自然資源和國土空間大數據建設與應用

蔣文彪，郭文華

（1.自然資源部國土空間大數據工程技術創新中心，北京 100812；2.自然資源部信息中心，北京 100812）

1 數字化已成為推進國家治理體系和治理能力現代化的戰略制高點

當今時代，數字技術作為世界科技革命和產業變革的先導力量，日益融入經濟社會發展各領域全過程[1]。信息技術與經濟社會的交匯融合激發了數據急驟增長，數據已成為基礎性戰略資源，大數據對全球和每個國家的經濟社會運行產生日益重要的影響。

1.1 運用大數據推動經濟發展和提升政府治理能力已成為全球趨勢

根據國際數據公司（International Data Corporation，IDC）統計，全球每18 個月新增的數據量等于有史以來的數據量總和。數據正在成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量，推動以數據為基礎的戰略轉型成為各個國家和地區搶占全球競爭制高點的重要戰略選擇[2]。全球范圍內，發達國家相繼制定實施大數據戰略，推進各自的數字戰略，聚焦數據價值的釋放，推動大數據發展和應用。2019 年，美國發布國家級戰略規劃《聯邦數據戰略與2020 年行動計劃》，明確提出將數據作為戰略資源，強化數據治理、規劃和基礎設施方面的行動，促進跨部門數據流通，充分發掘數據資產價值。2020 年，英國發布《國家數據戰略》，明確要充分釋放數據價值、對可信數據體系加強保護、改善政府的數據應用現狀、確保數據基礎架構安全韌性、推動數據的國際流動，利用數據資源激發經濟新活力。2020 年，歐盟委員會推出《歐盟數據戰略》，強調成員國共享數據、平衡數據的流通與使用，打造歐洲共同數據空間和統一數據市場。大數據不僅是一場技術革命、經濟變革，更是一場國家治理變革。

1.2 建設數字中國成為新時代國家信息化發展總體戰略

黨中央、國務院高度重視數據要素價值發揮和數字化建設。2015 年，《促進大數據發展行動綱要》明確，數據已成為國家基礎性戰略資源，要全面推進我國大數據發展和應用，加快建設數據強國[3]。2016 年，實施國家大數據戰略被正式提出。2017 年，黨的十九大報告提出推動大數據與實體經濟深度融合。2020 年，《中共中央 國務院關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》將數據與土地、勞動力、資本、技術并列為五大生產要素，提出加快培育數據要素市場[4]。2021 年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》進一步對激活數據要素潛能，加快建設數字經濟、數字社會、數據政府進行重要部署。2022 年，《國務院關于加強數字政府建設的指導意見》明確將數字技術廣泛應用于政府管理服務，充分發揮數字政府建設對數字經濟、數字社會、數字生態的引領作用，促進經濟社會高質量發展，為推進國家治理體系和治理能力現代化提供有力支撐[5]。黨的二十大報告強調“加快建設網絡強國 數字中國”“構建新一代信息技術新的增長引擎”“加快發展數字經濟，促進數字經濟和實體經濟深度融合”。我國已開啟中國式現代化國家新征程，黨中央、國務院要求抓住先機、搶占未來發展制高點，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革，建設數字中國成為新時代國家信息化發展的總體戰略。

2 自然資源和國土空間大數據在國家經濟社會發展中發揮越來越重要的作用

自然資源是生態文明建設和高質量發展的物質基礎、空間載體和能量來源。自然資源和國土空間大數據是國家大數據戰略的重要組成部分，是自然資源科學配置和高效管理的基礎。

2.1 自然資源和國土空間大數據是支撐高質量發展的重要基礎

自然資源和國土空間是人類社會生產發展的重要載體，土地、礦產、海洋等資源是經濟發展的基本要素保障，與人民群眾的切身利益息息相關。國土空間具有唯一性的基本特征，自然資源和國土空間大數據作為重要的生產要素和戰略性數據資源，在推動高質量發展、賦能各行各業、服務保障民生中具有基礎性和不可替代的重要地位。通過構建高質量發展的國土空間體系，科學有序統籌生態、農業、城鎮等功能空間，科學合理配置自然資源，建立相應的數字化管理和應用服務機制，為國家數字經濟、數字社會、數字政府及各行各業提供全域、高精度、多尺度、權威統一的自然資源與國土空間“底圖”和“底線”。以國土空間基礎信息平臺為基礎，建立并完善國家重要時空信息基礎設施，強化不同領域空間數據要素的融合應用，促進國家經濟社會高質量發展[6-7]。

2.2 自然資源和國土空間大數據是科學配置和高效管理自然資源的基礎保障

隨著信息技術快速發展及其在自然資源領域持續深入應用，自然資源行業積累了海量、豐富、有價值的空間數據。將土地、礦產、海洋和基礎地理、基礎地質等各類自然資源和國土空間現狀信息，以及“五級三類”國土空間規劃和“三區三線”劃定成果進行融匯貫通、無縫銜接，并實時獲取和集成用地審批、土地供應、礦山開發利用、生態保護修復、不動產登記等管理數據，形成了覆蓋全國的系列圖層、全要素的自然資源“一張圖”，在統一的國土空間基礎信息平臺上實現“多規合一”，建成自然資源和國土空間利用共同使用的“底圖”、國土空間開發利用共同遵守的“底線”。同時，結合實景三維中國建設，使“一張圖”從二維拓展到三維。自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎信息平臺的建設和應用，為落實最嚴格的耕地保護制度和節約集約用地制度、優化國土空間格局、強化國土空間用途管制、保障國家能源資源安全、堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統治理、完善自然資源資產管理、推進自然資源確權和不動產登記制度改革、實現自然資源事業高質量發展提供有效的數據和技術支撐[8-9]。

2.3 高質量創新發展對自然資源和國土空間大數據提出更高要求

為適應自然資源管理改革與高質量發展需要，需要進一步提高自然資源和國土空間大數據的及時性、準確性和完整性，強化與其他數據融合應用，促進數據要素價值最大化。

（1）提高數據獲取的及時性。為了讓自然資源和國土空間數據獲取更及時，要在完善衛星遙感、航空遙感等對地觀測技術基礎上，進一步運用無人機、視頻攝像頭、智能終端等物聯網數據采集技術及第五代移動通信技術（the fifth generation of mobile technologies，5G）和無線通信的優勢，提高數據采集時效性，實現自然資源和國土空間大數據的獲取周期更短、精度更高，形成全天候、實時或準實時的監測機制[10]。

（2）提高數據獲取的準確性和完整性。一是將自然資源數據感知與人工智能深度融合，實現自然資源與國土空間要素的自動識別、提取和分類，進一步提高自然資源智能化感知和監測能力，使自然資源和國土空間大數據獲取更準確。二是進一步創新和應用三維地理信息的采集處理技術以及實景三維、虛擬現實等技術，形成地上、地下自然資源與國土空間一體化多維管理機制，促進自然資源資產的科學化、精細化管理[10]，使自然資源和國土空間的管理和表達更真實。三是在全國性、區域性調查監測的基礎上，擴展和強化城市地理空間、地下利用空間等的高精度調查監測，進一步突破和拓展耕地“非糧化”和種植情況、基礎設施利用效率等相關專業監測，使自然資源和國土空間的數據獲取更精準、更完整。

（3）強化與其他相關數據的融合應用。以自然資源和國土空間大數據為基礎，充分利用人口、法人、經濟、稅收、投融資等社會經濟數據及發展和改革、公安、衛生健康、住房和城鄉建設、交通、水利、能源、生態環境等其他行業相關數據，通過與其他相關部門的協同數據共享，強化自然資源數據與其他多源多模態數據的有效融合、高精度空間匹配和關聯分析，開展涉及社會關切、影響巨大、關乎長遠等相關重點領域的決策分析，提高自然資源服務經濟社會發展與各行各業的能力和水平，最大程度發揮自然資源和國土空間大數據的要素價值。

（4）有效利用手機信令、互聯網地圖等數據。當今社會，基于手機信令、互聯網、物聯網產生了具有時空標識的海量數據，這些數據及時捕捉、記錄了人類活動和經濟活動的行為軌跡，從新的視角為自然資源和國土空間利用狀況提供了更及時、更精細的信息。例如，手機信令、互聯網地圖記錄了人的活動和各類功能空間等信息。實時獲取手機信令、互聯網地圖等相關信息，能夠及時分析和掌握國土空間的功能用途、利用效率和社會需求，增強國土空間配置的針對性和有效性，提高國土空間支撐和服務經濟社會高質量發展的能力和水平。

3 自然資源和國土空間大數據建設與應用的基本思路

強化自然資源和國土空間大數據的應用，需要按照“統一底圖、統一標準、統一規劃、統一平臺”的要求，通過“一張圖”和國土空間基礎信息平臺建設，以數字化技術驅動國土空間格局優化、資源節約集約利用和生態修復能力提升，更好履行“兩統一”職責，推進自然資源領域治理體系和治理能力現代化。作為國家數字化時空信息基礎設施，通過國土空間基礎信息平臺建立與相關政府部門、社會機構的數據共享和業務協同機制，提高數據賦能、協同治理、智慧決策和優質服務水平，為數字中國建設提供基礎支撐[11]，如圖1 所示。

圖1 自然資源和國土空間大數據建設與應用的基本思路

3.1 不斷豐富和完善自然資源三維立體“一張圖”

通過提升自然資源和國土空間大數據獲取感知的及時性、準確性和完整性，進一步完善自然資源和國土空間數據治理體系，研究建立統一的國土空間信息模型（terrestrial information model，TIM），不斷豐富和完善自然資源三維立體“一張圖”。

自然資源三維立體“一張圖”采用統一的2000 國家大地坐標系和數據標準，按照分層管理模式，以三維測繪成果為基底，以高分辨率遙感影像為背景，融合集成自然地理格局和自然條件，自然資源調查監測特別是第三次全國國土調查及年度變更調查、“五級三類”國土空間規劃和“三區三線”成果，自然資源管理等相關數據，形成地上地下、陸海相連、全國統一的數據資源體系，形成全國統一的自然資源和國土空間利用“底圖”和“底線”，同時建立常態化的數據動態更新機制，為自然資源開發利用保護和國土空間治理等工作提供支撐和服務。

3.2 優化完善國土空間基礎信息平臺

通過國土空間基礎信息平臺實現對自然資源和國土空間利用“一張圖”數據的統一管理，形成對相關行業數據和社會經濟大數據共享應用機制，提供數據資源和服務資源的應用。

國土空間基礎信息平臺采用分布式技術架構，將國家級國土空間基礎信息平臺主節點和各分節點、各級國土空間基礎信息平臺聯成一體，形成物理分散、邏輯統一的全國國土空間基礎信息平臺管理和應用服務機制。通過合理配置各節點網絡、計算、存儲等資源，強化各節點之間數據、資源、服務的協同管理，提高數據的管理、維護、更新、調度、應用和服務能力。

不斷完善國土空間基礎信息平臺，強化數據更新、系統集成、智能開發等功能，提升平臺的數據管理、業務支撐和智慧應用能力，對內以國土空間基礎信息平臺充分統籌集成各類應用系統建設，對外將國土空間基礎信息平臺作為與其他相關部門共建、共享、共用的國家時空基礎設施支撐平臺，實現大數據、大平臺、大系統的目標。

3.3 強化自然資源和國土空間大數據應用

基于“一張圖”和國土空間基礎信息平臺，形成一體化的數據應用服務機制，推進自然資源和國土空間大數據在自然資源審批、監管、決策中的應用，并通過提供專題化數據共享服務和建立跨部門協同機制，推動國土空間大數據的社會化服務和多部門業務協同。

（1）自然資源政務服務。按照深化“放管服”改革要求，強化系統集成、數據賦能、智慧協同，建立國家、省、市、縣四級統一的數據基礎和一體化應用服務體系，形成上下各級統一的數據比對、核驗和審查機制，優化完善四級聯動的智能審批、登記和服務系統，全面實現“網上辦、掌上辦、就近辦、一次辦、高效辦”的政務服務，提升跨地區、跨部門、跨層級、跨業務的協同服務水平。

（2）自然資源監管決策應用。基于自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎信息平臺，充分匯聚相關行業和社會大數據，拓展動態監測、統計分析、趨勢研判、效果評估、風險防控等應用場景，建立大數據應用服務機制。面向國土空間規劃實施監督和用途管制，依據“五級三類”國土空間規劃、“三區三線”等約束條件和用途管制政策，建立自然資源和國土空間開發利用全流程監測、評估、預警應用，將事后監管變為事前預判、事中預警、事后督查。圍繞自然資源和國土空間治理重大問題，開展耕地保護與糧食安全、礦產資源安全、房地產市場分析與調控、自然資源開發利用、生態修復、地質災害與海洋災害預警等專題分析，定期形成分析報告。

（3）數據共享服務和業務協同。為滿足政府部門、行業單位和社會公眾對自然資源和國土空間大數據的需求，加強數據挖掘利用。基于自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎信息平臺，形成不同行政單元和網格粒度的多維數據產品，通過國家電子政務內網、外網和互聯網，提供專題化自然資源和國土空間大數據共享服務。建立自然資源跨部門協同機制，實現自然資源數據與發展和改革、交通、能源、水利、稅務等部門相關數據的互通服務與共享互認，促進業務協同。

4 展望

數據價值挖掘與釋放成為全球競爭戰略的重要組成部分，自然資源和國土空間大數據對于促進高質量發展、助力中國式現代化意義重大。面對自然資源管理改革創新與國家重大需求，需要全面推動新一代信息技術與自然資源管理的深度融合，優化完善數據獲取、治理與服務，強化大數據分析挖掘和智能化應用，數字賦能自然資源與國土空間科學配置和高效利用，為數字中國建設提供基礎支撐。