基于北斗網格碼技術實現政務大數據的精細化管理

摘 ?要：本文探討基于北斗網格編碼實現大數據的再組織，并從源頭探討了實現數據網格化與網格數據化的方法：當前各級政府單位的管理對象“人、地、事、物、情、組織”均與位置有關，但地址錄入的不規范及傳統經緯度表示位置的方式，影響了大數據基于位置的關聯、分析，北斗網格碼作為數據集裝箱，數據的網格化、網格數據化方面優勢明顯，可以在具體實施中，通過把在地名地址引擎中引入北斗網格碼引擎，并通過地名地址引擎的推廣，實現數據網格化。

關鍵詞：大數據; 北斗網格碼 ;空間分析 ;塊數據 ;數據網格化 ;地名地址

一、實現政務大數據分析的關鍵

業務層面，從省、市到下面的區縣、街鎮、社區每一層級的管理單位都存在大量的垂直系統，有些從部委下來的，更多是從省廳下來的，這些垂直系統管理著轄區某方面的業務，形成了某方面的數據（可以形象的稱為條數據[1]），條數據的割裂與孤島化是各地建設大數據平臺的初衷，各管轄區域都想獲取到自己轄區內完整的、全面的數據，通過對相關數據的關聯、融合、分析，實現城市管理與社會治理的精細化，從這個層面，要求我們必須基于空間管理維度實現大數據的再組織。

萬事萬物都存在于具體的時空中，其產生的數據自然具備了時空屬性，為洞察事物發展規律、特征，一方面通過各自的唯一ID進行關聯、分析。另一方面，需要從空間維度進行分析，發現事物的空間分布規律及相關性，正如1832年法國爆發霍亂疫情，Charles Picquet 通過繪制熱力圖發現疫情的暴發點。第一個維度的分析可以通過對數據集進行關系型布爾代數操作實現，技術方面已經非常成熟，效率也很高;第二個維度，由于涉及空間分析，包括緩沖區分析、相交分析等等，一般都涉及大量的浮點運算，技術上雖然也比較成熟，但當數量量呈現幾何基數增長時的計算，效率顯著降低。

北斗網格碼技術通過一維整數實現了對三維立體空間的編碼，可以高效的實現數據的空間分析，重點解決空間大數據時代，數據的區位標識、共享交換、高效計算的問題[2]，為我們以空間維度對政務大數據的組織管理提供了新的思路。

二、北斗網格碼簡要介紹

北斗網格碼又名“北斗網格位置碼”，具有全球統一性、多尺度立體性、超強計算性、良好包容交互性等基本特點。將地球空間范圍進行多層次劃分， 形成連續的平面或立體單元（稱為“北斗網格” ），每個網格均可賦予可計算的唯一編碼， 該編碼可作為地球空間區域位置標識，地球上所有信息或數據均可落在某一個或多個網格中，因而可以對現實地球空間進行標識、表達、組織與計算。

北斗網格碼通過將傳統的經緯度浮點屬性數據轉化為一維整形數組的北斗網格位置編碼和北斗剖分時間編碼，使用戶獲取的位置和時間從單純的屬性數據增強為可統一標識、 可直接關聯、可快速索引、可方便傳遞、可大規模高效計算、 可二三維一體化展示的能力數據。利用北斗網格作為空間單元可以方便地對各類數據進行統一索引，基于網格進行數據綜合分析應用，解決目前的技術難題。簡單說就是把網格作為一個個按照位置排列的集裝箱，把各類數據按照位置放進去，按照箱號進行展示、分析和服務。

三、政務大數據治理中存在的問題

在政務大數據的數據治理中，大部分很多記錄均有位置相關信息，并且在分析中需要通過位置進行關聯分析、緩沖區分析等等，但大多數情況下，位置信息均為文字信息，表述也不準確，存在大量簡稱、別名、口語化的名稱。有些系統在錄入位置信息時，使用了當地的標準地址編碼庫，記錄的位置的經緯度，但由于經緯度均為浮點數據，在對空間位置進行關聯分析時不方便，雖然可以用一些GIS類空間分析算法，但效率也比較低;有些城市通過使用社區、小區等名稱進行關聯分析，但由于大量存在臨近位置可能跨區縣、社區的情況，人為造成割裂，把本該分析出的關聯信息丟失掉。

隨著各城市數據匯聚的越來越多，數據的容量呈幾何增長，各省也在建設大數據平臺，數據量都是巨大的。如此巨量的數據給關聯、分析、統計都帶來的巨大的挑戰，特別是基于位置的關聯分析，而北斗網格碼作為二進制整型編碼，在位置的關聯分析、緩沖區分析等方面計算性能方面有百倍的增長，可大大節省計算資源，提升計算效率。

四、基于北斗網格碼技術，實現數據網格化

現實世界中，管理的單位均為轄區管理，呈現按塊或網格管理的特點，北斗網格碼技術天然具備以塊或網格的方式組織管理數據，因此以北斗網格碼技術為基礎，實現數據的塊管理方式或數據的網格化，是大數據再組織再管理的重要基礎。

近幾年，隨著各個城市大數據平臺的建設，從不同委辦局的信息化系統中匯聚了越來越多的數據，這些系統、數據都是基于各委辦局的事權體系形成的，只能反應委辦局事權體系內“人、地、事、物、情、組織”某一個或幾個方面的信息，而城市管理與社會治理的精細化要求我們要能全面的、立體的掌握轄區內“人、地、事、物、情、組織”詳細信息，并且能預判發展規律、特征，分析相關問題，預測發展方向，這涉及數據的析、關聯與融合。各轄區領導也需要知道管理轄區范圍內人地事物情，比如流動攤販分布情況、超市分布情況，從而分析轄區商貿布局的合理性。對行業監管，也需要以某個行業數據為主，通過融合、關聯相關行業數據，發現潛在的問題，比如我們通過把某個區域大量使用醫保費用的人員的居住地與其經常出入的醫院、藥店及經常出入的其他場合進行關聯分析，通過把相關位置進行可視化落圖，研判是不是在套取醫保費用，如果發現此人醫保費用支出很高，但經常出入健身場所或勞動場所，但很少到醫院，就可以判斷有人在套取醫保費用。所有這些分析關聯，都會用到位置信息，都需要通過空間的關聯融合實現潛在問題的感知、預判。

同時這幾年，數據的屬地化管理趨勢明顯，各個城市、區縣、鄉鎮也都是在自己轄區內進行管理，從城市到區縣、街鎮、社區、小區、樓棟、單元，甚至部件都是一個具體的管理單位，都有自己的數據，部件比如消防栓有壓力傳感數據產生，各單元有用電量、用氣量、用水量數據產生及實際居住人口數據產生，樓棟有人員出入數據產生、有房屋形變及沉降數據產生，小區有實時流動人口匯總數據、小區出入信息，每個層級、每個管理單位都有各類事件、活動、項目等數據產生，這些數據無不帶有區域屬性，而相關區域也具備了“塊”與“網格”的特點，在這個塊或網格上就聚集了大量的相關數據，這些數據因為距離的相近而產生相關性，因此很有必要把數據根據其物理產生地點進行入格入塊，這就是數據網格化的具體思路。數據網格化，有利于數據的屬地化管理，便于實現數據的屬地監管。

數據的網格化后，可以方便把各個數據按其產生來源歸屬到不同的管理塊中，形成塊數據，比如我們可以根據數據產生的位置，通過北斗網格碼技術進行打碼操作，賦予這個數據以位置網格，相當于把這個數據放到一個合適的集裝箱或物理單元網格中，這樣同屬于一個物理單元網格的數據就可以匯聚在一起，而不同大小的空間網格通過嵌套包含關系，就形成了數據間的彼此關聯、包含關系，為數據分析、預判提供了分析基礎，這些數據，通過空間的關聯，就構成跨區、跨部門、跨層級的信息共享和聯動模式，改變傳統依賴數據交換共享的匯集模式，形成全市社會治理數據資源統籌利用、共建共享體系。“塊數據”被廣泛認為是大數據時代真正到來的標志[3]，以北斗網格碼構建好塊數據，是進行大數據分析的基礎工作。

通過把從各委辦局匯聚的條數據，以北斗網格碼技術，形成塊數據，實現數據的按塊組織與管理，其最大優勢是實現城市管理與社會治理工作單元細化。將龐大的數據資源進行融合入塊、細化，落到行政區劃、街道、社區、基礎網格、社區，做到地圖、網格、網格內數據與相關人員通過空間塊的自動關聯，實現網格數據與部門專業業務系統的共享。

五、實現數據網格化的具體步驟

當前各地大數據平臺已經匯聚了大量的來自各委辦局的條數據;同時還有大量的數據，源源不斷的從各委辦局匯聚到大數據平臺。對存量數據，由于各委辦局信息化系統均各自建設，對位置相關字段的錄入時，一般采用手工文本錄入的方式，導致錄入的地名信息五花八門，與標準地址相差較遠，對位置信息的空間化、網格化需要人工介入才能實現。從而給數據的網格化帶來較大難度，為方便各類口語化、簡稱、帶有指向性特征的位置信息能快速實現空間化與網格化，建議同步采用商用地名地址引擎與政府標準地名地址引擎相結合的方法，互為補充，實現位置信息的空間化。在商用地名地址引擎方面，建議采用大型物流公司的地名地址引擎，通過這類引擎的名稱匹配、語義識別等功能實現位置的空間化與網格化。

對增量數據，建議在各委辦局業務系統中大力推廣地名地址引擎的使用。

首先對目前各地市的地名地址引擎進行適當改造：

1、對每一個地名地址，都自動對應一個北斗網格碼;

2、地名地址要到單元、部件，注意一定要到部件（即所有的城市管理對象，都通過地名地址引擎管理起來）;

3、建立地名地址引擎的更新機制，當地名地址發生變更，部件的位置信息發生變更后，相關位置信息連同對應的北斗網格編碼，都同步到地名地址引擎數據庫中。

在每個城市搭建符合上述功能的地名地址引擎，此引擎通過SaaS服務方式為各委辦局的業務系統提供地名地址服務，這樣在委辦局錄入位置信息時，自動就帶入了位置所對應的北斗網格碼。

按上述方式對各委辦局的業務系統的位置信息錄入模塊進行改造后，委辦局業務系統匯交到大數據平臺的業務數據就自動具有了精準定位的北斗網格碼編碼，從而無需再進行位置信息的空間化、網格化操作。

六、網格數據化的價值與意義

通過數據網格化，使數據都帶有了北斗網格碼編碼，我們就可以按管理對象的范圍，實現管理網格的數據化。基于北斗網格碼引擎的高效處理能力，可以隨時查看每個網格內匯聚的各類數據，也可以按業務屬性分層顯示各類數據，比如某一社區內流動人口的分布情況，用電量異常用戶情況，用水量異常用戶情況，社區內發生各類案件及分布情況，實現轄區管理人員一圖知全局。

數據網格化與網格數據化模式，為政務大數據的組織管理提供了新的思路，為大數據的空間分析提供基礎。

參考文獻：

[1]鄭圣培，基層信息化建設的思路與方法，大科技[J]

[2]程承旗，北斗網格碼及其應用方法，第八屆中國衛星導航學術年會

[3]大數據戰略重點實驗室.《塊數據一大數據時代真正到來的標志》[C].北京：中信出版集團，2015

作者簡介：鄭圣培，男，1972-06，漢，山東萊蕪，本科，中級;研究方向：智慧城市建設