主體功能區管理服務支撐平臺研究與設計

湯 薇

（東北財經大學 經濟學院，遼寧 大連 116023）

主體功能區基于資源環境承載能力、現有開發密度和發展潛力等指標，將特定區域按區域分工和協調發展的原則，確定為具有某種特定主體功能定位的空間單元。其根本目的是使不同類型區域的經濟開發同資源承載力和環境容量相匹配，用盡可能小的環境污染和資源消耗作為代價，以換來區域經濟的協調可持續發展。“十一五”規劃《綱要》提出將國土空間劃分為優化開發、重點開發、限制開發和禁止開發四類主體功能區，并明確了主體功能區的范圍、功能定位、發展方向和區域政策。十七大報告部署了推進形成主體功能區，優化國土開發格局的戰略任務，并將其作為未來13年經濟發展的一項重要任務。［1］2010年年底，國務院頒布了新中國成立以來第一部全國性的空間開發規劃，即《全國主體功能區規劃》。2011年年初，“十二五”規劃《綱要》再次提出，要按照全國經濟合理布局的要求，控制開發強度，規范開發秩序，以形成高效協調可持續的國土空間開發格局，并對推進主體功能區建設的任務做了具體部署。這標志著主體功能區已從規劃編制進入到了實施時期。

一、研究背景

主體功能區建設是實現基本公共服務均等化和區域之間公平發展的需要，同時也使生態環境保護政策和區域政策的設計實施，能夠根據不同主體功能區的定位而更細致更有針對性，增強了區域調控的有效性，有利于提高中央政府的宏觀調控能力。

目前的研究在主體功能區的規劃內涵、規劃層級單元、規劃模型和規劃技術方面取得了許多成果，但還存在著一些不足之處。其一，系統性不足。已有的研究成果多注重主體功能區劃分這一個獨立的模塊，并根據現有的數據，采用某種已有的方法，對各指標進行分析計算。而在主體功能區的劃分中，針對不同指標采用相應方法進行劃分，能夠較為準確客觀地得出結果，因此系統中應集成多種方法，并根據實際情況選取適當的方法，對具體指標進行分析。另外，作為一個軟件系統，除主體功能區劃分這一核心模塊外，數據獲取、數據源處理、各分析計算模塊間的交互、新指標模型的定義更新處理等功能也同樣非常重要，只有采取這種方式，才能建立起能夠為相關部門提供有效服務的完整系統。其二，演化性不足。對于一個區域來說，其資源環境承載能力，現有開發密度和發展潛力，是主體功能區劃分的主要依據，而且需要經歷長期的管理過程，劃分后的各區域政策的實施，會對區域的發展現狀產生影響。這種影響并不是一步到位的靜態效果，而是持續動態漸變地進行演化。同時，還應根據各區域的發展現狀隨時調整政策，以保證各區域的良性發展。因此，劃分管理系統在滿足功能區劃分功能的同時，還應突出劃分后的演化性，以建立長期的監控機制。其三，分布性不足。進行主體功能區劃分，需要從多個部門、多數據源獲取相關的文件資料、圖件資料，以生成對應的空間數據與屬性數據，而不同的數據來源會給空間數據、屬性數據造成投影不統一以及統計尺度不一致等問題，從而產生巨大的數據轉換變換工作量。另外，劃分工作完成后的信息發布、政策制定、模型及數據更新工作，也涉及到多個部門間的協同合作與數據處理等任務。因此，原有單機式的主體功能區劃分系統，無法滿足多部門協同工作的需求，應通過建立多部門信息融合機制，實時處理各部門信息的匯集與分發，并為各功能區的長期監控機制提供支持。

針對上述不足，本文從主體功能區規劃實際需求出發，結合目前GIS技術、軟件技術、計算機技術的發展，對主體功能區規劃管理服務支撐平臺進行了設計。主體功能區管理服務支撐平臺的建設需要滿足以下需求。第一，需要建立統一的指標體系，并根據實際情況劃分與處理指標因子。［2］區域規劃與調整是進行主體功能區管理的核心內容，而建立合適的指標體系，并在符合區域實際情況下選取適當的指標因子，又是進行主體功能區規劃的基礎，因此，指標因子的選取以及各項硬指標的計算，應依據國家確定的主體功能區劃分標準。第二，空間數據的合理利用，屬性數據的有效管理，劃分指標的精確計算，指標結果的準確評價，區域劃分方案的確定，以及功能區界線的落實，是主體功能區劃分的關鍵技術和核心問題。［3］因此，主體功能區管理服務支撐平臺需要能夠分析指標模型，計算模型數據，評價計算結果，生成規劃方案，并對規劃結果進行集成與管理，以便為主體功能區劃分和規劃提供高效的技術支持。第三，主體功能區管理系統不單是事務處理系統和管理信息系統，不僅具有處理存儲和簡單查詢空間信息與屬性信息的功能，還通過分析決策模型的構建以提煉和挖掘相關信息，為主體功能區的規劃與演進提供科學的決策依據，因此，系統需要可視化地顯示計算的過程與結果，并能夠對比分析劃分結果以及調整劃分方案。第四，發展社會經濟，開發利用和保護國土資源，需要隨時掌握資源的動態變化，而對這些變化及時做出重要決策則更為重要。主體功能區的劃分，意味著該地區承載著不同的功能，不同的發展模式，不同的發展機會。這就需要綜合運用法律、行政、經濟等各種手段，調整整個地區的各項經濟措施，以實現可持續發展的目標。因此，系統需要能夠滿足各部門間進行交互合作，共享數據、信息資源，并及時對系統進行調整演化，以應對最新情況的需求。

二、支撐平臺的設計

系統設計中應主要著眼于對主體功能區劃分過程中的數據采集處理、指標分析計算、區域規劃劃分、政策制定調整、信息生成分發等工作提供有效支持。系統采用云計算平臺架構，對主體功能區劃分過程中所涉及到的軟件、硬件、平臺等資源進行整合并為各部門提供按需定制的服務。為了保證主體功能區規劃管理系統的有效運行以及全面建設，系統總體結構包括5個部分：IT基礎設施，主體功能區規劃資源數據中心，主體功能區管理服務支撐平臺，主體功能區規劃管理服務平臺以及統一管理中心。自下而上，依次滿足基礎設施整合、數據共享、個性化按需服務的需要，并按照主體功能區規劃管理規律，向各類用戶提供統一的業務支持與服務。

基礎服務層包括IT基礎設施與規劃資源、數據中心。IT基礎設施為主體功能區規劃管理系統提供基礎設施服務。各相關部門都擁有進行數據采集、生成與處理的系統與設備。通過云計算的虛擬化技術，將這些系統與設備整合起來，可以發揮相關IT公共服務機構在優勢業務與軟硬件資源方面的良好作用，并為主體功能區規劃管理系統的IT基礎設施提供可靠的服務來源。主體功能區規劃資源、數據中心能夠對主體功能區的規劃所需要的大量資源進行整合、交換與共享，運行在主體功能區管理系統上的各類服務，也可通過服務接口訪問所提供的數據資源，用戶數據的存儲與災備服務也通過具有資源聚集優勢的云平臺得以實現。依據數據資源庫存儲內容的差異，又可以將其劃分為三部分。第一，屬性數據庫。屬性數據來源于各類統計年鑒以及各相關單位提供的歷史數據。由于不同部門數據來源的差異性，需要核查數據，檢查數據質量。屬性數據主要包括9類基礎計算數據屬性：土地資源可利用性，水資源可利用性，環境容量，生態系統健壯性，生態關鍵性，自然環境穩定性，人口密集程度，經濟發展程度，交通便利性。［3］第二，空間數據庫。空間數據分為行政空間數據和非行政空間數據兩類。由于行政空間數據以行政單元為拓撲區域，是非連續分布的，所以行政空間數據一般以矢量數據表示，非行政空間數據一般以柵格數據表示。第三，配置數據庫，用來存放支撐平臺運行所需的基礎數據或元數據信息等結構化數據，包括用戶信息數據、系統使用與計費數據、內容處理數據、平臺日志數據、業務流程數據等。

服務支撐層為主體功能區規劃與管理提供通用、共性、基礎性平臺服務，以保證主體功能區管理系統的靈活性、可擴展性以及可持續性。同時，主體功能區管理服務支撐平臺根據用戶業務特點的需要，為用戶提供統一的應用與管理PAAS服務，為各類用戶提供完備的公共技術支撐。服務支撐層包括：數據采集，為主體功能區管理系統基礎數據的采集錄入提供統一的接口，為建立統一的系統數據來源提供支撐；數據統一處理，對從各部門獲取的數據進行處理，包括掃描圖像校正、矢量化、空間數據投影轉換、文字掃描數據的文本識別等，以此實現基礎信息的整合；指標管理，通過數據處理，建立主體功能區管理的多層指標體系，通過對多種指標的統一建模、處理、管理、分析，為多個用戶的統一需求及定制化功能提供廣泛支持；模型定制，根據用戶實際需要，提供對區域評價模型的定制，包括生態評價模型、環境評價模型、資源評價模型、社會經濟評價模型等，為用戶進行主體功能區規劃提供評估基礎；［4］信息轉換，主體功能區劃分結果及劃分過程中產生的中間數據需向其他部門提供，以便進行綜合利用或二次開發，以提供對信息傳輸、轉換、分發活動的基礎支撐。統一管理／應用支撐框架，主體功能區管理支撐框架，提供了系統流程組裝和數據交換的標準接口，可以根據最終用戶的個性化需求，實現快速的系統定制與開發。

應用服務層包括主體功能區規劃管理服務平臺和統一管理中心。主體功能區規劃管理服務平臺面向終端用戶，提供主體功能區劃分、政策制定、信息處理的管理與服務功能。該平臺是一個SAAS服務中心，包括三個服務層次，自上而下依次為：門戶服務，為主體功能區劃分、政策制定的決策部門提供決策支持，并為各專業職能部門提供針對數據、信息、資料的個性化、可定制的信息管理與發布服務，各部門都借此獲取為自身業務提供支撐的服務，如數據錄入、信息轉換、模型分析、決策支持等；過程服務，以主體功能區劃分中數據獲取、數據處理、指標體系建立、指標分析、指標評價、決策建立、政策制定的通用流程為指導，將各類支撐功能劃分為數據管理服務、指標分析服務、指標評價服務、決策支持服務服務四大類［5］，旨在為主體功能區的管理提供全周期一體化的服務，以保證基礎信息能及時準確地傳遞到決策部門，為準確有效的決策活動提供有力支撐；功能服務，提供一系列基礎數據收集、利用和分發服務，如評價方法集成、模型管理服務、可視化顯示服務、信息分發服務等，旨在為建立良好的主體功能區管理機制提供幫助。統一管理中心為主體功能區管理系統的建設和運行提供統一管理，包括統一標準規范管理、統一運維管理和統一安全管理。統一標準規范管理在業務方面，包括主體功能區規劃相關的數據交換規范、資源分類規范、資源規范；在系統運行方面，包括服務接口規范、服務用戶接入規范、服務運營規范；在系統維護方面，包括界面設計規范、二次開發規范等標準規范。統一運維管理包括數據備份、系統備份、設備管理、機房管理等運維管理服務。統一安全管理包括數據安全管理、應用安全管理、網絡安全管理、用戶授權認證等安全保障服務。

主體功能區管理系統部署在云端的服務平臺上，各部門用戶可根據自身的實際工作及權限登錄系統，進行相應的操作。當需要更改用戶資源時，各部門用戶向管理員提交使用申請，批準后即可按需靈活使用。主體功能區管理服務支撐平臺，為主體功能區管理與規劃提供了基礎平臺及技術手段的支持，并為今后的規劃提供了實施監測評價的數據基礎和技術支持，同時為主體功能區規劃提供了定量評價和方案可視化對比平臺，提高了主體功能區劃分和規劃編制的效率。

［1］鄧玲，杜黎明.主體功能區建設的區域協調功能研究［J］.經濟學家，2006（4）.

［2］林娜，汪歡歡.GIS技術在主體功能區規劃中的應用——以成都市錦江區為例［J］.佳木斯大學學報（自然科學版），2007（6）.

［3］張文江，陳秀萬，李京.基于COM組件技術的GIS空間模型庫研究［J］.中國圖像圖形學報（A版），2003（1）.

［4］楊瑞霞，張莉，閆麗潔，等.省級主體功能區規劃支持系統研究［J］.地域研究與開發，2009（1）.

［5］宗躍光，張曉瑞，何金廖，等.空間規劃決策支持系統在區域主體功能區劃分中的應用［J］.地理研究，2011（7）.