新基建背景下市級國土空間規劃基礎信息平臺建設關鍵技術研究

李楊昕

2019年5月，國家相關部門出臺了《關于建立國土空間規劃體系并監督實施》的若干意見里面提到，國土空間規劃基礎信息平臺的搭建要建立在獲取自然資源調查數據的基礎上，然后采用國家統一劃分的測繪標準和系統，整合其他相關數據，建立起全國統一的用于國土空間規劃的基礎信息平臺，來實現政府各部門之間的數據信息共享和交互。在新基建背景下，大數據時代、人工智能化、物聯網等新技術被采用到自然資源調查監測數據的收集、處理與管理中，為信息平臺的搭建奠定了基礎。本文在已有的市級國土空間規劃基礎信息平臺的搭建成果上，進一步闡明闡述了平臺搭建過程中解決難題的關鍵技術，為后期平臺建設提供參考。

一、總體架構

本文利用已有的市級國土空間規劃基礎信息平臺，結合現有的先進技術，搭建了總體架構，一共含有五個層次和二大保障，五個層次分別是：基礎設施層、信息資源層、應用支撐層、應用層、門戶層;二大保障分別是：安全運維保障和標準規范保障。

基礎設施層：主要提供最基本的服務，包含基礎設施需要的各種硬件軟件、信息處理儲存、系統安全穩定維護設備以及網絡連接等，為資源獲取和數據處理提供一個穩定的基本環境。

信息資源層：將基礎設施層獲得的自然資源基本數據進行統一管理，并持續動態更新，來儲備信息資源，供信息平臺上各類數據、模型和指標使用。

應用支撐層：根據空間計算框架大數據，開發市級國土信息平臺，應用支撐層為其提供各種數據和功能服務的支撐。通過對應用支撐層容器化的管理，能夠實現界面、應用以及數據等各方面集成，來實現高效業務支撐。

應用層：通過管理和調用上述應用支撐層的各類數據和功能服務，開拓建立一張國土空間規劃信息網實現信息系統的監督，按需要選擇性實現應用功能。

門戶層：在平臺上有自然資源基本信息統一門戶，根據網站需要分類進行管理，針對不同的用戶，分類提供入口。

安全運維保障：現在信息平臺容易受到黑客攻擊，需要按照平臺信息安全等級實施保護定級評定，來確保平臺安全穩定的運行。

標準規范保障：按照國家相關部門的法律規范和政策規定，結合市級地方標準進行平臺的建設，建立統一健全的標準規范體系。

二、關鍵技術

（一）不同級別的數據共享管理

本文研究的市級國土空間規劃基礎信息平臺，面向市級自然資源信息數據服務需求，研究平臺聚合服務、動態更新地圖等基本服務技術，實現向省、縣級輻射，搭建省、市、縣三級聯動的數據共享平臺，打破了不同級別用戶間的信息壁壘，實現了資源信息共享，減少服務和數據的冗余。

1.地圖聚合技術

國土空間規劃基礎地理信息平臺是一個非常龐大的系統，該平臺具有基本信息數據種類紛繁復雜、空間結構多面曲折、行政用戶等級多種多樣等特點，對于其空間結構具有單層、多層疊加、不同服務區整合等方式，本信息平臺以縣的空間數據為最小單元，以此為基本單位來獲得地圖瓦片和動態地圖服務，通過此最小單元的地圖瓦片互相疊加，聚合在一起就形成了專題地圖，同級行政區之間聚合而成的動態地圖一般為上一級行政區而服務，以此實現更加整合的瓦片數據，這樣大大減少瓦片數據的制作重復，提高服務效率與質量。

2.用戶權限管理

市級國土空間規劃基礎信息平臺會有省、市、縣三級聯動的效果，因此從縱向來看，涉及省、市、縣不同級別的部門，橫向來看，也是涉及生態、自然、環境、農業、牧業、林業等多個部門，如何實現縱向上和橫向上的用戶權限管理非常重要，協調不好彼此之間的關系容易出現矛盾和信息交叉，引起不必要的麻煩。因此，本系統需要根據每個用戶的特點設置一種或多種角色，根據每個角色應該實現的功能開放權限，與所轄區內應該匹配的數據資源、功能服務進行匹配關聯，來實現不同級別和部門的用戶更加精細化的管理。

（二）空間大數據技術

1.矢量瓦片技術

現在，用于空間大數據的地圖瓦片包括柵格和矢量兩種類型，柵格瓦片在渲染過程中將圖片作為地圖紋理繪制到指定位置形成正方形瓦片即可，但是存在周期長、數據需求量大、容易失真、不能自由配置等缺點，因此，在此平臺中沒有采用柵格瓦片，而是采用了矢量瓦片，矢量瓦片可以快速建立空間索引直指原始空間數據，將索引獲取的矢量數據通過動態渲染進行圖形描述。矢量瓦片數據較柵格瓦片數據量小，在縮放時也不會失真，可以將地圖信息豐富、完整、立體地呈現出來。本文的信息平臺針對海量數據信息，采用矢量瓦片技術可以將瓦片的生產周期從數天縮短至數小時甚至數分鐘，還可以在渲染的過程中對同一瓦片數據針對不同的數據專題而制定出不同的配圖方案，制作出不同的圖形。

2.分布式管理

在平臺中，擁有不同的數據類型和行政級別，因此，針對不同的等級和數據需要采取不同的管理方式，按照不同需要采取分布式管理，主要對服務節點進行設置，針對不同的服務節點，在他們之間要建立內部部門網絡進行連接，一起承擔來自服務器數據存儲、運行的壓力，提升整體的服務器運行速度，系統中的一些通用和專題服務需要建立分布式架構來進行任務分析，將各個部分分解到每個節點，然后通過并行計算達到提高運行效率的目的。

（三）市級數據資源體系

1.數據資源分類體系

在市級國土空間規劃基礎信息平臺中，數據資源非常龐大，要梳理各行各業的數據資源不是一件容易的事情，因此，需要建立市級數據資源分類體系，根據不同種類數據間的類別、層次以及相互關系，對所涉及的數據資源進行統一安排，集中進行編碼和分類管理，這樣就形成了一個條目，在各級數據之間就能實現分類管理，大大提高了管理的效率。

2.數據匯集與集成

對于海量數據如果沒有統一的管理將是一件非常混亂的事情，本系統需要對數據進行匯集與集成。將已收集的數據進行統計分析，將具有相似功能特點的數據進行歸類處理，設置一些特有的專業名詞、邏輯結構進行統一規范的處理，海量數據獲取之后通過控制網進行分析，采用CGCS 2000坐標系進行空間轉換，根據統一的服務接口要求和技術模式輸出數據。

（四）個性化服務

在統一的市級國土空間規劃信息平臺的基礎上，需要根據每個市的不同特點設置一些個性化服務，符合當地特色。從平臺需求出發，依托當地特色和發展定位，確定相關指標內容，對本市自然資源基本情況、開發現狀以及后續持續利用情況進行監測和監管。主要利用衛星、遙感、定位等現代測繪技術，結合市情，重點監測資源有無過度開發、粗放利用、突破紅線等現象。一旦監測發現資源利用有不合理之處就會發出監測預警，加以提示，幫助資源更加合理的利用。

三、結語

國土空間規劃基礎信息平臺符合新時代信息技術高速發展和社會快速發展需求，可以對當代自然資源進行合理的規劃、編制、管控、監測等。市級信息平臺的基礎自然資源數據內容廣泛，覆蓋全面，對信息平臺進行建立可以提高工作效率，對海量數據進行統一規范管理是現代社會的一種趨勢。本研究結合新基建背景對建立該平臺中的關鍵技術進行研究，為市級信息平臺建設貢獻自己的一份力量。