地理信息服務下的“兩規(guī)”協(xié)同管理技術
——以天津市為例

阮柏林，廖 浪

(1. 天津市國土資源和房屋管理研究中心，天津 300042； 2. 天津市粵城信息科技有限公司，天津 300017)

2013年12月，習近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上指出，“在縣市通過探索經濟社會發(fā)展、城鄉(xiāng)、土地利用規(guī)劃的‘三規(guī)合一’或‘多規(guī)合一’，形成一個縣市一本規(guī)劃、一張藍圖，持之以恒加以落實”[1-2]。2014年3月，國務院要求“推動有條件地區(qū)的經濟社會發(fā)展總體規(guī)劃、城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃等‘三規(guī)合一’”。2014年11月，天津市土地利用總體規(guī)劃和城市總體規(guī)劃(簡稱“兩規(guī)”)修改工作相繼啟動，在規(guī)劃編制層面達成諸多共識，實現(xiàn)一定程度銜接，但其離真正實現(xiàn)“兩規(guī)合一”還存在較大差距，規(guī)劃期內還需建立協(xié)同管理機制和平臺，才能進一步實現(xiàn)從規(guī)劃編制到管理實施落地全程深度融合。

目前，國內外專家都在兩類規(guī)劃管理實施的銜接協(xié)同方面進行了積極有效的探索實踐。從國外各類規(guī)劃之間的關系看，經濟規(guī)劃和空間規(guī)劃有機結合、相輔相成，同級規(guī)劃相互協(xié)調、明確分工，下級規(guī)劃遵循上級規(guī)劃。但由于國情不同，規(guī)劃體系不同，國外的經驗更多只能從理論方面對本課題研究提供思路，可借鑒的實踐經驗則少之又少。國內上海、廈門、廣州等大城市在“多規(guī)融合”理論研究的基礎上，進行了積極有效的實踐探索，其經驗可以歸納為兩種模式。一是改革行政體制的上海模式。上海市整合城市規(guī)劃管理部門與土地管理部門，組建統(tǒng)一的規(guī)劃與國土資源管理局，通過合署辦公建立了規(guī)劃和國土兩部門“兩規(guī)合一”體制。二是政策技術整合的廈門模式。廈門市構建了全市統(tǒng)一的空間坐標體系、數(shù)據(jù)標準和標準接口的業(yè)務協(xié)同平臺，建立以發(fā)改、規(guī)劃和國土為主，多部門協(xié)同的建設項目機制，將生態(tài)控制線、建設用地增長邊界控制線等納入地方立法，明確管理主體、管控規(guī)則、修改條件和修改程序，并制定系列政策保障制度，構建同一空間基準上無縫對接的“一張圖”城市空間管理平臺。兩種模式比較而言，結合天津城市規(guī)劃和國土規(guī)劃分治管理的現(xiàn)狀，廈門模式具有較好的借鑒意義。

1 技術方法

本文提出的“兩規(guī)”協(xié)同管理技術方法包括一套完整的技術機制和一個具有較強操作性的設計方案，具有較強的實踐意義。技術機制方面，首先以統(tǒng)一的基礎條件為前提，這是“兩規(guī)”在規(guī)劃編制層面需要解決的問題，本文不作闡述，然后針對規(guī)劃業(yè)務流程銜接、坐標系統(tǒng)不一致、數(shù)據(jù)多源異構性、數(shù)據(jù)有限共享、數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性等關鍵問題，設計了解決問題的技術路線，包括統(tǒng)一基礎條件、銜接業(yè)務流程、動態(tài)坐標轉換、有限數(shù)據(jù)共享和成果同步更新等5方面；設計方案方面，結合實際情況，選擇合適的主流的成熟技術，將本文提出的技術思路變?yōu)榫哂胁僮饕饬x的實施步驟。

1.1 統(tǒng)一基礎條件

“兩規(guī)”要實現(xiàn)有效的協(xié)同管理，必須以規(guī)劃編制層面的充分銜接為基礎，包括：地類標準統(tǒng)一、管制規(guī)則統(tǒng)一、規(guī)劃層級統(tǒng)一、本底數(shù)據(jù)統(tǒng)一。其他包括指標規(guī)模、統(tǒng)計口徑等方面的統(tǒng)一[3-4]。

1.2 銜接業(yè)務流程

科學調整審批流程，合理優(yōu)化審批程序是實施“兩規(guī)”協(xié)同管理的關鍵環(huán)節(jié)。土地利用總體規(guī)劃貫穿國土資源管理“批、供、用、補、查”等主要業(yè)務，城市總體規(guī)劃則是規(guī)劃選址、規(guī)劃條件、建設用地規(guī)劃許可等事項的基礎，由于“兩規(guī)”在管理過程中缺乏銜接，通常導致項目審批時限長、審批材料煩瑣，項目難以落地、用地浪費等問題[5]，專門成立一個規(guī)劃審核聯(lián)席機構來解決問題也不符合國家精簡機構的大政方針，建立一套相互認可的業(yè)務流程銜接運作機制，并建設一個協(xié)同管理平臺是當前條件下切實可行的方法。

1.3 動態(tài)坐標轉換

“兩規(guī)”銜接的基礎是數(shù)據(jù)銜接，數(shù)據(jù)銜接的基礎是坐標銜接，“兩規(guī)”采用不同的坐標系統(tǒng)，而且各自已形成海量地理數(shù)據(jù)，簡單要求“兩規(guī)”統(tǒng)一采用某一種坐標，則必然導致另一種坐標數(shù)據(jù)的轉換，工作量太大且難以保證坐標轉換精度。可以考慮一種針對局部范圍數(shù)據(jù)(一般為項目用地數(shù)據(jù))的實時相互轉換方式，涉及數(shù)據(jù)量小，效率高、可行性強。如圖1所示，土地管理業(yè)務過程中，需調用城市規(guī)劃數(shù)據(jù)進行參考，可將項目用地數(shù)據(jù)坐標實時轉換后，再調用城市規(guī)劃數(shù)據(jù)進行疊加，完成“兩規(guī)”銜接的相關事務處理。

圖1 坐標轉換示意圖

1.4 有限數(shù)據(jù)共享

天津市“兩規(guī)”數(shù)據(jù)呈現(xiàn)“海量、復雜、異構、分散”的典型特征，以何種方式、何種程度進行數(shù)據(jù)共享是協(xié)同管理面臨的首要問題。天津市“兩規(guī)”分屬不同管理機構，集中統(tǒng)一的存儲方式來實現(xiàn)共享存在體制障礙。需要一種“邏輯集中、物理分布、有限共享、權限不變”的數(shù)據(jù)集成共享方式，既滿足協(xié)同管理的數(shù)據(jù)共享需求，又不觸動“兩規(guī)”各自的管理權限。本文按照“邏輯集中，物理分布”的思想，將數(shù)據(jù)進行分布式存儲，“兩規(guī)”依然保留各自的數(shù)據(jù)管理權限，通過統(tǒng)一的服務接口實現(xiàn)邏輯上的集中管理、集成應用。數(shù)據(jù)庫按照“1+N”的模式，建設一個主節(jié)點和N個分節(jié)點(目前主要為國土與城規(guī)兩個節(jié)點)，主節(jié)點庫中主要存儲資源目錄及元數(shù)據(jù)和基礎數(shù)據(jù)，分節(jié)點存儲各自的業(yè)務數(shù)據(jù)。

1.5 成果同步更新

規(guī)劃數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、準確性是有效實現(xiàn)“兩規(guī)”協(xié)同管理的必要條件之一[6]，“兩規(guī)”成果數(shù)據(jù)更新應重點考慮兩方面：一是制定統(tǒng)一的、相互認可的規(guī)劃成果數(shù)據(jù)規(guī)范及標準；二是制定嚴謹?shù)摹⒔y(tǒng)一的數(shù)據(jù)更新流程和機制。更新機制方面，由于“兩規(guī)”數(shù)據(jù)存儲分屬不同節(jié)點，按照“專業(yè)部門維護專業(yè)數(shù)據(jù)”的原則，兩部門分別通過統(tǒng)一的技術平臺和統(tǒng)一的服務接口各自進行數(shù)據(jù)更新。更新時要充分考慮數(shù)據(jù)沖突情況，建立“鎖定—解鎖機制”，檢測更新區(qū)域是否與“兩規(guī)”協(xié)同管理平臺中已審批或審批中的項目數(shù)據(jù)存在沖突，若出現(xiàn)沖突應暫定，同時鎖定相關項目流程，經過多方協(xié)調、核實及責任部門領導同意后，繼續(xù)進行數(shù)據(jù)更新，解鎖相關流程。

2 設計方案

2.1 技術目標

基于前文提出的協(xié)同管理方法，可采用GIS、Web服務、工作流、數(shù)據(jù)庫等先進技術建立統(tǒng)一的信息化管理平臺，實現(xiàn)土地規(guī)劃、城市規(guī)劃管理日常工作的有機協(xié)同管理。實現(xiàn)過程中，需要解決多元異構數(shù)據(jù)共享、流程交互無縫銜接、高效報表統(tǒng)計分析、實時便捷數(shù)據(jù)維護等現(xiàn)實問題。

2.1.1 多源異構的數(shù)據(jù)引擎

一直以來，天津市土地規(guī)劃與城市規(guī)劃分屬兩個不同的市級部門管理，土地規(guī)劃以天津市第二次全國土地調查成果為基礎，采用1980西安坐標系；城市規(guī)劃以各區(qū)域的實測地形圖數(shù)據(jù)為基礎，采用1990天津城市坐標系。“兩規(guī)”各自都積累了大量不同格式、種類的空間數(shù)據(jù)和行政審批、業(yè)務管理信息數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出“海量、復雜、異構、分散”的典型特點。本文通過梳理研究，認為實現(xiàn)協(xié)同管理需要共享的數(shù)據(jù)包括：①基礎地理信息：主要包括各類比例尺地形圖，如1∶2000、1∶5000地形圖；行政界線如區(qū)縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)界等；土地利用變更調查數(shù)據(jù)；遙感影像數(shù)據(jù)。②規(guī)劃成果信息：主要包括市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)三級土地利用總體規(guī)劃成果；城鄉(xiāng)總體規(guī)劃成果、各級區(qū)域規(guī)劃、控制性規(guī)劃；綜合交通規(guī)劃；市政專項規(guī)劃；公共設施專項規(guī)劃等。③審批管理信息：主要包括項目用地藍線、紅線、批地、供地、違法核查等電子數(shù)據(jù)，規(guī)劃選址意見、用地預審、建設用地規(guī)劃許可、建設工程規(guī)劃許可等業(yè)務審批涉及的電子數(shù)據(jù)及流程信息，還有土地規(guī)劃布局調整、城市規(guī)劃布局調整、各類規(guī)劃審查等作業(yè)涉及的電子數(shù)據(jù)及流程信息。

“兩規(guī)”協(xié)同管理平臺涉及多種格式、多種精度、不同坐標等異構數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織管理，必須解決地理信息數(shù)據(jù)多源異構等關鍵問題。目前，針對多源異構數(shù)據(jù)的集成共享，主要有基于數(shù)據(jù)轉換方式、基于互操作方式、基于直接訪問方式、基于SQL方式、基于數(shù)據(jù)引擎方式[7-8]等解決方案。多源異構數(shù)據(jù)本身特性復雜，“兩規(guī)”管理涉及多部門之間的網絡、數(shù)據(jù)操作軟件也不盡相同，采用上述單一方式無法有效解決問題，宜采用基于Web服務的多源異構數(shù)據(jù)集成共享解決方案，研發(fā)一套數(shù)據(jù)引擎，主要接口見表1。

表1 數(shù)據(jù)引擎的組成

2.1.2 松散耦合的流程框架

天津市土地規(guī)劃與城市規(guī)劃各自涉及大量的行政審批事項，土地利用總體規(guī)劃貫穿國土資源管理“批、供、用、補、查”五大職能，城市規(guī)劃則是規(guī)劃審批選址意見書、規(guī)劃條件、建設用地規(guī)劃許可證等事項的基礎，由于客觀原因，天津市“兩規(guī)”相關審批流程銜接的缺失，經常造成項目審批時限長、審批材料煩瑣，項目難以落地、用地浪費等問題。

實現(xiàn)有效的協(xié)同管理需要構建合理的流程框架，既能保證“兩規(guī)”各自業(yè)務流相對獨立運行，也能實現(xiàn)相關業(yè)務流在關聯(lián)節(jié)點上的溝通和數(shù)據(jù)交換，即業(yè)務流程既松散獨立，又相互耦合，從而實現(xiàn)“兩規(guī)”之間業(yè)務流程的相互銜接和制約。如圖2所示，業(yè)務一中的步驟2與步驟3之間需要同業(yè)務二發(fā)生交互，其過程為，業(yè)務一步驟2產生必要的業(yè)務流和數(shù)據(jù)流，經流程框架解析后，激活業(yè)務二中處于等待狀態(tài)的某個處理接口，業(yè)務二根據(jù)這些信息計算，將產生一個處理結果，流程框架將這個處理結果傳遞給業(yè)務一的步驟3作為輸入，業(yè)務一的步驟3就能利用業(yè)務二的處理結果進行再處理，從而繼續(xù)或改變業(yè)務一流程的執(zhí)行。

圖2 協(xié)同業(yè)務的流程運行模式

2.1.3 基于Web服務的架構

構建基于Web服務(Web Service)的平臺架構，將“兩規(guī)”的業(yè)務協(xié)同、功能操作、數(shù)據(jù)共享等接口以Web服務進行發(fā)布，使“兩規(guī)”專網內的用戶能快捷、獨立地調用相關服務和數(shù)據(jù)資源。“兩規(guī)”辦理內部業(yè)務審批的用戶可以各自訪問權限內專題數(shù)據(jù)庫和功能接口，查詢空間數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)計分析，通過流程框架進行業(yè)務協(xié)同并判斷是否符合業(yè)務辦理的要求，以及使用相關輔助功能進行相關業(yè)務操作。

2.1.4 豐富高效的輔助功能

“兩規(guī)”協(xié)同管理平臺最重要的是解決數(shù)據(jù)共享集成與業(yè)務流程銜接，其次就是要提供豐富高效的業(yè)務輔助功能，包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、報表統(tǒng)計、專題制圖、數(shù)據(jù)輸出等。為各類業(yè)務提供有效的技術輔助，為領導決策提供支持。

2.1.5 快速穩(wěn)定的更新維護

“兩規(guī)”協(xié)同管理平臺涉及的數(shù)據(jù)類別繁多、內容復雜、數(shù)據(jù)量大、應用多樣化，必須建立一套完整的數(shù)據(jù)管理和更新維護機制，需要根據(jù)不同業(yè)務數(shù)據(jù)的特點，制定合理的更新機制，實現(xiàn)各類業(yè)務數(shù)據(jù)的有效更新和快速入庫。

2.2 總體結構設計

2.2.1 總體邏輯結構

結合當前主流的信息化共享平臺技術，天津市土地規(guī)劃與城市規(guī)劃協(xié)同管理平臺可采用如圖3所示的邏輯結構。

平臺可以分成四個層面：①VPN網絡平臺層，通過電子政務內網打通網絡孤島；②分布式的數(shù)據(jù)資源層：將“兩規(guī)”數(shù)據(jù)標準化規(guī)范化，建立數(shù)據(jù)關聯(lián)，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換共享奠定基礎；③共享的核心服務層，通過Web Service技術進行數(shù)據(jù)服務發(fā)布，在此基礎上建立各類應用服務；④共享的應用服務層，采用Web Service技術發(fā)布底層功能服務接口，在此基礎上構建松散獨立又相互關聯(lián)的業(yè)務管理系統(tǒng)；⑤分布的業(yè)務訪問層，通過調用標準應用服務接口來構建各自的業(yè)務系統(tǒng)，應用模塊之間可共享組件，也有自身專用組件，這些組件通過流程框架和數(shù)據(jù)引擎驅動，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)間的流程和數(shù)據(jù)交互。

2.2.2 網絡邏輯結構

“兩規(guī)”協(xié)同管理平臺的網絡邏輯結構如圖4所示。

采用基于標準規(guī)范的Web Service技術將數(shù)據(jù)和應用服務進行發(fā)布后，各自的業(yè)務管理系統(tǒng)在各自的局域網內相對獨立地運行。同時將自己的數(shù)據(jù)和服務接口向對方有條件的開放，雙方通過調用服務接口實現(xiàn)流程、功能、數(shù)據(jù)互訪，從而實現(xiàn)協(xié)同管理。業(yè)務部門自主性不因“兩規(guī)”協(xié)同管理而削弱，從技術上打消雙方管理部門對“兩規(guī)”協(xié)同管理的消極態(tài)度。

2.3 功能體系設計

平臺的業(yè)務系統(tǒng)之間可通過流程框架組件相互聯(lián)系，每個子業(yè)務系統(tǒng)都由基礎的共享組件和專用組件組合在一起共同構成的。因此，系統(tǒng)功能可通過開發(fā)不同的組件拼裝成特定的功能集實現(xiàn)，系統(tǒng)中的功能模塊如圖5所示。

2.4 數(shù)據(jù)庫總體設計

2.4.1 數(shù)據(jù)庫內容規(guī)劃

數(shù)據(jù)庫由空間數(shù)據(jù)(地理信息數(shù)據(jù))、非空間數(shù)據(jù)(業(yè)務數(shù)據(jù))和元數(shù)據(jù)構成，如圖6所示。空間數(shù)據(jù)主要由基礎地理數(shù)據(jù)庫(包括基礎地形、土地利用現(xiàn)狀、正射影像等)、土地規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫、土地規(guī)劃專題數(shù)據(jù)庫(包括審批數(shù)據(jù)、規(guī)劃調整數(shù)據(jù)等)、城市規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫、城市規(guī)劃專題數(shù)據(jù)庫(包括審批數(shù)據(jù)、規(guī)劃調整數(shù)據(jù)等)。非空間數(shù)據(jù)主要包括“兩規(guī)”業(yè)務信息、審批信息、管理信息、輔助信息。元數(shù)據(jù)包括非空間和空間元數(shù)據(jù)。

2.4.2 空間數(shù)據(jù)庫設計

(1) 數(shù)據(jù)組織。空間數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照格式可以分為矢量數(shù)據(jù)(DLG)和柵格數(shù)據(jù)(DEM、DOM、DRG)。在數(shù)據(jù)庫的邏輯設計中，分別組織如圖7、圖8所示。

圖3 系統(tǒng)的總體邏輯結構

(2) 數(shù)據(jù)存儲。建立一整套完整的數(shù)據(jù)標準(分層、結構、編碼)使空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中按“子庫—大類—小類”的原則組織，根據(jù)數(shù)據(jù)用途和類型對數(shù)據(jù)進行分級細化，增強整個數(shù)據(jù)庫的邏輯性，提高數(shù)據(jù)的訪問效率，使用戶可以方便地提取各類專題信息實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的疊加調用。同時對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以實體為單位建立時間索引，以增量的形式記錄實體的變化，大大節(jié)省數(shù)據(jù)存儲所需要的空間[9]。不同數(shù)據(jù)格式采用不同的存儲機制，矢量數(shù)據(jù)采用GeoDatabase模型，柵格數(shù)據(jù)采用文件管理方式存儲。

2.4.3 非空間數(shù)據(jù)庫設計

非空間數(shù)據(jù)包括兩類：表格數(shù)據(jù)和文檔資料。表格數(shù)據(jù)和文檔資料統(tǒng)一建立屬性數(shù)據(jù)庫進行存儲，通過關鍵字標識與空間數(shù)據(jù)庫圖層建立唯一關聯(lián)，文檔資料可采用ftp機制存儲。屬性數(shù)據(jù)庫的設計視系統(tǒng)詳細功能而定，數(shù)據(jù)表之間的關系非常復雜，如可設計一個業(yè)務流程子庫來管理業(yè)務流程，針對每種業(yè)務可擁有多種備選業(yè)務流程，因此需要設計的數(shù)據(jù)表將主要包括用戶信息表、角色信息表、業(yè)務類型表、業(yè)務流程表、流程工序表、活動信息表、任務信息表等。

2.4.4 元數(shù)據(jù)庫設計

元數(shù)據(jù)(Metadata)是關于數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)集的說明或描述。元數(shù)據(jù)信息是由描述時空數(shù)據(jù)信息的元數(shù)據(jù)和描述構件服務的元數(shù)據(jù)構成的。其中關于數(shù)據(jù)信息的元數(shù)據(jù)信息主要是指那些與時空信息相關的一些信息，如數(shù)據(jù)標識信息、數(shù)據(jù)生成時間、數(shù)據(jù)質量信息和數(shù)據(jù)發(fā)布信息等，具體的元數(shù)據(jù)內容與時空對象有關。服務元數(shù)據(jù)主要是描述服務的標識、服務的能力和訪問接口，以使得向Internet發(fā)布服務資源成為可能[10-11]。元數(shù)據(jù)組織結構如圖9所示。

2.5 系統(tǒng)安全設計

系統(tǒng)安全主要從用戶認證、權限控制、日志訪問、管理監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫備份、數(shù)據(jù)庫恢復等方面考慮。安全引擎包含的主要接口和組件見表2。

圖4 系統(tǒng)的網絡邏輯結構

圖5 系統(tǒng)功能體系

圖6 兩規(guī)協(xié)同管理平臺數(shù)據(jù)庫構成

圖7 矢量數(shù)據(jù)的邏輯組織

圖8 柵格數(shù)據(jù)的邏輯組織

圖9 元數(shù)據(jù)組織結構

組成作用用戶認證組件對用戶進行認證,防止非法用戶使用平臺框架權限認證組件對用戶功能權限進行認證,防止非法權限調用功能和越權訪問日志訪問接口為業(yè)務流程執(zhí)行、數(shù)據(jù)訪問和交換過程提供記錄系統(tǒng)日志的接口管理監(jiān)控接口對業(yè)務調度、流程配置、交換配置等信息管理和監(jiān)控提供訪問接口數(shù)據(jù)安全組件恢復、備份,備份包括完全備份和增量式備份

3 結 語

在“三規(guī)合一”“多規(guī)合一”受國家政策推動，以及相關研究如火如荼的大背景下，本文基于天津的實際情況，從規(guī)劃管理實務的角度，挑選了土地規(guī)劃管理與城市規(guī)劃管理這兩個最迫切需要進行“合一”的內容作為研究對象，提出了一套適合天津實際的“兩規(guī)”協(xié)同管理技術方法，并據(jù)此設計了技術方案，具有較強的可操作性。

本文研究成果的應用，對于實現(xiàn)天津市土地規(guī)劃與城市規(guī)劃從編制到落地的全程深度融合，促進土地資源有效配置和行政效能提升，貫徹落實天津市“三規(guī)合一”的戰(zhàn)略部署，將具有重要的實踐意義。