圖
省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)構(gòu)建了全省統(tǒng)一的、唯一的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,將數(shù)據(jù)庫(kù)分成四大類(lèi):現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)、管理數(shù)據(jù)庫(kù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)?,F(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)包括測(cè)繪、土地利用現(xiàn)狀、礦產(chǎn)資源等14類(lèi)數(shù)據(jù);規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)包括控制線(xiàn)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、草地規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃等12類(lèi)數(shù)據(jù);管理數(shù)據(jù)庫(kù)包括不動(dòng)產(chǎn)登記、海政等6類(lèi)數(shù)據(jù);社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人口3類(lèi)數(shù)據(jù)。國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)數(shù)據(jù)接口,為省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分發(fā)、調(diào)用和共享服務(wù)。
國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)示意圖如圖3所示。
分布式微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)是在面向服務(wù)架構(gòu)(service oriented architecture,SOA)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可擴(kuò)展、高性能、多用戶(hù)、易開(kāi)發(fā)等需求[7]。文本采用常用的Spring Cloud微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、Web接口層、注冊(cè)中心、配置中心和用戶(hù)管理等。分布式微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)示意圖如圖4所示。
數(shù)據(jù)層是可以兼容不同來(lái)源數(shù)據(jù)庫(kù)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù),如,PostGIS、HBASE、ORacle等;服務(wù)層實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃業(yè)務(wù)服務(wù)的封裝和拆分,主要包括地圖服務(wù)、空間查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、空間分析等服務(wù)[8];Web接口層是系統(tǒng)接入端,實(shí)現(xiàn)了路由控制、身份認(rèn)證、服務(wù)鑒權(quán)、負(fù)載均衡等功能;注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)了微服務(wù)實(shí)例的注冊(cè)和維護(hù)。客戶(hù)端向注冊(cè)中心上報(bào)基本信息,主要包括服務(wù)名稱(chēng)、計(jì)算機(jī)IP地址和端口號(hào)等,注冊(cè)完畢后,可以從注冊(cè)中心調(diào)取其他服務(wù)實(shí)例信息;配置中心實(shí)現(xiàn)了海量微服務(wù)信息的集中式配置工作,具有動(dòng)態(tài)調(diào)整配置能力;用戶(hù)管理實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)的授權(quán)和認(rèn)證工作,用戶(hù)授權(quán)基于角色的訪問(wèn)控制權(quán)限(role-based access control,RBAC)進(jìn)行用戶(hù)、權(quán)限和角色的關(guān)聯(lián),用戶(hù)認(rèn)證是對(duì)系統(tǒng)提供的資源和服務(wù)進(jìn)行保護(hù),只有通過(guò)認(rèn)證的用戶(hù)才可以進(jìn)行調(diào)用。
圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)內(nèi)容示意圖
圖4 分布式微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)示意圖
國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)庫(kù)是支撐規(guī)劃業(yè)務(wù)管理的基礎(chǔ),具有全覆蓋、可定制等特點(diǎn)。指標(biāo)全覆蓋是指國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)庫(kù)包括了全部業(yè)務(wù)管理的預(yù)期性、約束性指標(biāo)。指標(biāo)可定制是在構(gòu)建指標(biāo)計(jì)算模型時(shí),可根據(jù)不同模型數(shù)據(jù)源和配置參數(shù),對(duì)指標(biāo)進(jìn)行可定制[9]。國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)庫(kù)設(shè)計(jì)包括4個(gè)步驟,具體流程示意圖如圖5所示。①輸入指標(biāo)體系,主要包括指標(biāo)定義、說(shuō)明和范圍、數(shù)據(jù)來(lái)源等指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)、預(yù)警和評(píng)估等指標(biāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景兩部分內(nèi)容;②根據(jù)指標(biāo)項(xiàng)和指標(biāo)值模型,構(gòu)建指標(biāo)管理模型;③根據(jù)開(kāi)發(fā)指標(biāo)值和指標(biāo)狀態(tài)計(jì)算算法,構(gòu)建指標(biāo)計(jì)算模型;④根據(jù)指標(biāo)管理和指標(biāo)計(jì)算兩個(gè)模型,對(duì)規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,輸出指標(biāo)的期望值、規(guī)劃值、監(jiān)測(cè)值等指標(biāo)成果。
圖5 國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)設(shè)計(jì)流程示意圖
國(guó)土空間規(guī)劃模型庫(kù)是國(guó)土空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)、定期評(píng)估和及時(shí)預(yù)警的基礎(chǔ),具有可組合、可落地和可配置等特點(diǎn)。模型可組合是借助編程語(yǔ)言,編寫(xiě)模型源程序算子,并根據(jù)國(guó)土空間規(guī)劃監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警的需求,構(gòu)建不同場(chǎng)景模型[10]。模型可落地是根據(jù)國(guó)土空間規(guī)劃監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警應(yīng)用的需求,構(gòu)建不同的模型,如,在規(guī)劃編制上,可構(gòu)建國(guó)土空間開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)模型,在規(guī)劃預(yù)警上,可構(gòu)建邊界突破預(yù)警模型等。模型可配置主要包括兩個(gè)方面,一方面是算法上可以分解模型中涉及監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警的算法,并對(duì)算法注冊(cè)、刪除、編輯等封裝成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(dynamic link library,DLL)文件,另一方面是模型設(shè)計(jì)上可對(duì)已建的模型在數(shù)據(jù)源、算法和存儲(chǔ)形式進(jìn)行靈活配置,實(shí)現(xiàn)模型的編輯功能。
省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)根據(jù)《國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的功能設(shè)計(jì)要求,結(jié)合本省實(shí)際情況設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā),主要包括“一張圖”應(yīng)用、規(guī)劃分析評(píng)價(jià)、成果審查管理、資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警、指標(biāo)模型管理、監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警、規(guī)劃移動(dòng)應(yīng)用和對(duì)外服務(wù)管理等功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。
圖6 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖
(1)“一張圖”應(yīng)用是在統(tǒng)一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)現(xiàn)全省國(guó)土空間規(guī)劃各類(lèi)數(shù)據(jù)資源的展示、對(duì)比、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析,為規(guī)劃業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支撐[11]。
(2)規(guī)劃分析評(píng)價(jià)服務(wù)于國(guó)土空間規(guī)劃編制和評(píng)估階段工作,是基于“一張圖”應(yīng)用,通過(guò)國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)庫(kù)和模型庫(kù)對(duì)編制和評(píng)估工作進(jìn)行分析評(píng)價(jià),如,國(guó)土開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)、國(guó)土空間規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估等,并以表格、圖表等方式動(dòng)態(tài)直觀展現(xiàn)“雙評(píng)價(jià)”“雙評(píng)估”成果。
(3)成果審查管理服務(wù)于規(guī)劃成果審批階段,是對(duì)全省范圍的各類(lèi)規(guī)劃編制成果進(jìn)行審查、管理和利用,主要包括規(guī)劃成果質(zhì)量檢查、規(guī)劃成果審批和臺(tái)賬統(tǒng)計(jì)等功能。
(4)資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警是通過(guò)整合相關(guān)部門(mén)的資源環(huán)境承載能力的監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境承載能力智能分析和動(dòng)態(tài)可視化展現(xiàn),主要包括動(dòng)態(tài)監(jiān)管、定期評(píng)估以及決策分析等功能。
(5)指標(biāo)模型管理服務(wù)于系統(tǒng)運(yùn)維管理階段,根據(jù)國(guó)家的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),結(jié)合全省實(shí)際情況,基于監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警工作,對(duì)指標(biāo)模型進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),形成了評(píng)價(jià)、評(píng)估和規(guī)則3個(gè)模型庫(kù),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警指標(biāo)模型可視化管理。
(6)監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警服務(wù)于國(guó)土空間規(guī)劃監(jiān)督管理階段,通過(guò)構(gòu)建綜合評(píng)估指標(biāo)、專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)和預(yù)警模型,為國(guó)土空間規(guī)劃實(shí)施情況提供監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)警功能,輔助領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策。
(7)規(guī)劃移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)于移動(dòng)辦公,通過(guò)移動(dòng)設(shè)備可以瀏覽、查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)國(guó)土空間規(guī)劃數(shù)據(jù),為領(lǐng)導(dǎo)會(huì)商、招商引資以及實(shí)地辦公提供數(shù)據(jù)支撐。
(8)對(duì)外服務(wù)管理一方面開(kāi)發(fā)了與國(guó)家、市、縣級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”監(jiān)督管理系統(tǒng)的接口,支持各種數(shù)據(jù)成果上報(bào)、審批等功能;另一方面實(shí)現(xiàn)了省級(jí)相關(guān)系統(tǒng)和平臺(tái)的對(duì)接工作,如,國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、工程建設(shè)項(xiàng)目審批系統(tǒng)、不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記信息平臺(tái)、“多規(guī)合一”信息平臺(tái)、違法建設(shè)督查執(zhí)法系統(tǒng)等。
省級(jí)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)作為國(guó)土空間治理的重要手段,有效地規(guī)范和指導(dǎo)了國(guó)土空規(guī)劃管理工作,通過(guò)建立國(guó)土空間規(guī)劃編制、審批、實(shí)施、監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)警等全周期閉環(huán)管理,實(shí)現(xiàn)了國(guó)土空間規(guī)劃的數(shù)據(jù)資源的“一張圖”展示、智能編制、精準(zhǔn)實(shí)施、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、定期評(píng)估以及及時(shí)預(yù)警等功能。目前系統(tǒng)正在建設(shè)過(guò)程中,并且任重道遠(yuǎn),構(gòu)建符合規(guī)范要求、具有自身特色、滿(mǎn)足政府各部門(mén)應(yīng)用的省級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)仍需要進(jìn)一步實(shí)踐。