省市縣三級自然資源數據應用模式研究

周國新，萬寶林

( 廣東省國土資源技術中心，廣東 廣州 510075)

自然資源是生態文明建設的物質基礎、空間載體和構成要素，在現代化建設中具有全局性、戰略性、根本性的地位[1]。做好自然資源管理工作，可為國家制定土地利用政策提供準確依據[2]。隨著地理國情普查、國土調查等資源調查工程的開展，自然資源持續倍速增長，數據不僅具有4V的大數據特性，而且具有時空多維和多源異構特性[3]。然而，目前自然資源管理工作仍然存在數據不統一、業務分析算法不統一等問題，大大限制了自然資源數據的業務應用，無法形成“用數據說話、用數據決策”的機制[4-5]。近年來，根據《國家信息化發展戰略綱要》和國家大數據戰略的部署，為全面提升數據共享、開放和服務水平，各地自然資源大數據建設工作也逐步提上日程。

在此背景下，廣東省率先開展了自然資源大數據建設，建成了省級自然資源數據資源體系，并以建設用地審批業務為試點，基于相對成熟的企業服務總線(ESB)技術[6-7]，探索了省市縣三級業務審批上下聯動和業務一體化的運維模式[8-10]。本文即以廣東為案例開展研究。

1 現狀需求

經過多年建設，廣東省自然資源信息化建設已卓有成效，信息化基礎設施形成一定的規模，多個電子政務系統得到廣泛應用。通過自然資源調查、監測、評價和管理工作，積累了海量的基礎地理、土地、地質礦產、地質環境、地質災害防治等數據，一大批信息化成果的投入使用提升了廣東省的自然資源監測監管和公共服務能力，也使得不同業務部門、不同行業的協作與溝通越來越緊密[11-12]。

然而，在現實實施過程中卻遇到以下問題：①系統環境上相互獨立，水平參差不齊，系統標準化程度不高，不能互相通信；②功能重疊，整體上造成重復開發和資金浪費；③系統擴展性有限，當業務變化需要開發新的功能模塊時，基本無法利用現有系統資源開發。

為了解決上述問題，自然資源管理部門必須進行系統集成應用開發。系統集成常見方式有兩種：一種是全部重建，另一種是相互交換數據[13-15]。針對第一種方式，由同一個承建單位采用先進技術完成開發工作，替換掉所有原有業務系統，新系統集成在一個緊密耦合的平臺上。但這種方式仍存在以下弊端：①所有業務系統重建成本高昂；②隨著自然資源信息化的發展，高昂成本重建的業務系統不能完全滿足業務需求。因此，可選擇第二種方式，在原有系統上實現系統集成。在保持各個業務系統獨立性的前提下，將業務功能按一定粒度劃分為服務，集成到一個統一的平臺上，發揮各個業務系統的優勢，滿足自然資源業務需要，這是目前自然資源信息化發展的迫切需要。綜上，筆者認為，基于ESB總線的自然資源省市縣三級應用與維護模式是解決系統集成的一種理想的應用模式。

2 解決方案與總體設計

為解決廣東省大量自然資源業務數據分散存儲、分頭管理導致的各部門業務系統不聯通、業務之間無法協同等問題，基于ESB技術，建設自然資源業務服務總線。利用企業服務總線提供的統一技術標準和服務路由能力，將原來各業務系統間點對點單獨開發、雜亂無章、難以維護的網狀交互，變為以總線為中樞、易于管理和維護的系統交互，打通層級間、部門間、業務間協同聯動的通道。通過總線提供的服務注冊、發布、編排、監控等功能，對數據與應用服務進行靈活裝配，實現系統功能彈性擴展隨需而變，為自然資源管理創新提供高效支撐。利用總線協議轉換的能力，各級各類業務系統均可接入并調用服務，一方面避免將來的系統改造難度，另一方面也可避免各部門業務被單一技術或具體開發商綁定。

2.1 部署設計

廣東省自然資源大數據采用分級應用、同構部署的模式，省市縣各級節點在統一的標準規范下統籌建設，按相同的架構進行部署，分級開展應用。省級主節點提供全省統一的公共基礎類、專業基礎類和業務管理類數據源，市縣級提供本級的數據源，通過統一結構的各級大數據管理平臺實現上下各級數據的聯動更新，確保數據的一致性和現勢性。通過自然資源大數據管理與服務平臺，以及一體化數據庫的省市縣三級部署，支撐各級節點的數據共享交換和業務協同聯動，部署設計如圖1所示。

2.2 模式設計

按照“物理分散、邏輯集中”原則，省級自然資源大數據采取一體化數據框架，集成整合了業務相關公共基礎類、專業基礎類、業務管理類數據，支撐各級自然資源管理活動中的空間信息落圖、對比、關聯、印證。市縣級是省級的子集，同時可以根據各自的業務需求在一體化數據庫框架上進行擴充完善。通過自然資源大數據的三級部署應用，空間信息在上下級業務活動中累積、派生、擴展，最終又返回到一體化數據庫中，確保一體化數據庫不斷豐富完善。

在三級應用模式設計方面，分級建立統一的數據共享與交換系統，縱向連接省、市、縣三級自然資源主管部門，通過共享實現省市縣三級跨區域、分權限的在線應用。省級自然資源管理部門通過管理與服務平臺逐級分發專業基礎類數據到市縣級自然資源管理部門。市縣級自然資源管理部門通過管理與服務平臺調用本級節點的數據，同時主動調用上級節點的相關數據進行比對印證。所有涉及位置、范圍、坐標、面積的數據都來自省級節點的一體化數據庫，用以支撐本級的自然資源電子政務辦公及業務應用。省級自然資源管理部門通過管理與服務平臺主動抽取下級節點業務辦理過程等相關數據(對于大規模匯交更新的數據，采取數據包離線匯交的方式，匯聚到省級一體化數據庫中)，用以支撐本級業務辦理及監測監管需求。專業基礎類數據和“沉淀”的成果數據，經由對應的大數據管理與服務平臺，通過數據整合逐級匯交更新至省級一體化數據庫。

2.3 架構設計

各級業務系統通過服務平臺的接口，為用戶提供單點登錄、任務獲取、流程實例管理監控等功能。通過自然資源大數據中心，獲取業務相關的管理數據，實現人性化的交互界面，提供市縣上報、處室審核等功能。通過服務平臺獲取各種GIS相關服務，實現GIS功能，做到以圖管地。通過使用壓占分析、規則檢查等服務接口，為用戶提供業務數據的檢查分析功能，輔助用戶辦公。

系統架構設計由下到上包含基礎設施層、數據資源中心層、管理與服務平臺層、應用層及用戶層5個部分，具體如圖2所示。

3 應用實效

以廣東省建設用地審批業務為試點，基于自然資源大數據中心和上述設計，建立了新版廣東省建設用地審批系統，實現了建設用地審查報批從組卷、會審、審批到審批結果公開的所有環節均在線完成，做到全程公開、全程留痕，實現了業務和數據的省市縣三級聯動管理。

建設用地審批管理作為土地業務流主線的關鍵環節，縱向涉及縣、市、省三級業務聯動，因此在流程設計上需要涵蓋省、市、縣三級業務活動，從而滿足在未來審批權轉移時建設用地審批系統能夠依據政策的變化即時適應和調整，保持系統的靈活性和生命力。在縣、市、省三級分別實現審批和備案流程，實際應用中可根據審批權限具體情況，啟動不同的子流程。整個業務流程活動為區縣(或地市)發起預審核和組卷，并經由區縣審批通過后上報至市級，市級對縣級上報內容進行審批，審批通過后再由市級上報至省級，省級完成審批工作后申請辦結，流程結束。系統的流程主線如圖3所示。

圖3 業務流程主線

建設用地審批系統采用ESB總線技術，實現自然資源管理省市縣三級應用，并以此技術在全省推行，解決了自然部門橫向和縱向業務系統之間的壁壘，取得以下成效：

(1) 在數據共享應用上，全省共用一張圖、一個系統，避免了數據壁壘、數據不一致等問題，初步形成互聯互通、信息共享、業務協同的工作局面。

(2) 在業務審批上，實現了帶圖審批、以圖管地，提高審批效率。業務系統專注業務分析、需求注入、前端應用；大數據中心專注數據服務、應用服務，為業務系統“減負”，推動系統快速整合、靈活構建。

(3) 在自然資源管理上，圍繞行政審批權限下放，強化監管職能，基于圖形業務監控與大數據分析挖掘技術，量化考核指標，推進效能監管，提升服務質量。

4 結 語

本文以廣東省建設用地審批系統為例，通過對自然省市縣三級應用模式展開研究，提出了基于ESB總線的自然資源省市縣三級應用服務技術，有效提升了自然資源信息在省市縣三級的垂直連通性， 為長期以來自然資源各業務系統協同應用和數據共享提供了一種解決方案。然而， 目前系統在應對不同層級用戶的多元化應用需求、高并發運行等方面仍有一定的提升空間，今后需要在數據挖掘分析服務、系統穩健性等方面作進一步提升和優化。