淺析河南省自然資源大數(shù)據(jù)建設實踐

陳娜 戴立乾 紀曉東

1. 河南省自然資源綜合保障中心 河南 鄭州 450016；

2. 河南省國土空間調查規(guī)劃院 河南 鄭州 450053

引言

自然資源大數(shù)據(jù)是指在自然資源調查、監(jiān)測、評價、開發(fā)、利用、交易、保護和管理過程中產(chǎn)生的有關自然資源數(shù)量規(guī)模、空間分布、結構類型、等級質量、權屬管理等相關數(shù)據(jù)資源[1]。自然資源大數(shù)據(jù)是伴隨著自然資源信息化的持續(xù)推進和管理需求的不斷提升形成的，已建立涉及土地專業(yè)、地礦專業(yè)多個業(yè)務領域的業(yè)務系統(tǒng)，沉淀了覆蓋全域的管理業(yè)務數(shù)據(jù)，通過運行順暢的數(shù)據(jù)匯交機制，積累了大量多類別、多時相的專題數(shù)據(jù)，基本形成了自然資源大數(shù)據(jù)應用和發(fā)展的基礎。近幾年，隨著全天候遙感監(jiān)測、國土空間基礎信息平臺建設、政務信息共享、大數(shù)據(jù)開放等任務的推進，來自其他部門的數(shù)據(jù)、通過共享獲取的外部部門的數(shù)據(jù)也迅速劇增，如何有效地建設、應用這些異構的自然資源空間大數(shù)據(jù)，以更好地支撐各項自然資源的管理與應用，是自然資源大數(shù)據(jù)建設的核心要義[2-3]。

1 河南省自然資源數(shù)據(jù)現(xiàn)狀與問題

1.1 現(xiàn)狀

河南省自然資源廳通過實施基于“云架構”的遙感監(jiān)測“一張圖”工程、國土空間基礎信息平臺等一系列信息化建設項目，構建地上地下、全要素、全省域、全業(yè)務的數(shù)據(jù)底圖，形成了覆蓋全省的自然資源數(shù)據(jù)32類，涵蓋省、市、縣三級的自然資源各類數(shù)據(jù)，主要涵蓋基礎地理、土地資源、地質礦產(chǎn)、其他四大類，共55項、近1000個圖層、數(shù)據(jù)量約100TB。數(shù)據(jù)整合共享范圍不斷擴大，數(shù)據(jù)資源初具規(guī)模，數(shù)據(jù)共享初顯成效。

1.2 存在的問題

1.2.1 數(shù)據(jù)資源方面。自然資源數(shù)據(jù)特別是新興數(shù)據(jù)方面，缺少統(tǒng)一標準規(guī)范，數(shù)據(jù)資源的準確性、時效性、系統(tǒng)性還存在較大的差距。自然資源與其他政府部門的互聯(lián)互通和信息共享不夠，還未形成跨部門、跨行業(yè)的多領域、多場景、多結構的數(shù)據(jù)目錄體系，數(shù)據(jù)視野寬度、廣度需要進一步加強。

1.2.2 新技術研究方面。由于信息化經(jīng)費及專業(yè)人員引進問題，造成新技術的研究突破成為難點。多源多維自然資源大數(shù)據(jù)感知、AI等技術研究應用還未突破，視頻數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與自然資源“一張圖”數(shù)據(jù)的融合顯現(xiàn)不突出，在自然資源大數(shù)據(jù)分析模型、指標體系、展現(xiàn)方式等方面還跟不上。

1.2.3 應用服務方面。亟待突破傳統(tǒng)應用服務模式和思路，充分利用大數(shù)據(jù)及相關技術，更好地服務自然資源管理。從管理需要出發(fā)，進一步加強決策支持服務能力面向科研院所、高校和社會的數(shù)據(jù)分析和信息服務還不夠及時、充分。

1.2.4 在成果轉化方面。成熟的自然資源大數(shù)據(jù)相關標準、系統(tǒng)軟件、信息產(chǎn)品的成果轉化和推廣應用意識和推進力度不夠。

2 應用對策

2.1 夯實自然資源大數(shù)據(jù)基礎

建立統(tǒng)一、全面、準確的自然資源數(shù)據(jù)底板，以自然資源三維立體“一張圖”為基底，以高分辨率遙感影像為背景，通過開展數(shù)據(jù)采集整合、數(shù)據(jù)匯交、數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)網(wǎng)采集、采購等多種形式，從相關行業(yè)、相關部門獲取各類相關數(shù)據(jù)，完善和規(guī)范各類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，逐步形成“用數(shù)據(jù)審查、用數(shù)據(jù)監(jiān)管，用數(shù)據(jù)決策”的國土空間管控新機制[4]。

2.2 開展自然資源大數(shù)據(jù)相關標準研究

充分運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三維仿真、人工智能等新一代信息技術，開展手機信令、地圖導航、無人機、三維空間、應用與可視化等方面研究，統(tǒng)一大數(shù)據(jù)應用標準，充分地發(fā)揮各個方面技術優(yōu)勢，有效支撐自然資源業(yè)務，促進自然資源業(yè)務精細化、智能化發(fā)展。

2.3 開展自然資源大數(shù)據(jù)關鍵技術研究

開展多源化數(shù)據(jù)匯集融合處理技術、評價動態(tài)建模技術、挖掘分析技術等是自然資源管理新形勢下進一步提高數(shù)據(jù)的共享程度和管理水平問題的客觀需求，形成數(shù)據(jù)采集、整理、應用一體化大數(shù)據(jù)管理機制。

3 大數(shù)據(jù)體系建設

3.1 大數(shù)據(jù)資源體系

2019年機構改革后，原有“一張圖”數(shù)據(jù)體系建設已無法滿足現(xiàn)有數(shù)據(jù)的承載，為了更有效進行數(shù)據(jù)存儲、管理和調用，河南省自然資源廳根據(jù)各業(yè)務系統(tǒng)資源，開展了自然資源數(shù)據(jù)體系建設。研究制定了《河南省自然資源數(shù)據(jù)資源分類與編碼規(guī)范》，將數(shù)據(jù)資源分為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃管控數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和社會綜合數(shù)據(jù)四大類。其中，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分為測繪、地質、地理國情、國土調查、土地資源、礦產(chǎn)資源、森林資源、濕地資源、草地資源、水資源、氣象、實景三維等，為掌握自然資源空間數(shù)據(jù)的真實現(xiàn)狀和國土空間的開發(fā)利用與變化狀況提供數(shù)據(jù)基礎；規(guī)劃管控數(shù)據(jù)分為開發(fā)評價、重要控制線、國土空間總體規(guī)劃、國土空間詳細規(guī)劃、專項規(guī)劃和歷史規(guī)劃等，為行政審批和用途管制提供管控數(shù)據(jù)依據(jù)；管理數(shù)據(jù)分為自然資源資產(chǎn)管理、不動產(chǎn)登記、自然資源確權登記、地政管理、礦政管理、測繪地理信息管理、地質災害管理、生態(tài)修復管理、自然資源執(zhí)法和自然資源督察等，為實施批后監(jiān)管提供數(shù)據(jù)基礎；社會綜合數(shù)據(jù)分為社會數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)和其他等，通過結合時事、輿情等信息進行綜合分析與決策[5]（圖1）。

圖1 自然資源數(shù)據(jù)資源分類

3.2 大數(shù)據(jù)資源池

基于對省級自然資源部門大數(shù)據(jù)中心業(yè)務數(shù)據(jù)資源的梳理，對抽取出的業(yè)務矢量數(shù)據(jù)進行必要的質檢、預處理、注冊等工作后，將數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲、文件系統(tǒng)存儲遷移到分布式文件存儲系統(tǒng)中。對于遙感影像數(shù)據(jù)，基于鑲嵌數(shù)據(jù)集對數(shù)據(jù)進行重新歸類、整理和構建，并根據(jù)分析場景的需要，逐步發(fā)布成影像服務，為后期影像大數(shù)據(jù)分析做好準備工作（圖2）。

3.3 大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

基于“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫基礎信息，充分利用分布式架構的優(yōu)勢，提供傳統(tǒng)結構數(shù)據(jù)向分布式結構數(shù)據(jù)轉化的各類處理工具，并支持自動化的數(shù)據(jù)處理方案，解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結構向分布式架構過渡的數(shù)據(jù)處理、更新和維護的需求，滿足后續(xù)大數(shù)據(jù)管理和分析的需要。

4 應用成效

4.1 全民所有自然資源資產(chǎn)核算評價與監(jiān)管系統(tǒng)研究

通過以集數(shù)據(jù)融合功能、 核算評價模型構建功能、 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)匯總匯交功能為一體的全民所有自然資源資產(chǎn)核算信息系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)全流程應用服務體系的構建。主要有以下幾個特點。

4.1.1 技術先進，數(shù)據(jù)精確。通過對異構、多源的土地現(xiàn)狀、森林資源、礦產(chǎn)資源、草原一張圖、濕地數(shù)據(jù)等進行數(shù)據(jù)匯集融合，解決了數(shù)據(jù)精度不夠、數(shù)據(jù)質量不高等問題。建設全民所有自然資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫標準與案例數(shù)據(jù)庫，為實時掌握全省自然資源資產(chǎn)家底及其變化情況，形成全民所有自然資源資產(chǎn)“一本賬” ，實現(xiàn)對全民所有自然資源資產(chǎn)的全方位掌控和監(jiān)管。

4.1.2 方法創(chuàng)新，動態(tài)評估。以國有建設用地核算評價為研究對象，在現(xiàn)有自然資源價格（價值）評估基礎上，根據(jù)統(tǒng)一的價格內涵，通過設定參數(shù)進行調整與修正，建立國有建設用地核算評價體系。結合自然資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)集特點，利用數(shù)據(jù)倉庫技術，經(jīng)過抽取、轉換、加載的數(shù)據(jù)處理，搭建國有建設用地核算評價模型流程化，依據(jù)需要，要動態(tài)靈活地對影響因子進行組裝和刪除，構建國有建設用地資產(chǎn)評價分析模型，模擬變化過程及驅動機制。

4.2 “天眼+自然資源”的智能監(jiān)管

河南省自然資源廳緊緊圍繞“實時發(fā)現(xiàn)、實時推送、實時處置”的目標，打通整合數(shù)據(jù)資源和業(yè)務系統(tǒng)，利用河南省“天眼”系統(tǒng)的空（衛(wèi)星影像）、天（無人機影像）和地（攝像頭視頻數(shù)據(jù)）一體化數(shù)據(jù)，采用遙感反演、人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘技術，實現(xiàn)在自然資源領域智能分析，快速響應，精準施治于一體的綜合監(jiān)管。主要有以下應用。

4.2.1 智能化的數(shù)據(jù)分析。建立跨網(wǎng)交換體系，數(shù)據(jù)通過在不同網(wǎng)絡環(huán)境下的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)的清洗、校驗、抽取、融合、推送分發(fā)。滿足自然資源領域各類違法違規(guī)線索提供了高質量、精準化治理的需要。

4.2.2 支撐領導決策指揮。在自然資源“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫的基礎上，通過視頻監(jiān)控、無人機、巡查車輛、對講等技術設備數(shù)據(jù)實時傳送，及時分析反映各類違法線索基本信息，輔助領導精準研判問題形勢，精準施治。

4.2.3 全方位的監(jiān)督問效。利用大數(shù)據(jù)智能化分析，實時掌握各級對違法違規(guī)線索的核查及查處進度，并對查處線索進行科學化的綜合評價，實現(xiàn)各類違法違規(guī)問題和突發(fā)事件的處置效率、處置成效的全流程把控。

4.3 智能組卷

在原建設用地審批系統(tǒng)上，依托自然資源大數(shù)據(jù)進行了智能化升級改造。一鍵式自檢功能擴展了在市、縣自然資源主管部門上報環(huán)節(jié)，自檢規(guī)則由原有80條擴展到200余條，從源頭上把好報件的質量關，極大地降低了補正次數(shù)，提高了通過率。在省級審查環(huán)節(jié)，批次報件除執(zhí)法局影像核查事項外，全部實現(xiàn)了自動化審查[6]。

5 結束語

全面推進自然資源大數(shù)據(jù)研究和應用，充分運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、三維仿真、人工智能等新一代信息技術，與自然資源業(yè)務深度融合，統(tǒng)籌數(shù)據(jù)要素、規(guī)范標準化建設、解決大數(shù)據(jù)關鍵技術、探索自然資源大數(shù)據(jù)應用，推進政府部門之間的數(shù)據(jù)共享以及政府與社會之間的信息交互，全面提升自然資源管理水平，更好的在自然資源管理數(shù)字化轉型與能力提升中發(fā)揮作用。