建設(shè)用地全生命周期使用決策系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用研究

王國(guó)鋒 李媛 譚文津 樊艷春 趙剛

摘要：為確保建設(shè)用地安全開發(fā)利用，以江西省土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)建設(shè)為依托，經(jīng)采集和集成土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的整理、分析、共享和發(fā)布，形成土壤環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心，實(shí)現(xiàn)后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)廈分析功能。基于省、市、縣三級(jí)應(yīng)用，建立土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地全生命周期管理，有效地提高建設(shè)用地開發(fā)管理過(guò)程中的數(shù)據(jù)透明度和建設(shè)用地開發(fā)管理的執(zhí)行效果，同時(shí)有效降低責(zé)任追溯的難度。

關(guān)鍵詞：建設(shè)用地；全生命周期；決策系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X321 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

前言

信息化正在成為推動(dòng)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動(dòng)力和提升政府管理能力的新途徑，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視大數(shù)據(jù)在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)中的地位和作用，2016年3月8日原環(huán)境保護(hù)部辦公廳印發(fā)了《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》（環(huán)辦廳[2016]23號(hào)），對(duì)生態(tài)環(huán)保大數(shù)據(jù)的建設(shè)和應(yīng)用提出明確要求；2016年5月28日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（國(guó)發(fā)[2016]31號(hào)），明確指出應(yīng)提升土壤環(huán)境信息化管理水平，《國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)（江西）實(shí)施方案》中提出：“建設(shè)全省‘生態(tài)云大數(shù)據(jù)平臺(tái)，基于地理空間信息整合生態(tài)與環(huán)境數(shù)據(jù)資源，開展生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，推動(dòng)建立生態(tài)環(huán)境質(zhì)量趨勢(shì)分析和預(yù)警機(jī)制，健全以流域?yàn)閱挝坏沫h(huán)境監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)和評(píng)估體系”。系統(tǒng)運(yùn)用信息化的思維和理念，結(jié)合地理信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)+、GIS等先進(jìn)技術(shù)方法和手段，整合江西省土壤信息建立土壤信息管理平臺(tái)，通過(guò)智能分析、智慧決策、聯(lián)動(dòng)監(jiān)管的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境治理能力現(xiàn)代化。

1材料與方法

1.1建設(shè)原則

以需求為主導(dǎo)，充分利用現(xiàn)有的通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源，加強(qiáng)整合；采用成熟的先進(jìn)技術(shù)，充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用性和可操作性；綜合平衡成本和效益，建立完善的網(wǎng)絡(luò)與信息安全保障體系；在多方案論證、綜合比選的基礎(chǔ)上做出設(shè)計(jì)方案選擇，以保證方案的合理性和科學(xué)性。

1.2建設(shè)任務(wù)

1.2.1土壤環(huán)境數(shù)據(jù)中心

采集和集成土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的土壤環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集、整理、分析、共享和發(fā)布。通過(guò)數(shù)據(jù)資源中心，實(shí)現(xiàn)后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)及分析功能。

1.2.2污染地塊土壤管理

基于省、市、縣三級(jí)應(yīng)用，建立污染地塊管理系統(tǒng)，根據(jù)國(guó)土部門地塊清單，從中篩選從事過(guò)有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，以及從事過(guò)危險(xiǎn)廢物貯存、利用、處置活動(dòng)的用地，形成疑似污染地塊清單，實(shí)現(xiàn)污染地塊全流程的管理。

1.2.3農(nóng)用地土壤管理

以江西省土壤污染狀況詳查結(jié)果為依據(jù)，利用農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量管理系統(tǒng)，定期對(duì)各類別耕地面積、分布、土壤環(huán)境質(zhì)量變化情況等信息進(jìn)行更新，并實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地土壤質(zhì)量分類劃定結(jié)果的上報(bào)、統(tǒng)計(jì)和分析管理。

1.2.4土壤污染防治管理

基于土壤污染防治總體目標(biāo)進(jìn)行分解，錄入專項(xiàng)防治任務(wù)進(jìn)度相關(guān)信息，系統(tǒng)根據(jù)錄入結(jié)果是否符合進(jìn)度節(jié)點(diǎn)要求與考核要求等信息判斷專項(xiàng)任務(wù)工作進(jìn)展是否達(dá)標(biāo)。同時(shí)建成統(tǒng)一、全面、權(quán)威的專家?guī)煜到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)專家資源共享。

1.2.5土壤環(huán)境質(zhì)量一張圖

結(jié)合土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布置原則，根據(jù)不同土地利用類型的網(wǎng)格布置規(guī)則，結(jié)合GIS技術(shù)，對(duì)土壤環(huán)境和土壤治理任務(wù)進(jìn)行管理及展示。

1.2.6土壤環(huán)境信息公開

建設(shè)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布門戶，提供面向公眾的土壤環(huán)境相關(guān)信息的公開，用戶可根據(jù)自己的權(quán)限，通過(guò)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布門戶進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)布。

1.2.7土壤污染防治移動(dòng)應(yīng)用APP

建設(shè)土壤污染防治移動(dòng)應(yīng)用APP，并與后臺(tái)管理系統(tǒng)即土壤污染防治動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)進(jìn)行同步，方便用戶隨時(shí)隨地對(duì)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢及土壤業(yè)務(wù)辦理。

1.2.8共享接口建設(shè)

土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)需提供與其他業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享交換接口，主要包括國(guó)家級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和省級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.3.1系統(tǒng)總體框架

系統(tǒng)總體架構(gòu)在環(huán)境信息總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，以土壤環(huán)境管理應(yīng)用架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)架構(gòu)的需求為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前主流和先進(jìn)的技術(shù)方法和手段進(jìn)行構(gòu)建。具體按照四個(gè)層次三個(gè)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)總體架構(gòu)見圖1。

1.3.2系統(tǒng)性能需求

建議采用J2EE架構(gòu)，Microsoft Windows 2012R2 64bit企業(yè)版及以上操作系統(tǒng)，Apache6.0及以上或者Oracle WebLofje Server 10 R3Web應(yīng)用服務(wù)器，sql server2012或以上版本數(shù)據(jù)庫(kù)，支持谷IE8.0及以上、谷歌、火狐等瀏覽器。

1.3.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及性能需求

核心交換機(jī)采用三層交換機(jī)，配備千兆SFP光口和非復(fù)用的1G/10G BASE -X SFP+光口。服務(wù)器接人千兆端口，普通用戶接人百兆端口；硬件防火墻采用國(guó)產(chǎn)主流百兆防火墻，端口可進(jìn)行擴(kuò)充；在互聯(lián)網(wǎng)與專網(wǎng)之間配置人侵防御系統(tǒng)，確保內(nèi)、外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全；在互聯(lián)網(wǎng)出口區(qū)配置一套SSL VPN網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端遠(yuǎn)程接人應(yīng)用；于互聯(lián)網(wǎng)出口布置一套網(wǎng)閘，確保內(nèi)、外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全，為保證對(duì)網(wǎng)站的訪問(wèn)暢通，建議帶寬在100 MB/S以上。

1.3.4關(guān)鍵技術(shù)

采用J2EE技術(shù)，適應(yīng)分布式管理的要求，在后臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)集成中，可以有效地保護(hù)現(xiàn)有的資源不被破壞；采用SOA面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，提供信息或簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從一個(gè)有效的、一致的狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)遵循面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，使各個(gè)子系統(tǒng)之間完整地集成在一起；基于B/S的架構(gòu)，在層與層之間相互獨(dú)立。

2系統(tǒng)建設(shè)

2.1土壤環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)

采集和集成土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的土壤環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集、整理、分析、共享和發(fā)布。通過(guò)數(shù)據(jù)資源中心，實(shí)現(xiàn)后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)及分析功能。

2.2污染地塊土壤管理系統(tǒng)

基于省、市、縣三級(jí)應(yīng)用，建立污染地塊管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污染地塊全流程的管理。

建立污染地塊管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污染地塊全流程的管理，見圖2。

2.3農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量管理

利用農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量管理系統(tǒng)，定期對(duì)各類別耕地面積、分布、土壤環(huán)境質(zhì)量變化情況等信息進(jìn)行更新，并實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地土壤質(zhì)量分類劃定結(jié)果的上報(bào)、統(tǒng)計(jì)和分析管理。

2.4土壤污染防治項(xiàng)目管理

2.4.1專項(xiàng)資金項(xiàng)目

專項(xiàng)資金項(xiàng)目按照以下流程圖實(shí)現(xiàn)全流程管理，見圖3。

2.4.2土壤環(huán)境項(xiàng)目專家管理

建立土壤環(huán)境專家數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠?qū)崿F(xiàn)專家信息的導(dǎo)人和維護(hù)；對(duì)于需要組織召開專家評(píng)審會(huì)的項(xiàng)目，通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行專家選取工作，實(shí)現(xiàn)專家資源共享。

2.4.3技術(shù)培訓(xùn)

技術(shù)培訓(xùn)材料可支持音頻、視頻、文檔等多種類型，上傳平臺(tái)后需經(jīng)過(guò)審核方可面向平臺(tái)用戶開放。培訓(xùn)對(duì)象登錄系統(tǒng)后可在線下載培訓(xùn)材料。

2.5土壤環(huán)境質(zhì)量一張圖

結(jié)合土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布置原則，根據(jù)不同土地利用類型的網(wǎng)格布置規(guī)則，結(jié)合GIS技術(shù)，對(duì)土壤環(huán)境和土壤治理任務(wù)進(jìn)行管理及展示。

2.5.1土壤總體狀況管理展示

通過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量總體狀況展示，便于工作人員或相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，直觀查看土壤環(huán)境管理工作的總體情況，包括土壤質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況展示和工作任務(wù)情況展示。

2.5.2業(yè)務(wù)專題管理展示

根據(jù)不同土地類型的網(wǎng)格規(guī)則及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置信息，實(shí)現(xiàn)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的地圖展示。以GIS地圖與統(tǒng)計(jì)圖表相結(jié)合的方式對(duì)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)GIS展示不同土地利用類型的土壤環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)結(jié)果，基于GIS對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和管理。管理人員可隨時(shí)查看污染地塊及治理情況，并且可以在基礎(chǔ)狀況圖的圖層基礎(chǔ)上，輸出整治項(xiàng)目圖的JPG格式圖片。

2.6土壤環(huán)境信息公開

建設(shè)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布門戶，提供面向公眾的土壤環(huán)境相關(guān)信息的公開，用戶可根據(jù)自己的權(quán)限，通過(guò)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布門戶進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)布，包括以下信息公開：土壤環(huán)境狀況、土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)名單、重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)土壤污染防治責(zé)任書、土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)自行監(jiān)測(cè)信息、不達(dá)標(biāo)企業(yè)名單、污染治理與修復(fù)工程基本情況與效果、土壤污染治理與修復(fù)效果評(píng)估信息、土壤污染治理與修復(fù)從業(yè)單位信息等。

2.7土壤污染防治移動(dòng)應(yīng)用APP

建設(shè)土壤污染防治移動(dòng)應(yīng)用APP，并與后臺(tái)管理系統(tǒng)即土壤污染防治動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)同步進(jìn)行，方便用戶隨時(shí)隨地對(duì)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢及土壤業(yè)務(wù)辦理。

2.7.1數(shù)據(jù)查詢

系統(tǒng)提供多種查詢方式，用戶可對(duì)土壤基礎(chǔ)庫(kù)數(shù)據(jù)和土壤統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢：通過(guò)移動(dòng)終端，用戶可對(duì)土壤基礎(chǔ)庫(kù)數(shù)據(jù)，包括法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、農(nóng)用地詳查數(shù)據(jù)、詳查單元?jiǎng)澐謹(jǐn)?shù)據(jù)和土壤背景值數(shù)據(jù)、國(guó)土、農(nóng)業(yè)等數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；通過(guò)移動(dòng)終端，用戶可對(duì)土壤統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，包括農(nóng)用地綜合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、污染場(chǎng)地綜合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；通過(guò)移動(dòng)終端，結(jié)合GIS技術(shù)，用戶可對(duì)江西省土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、土壤重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)、土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)情況、污染地塊分布情況、農(nóng)用地三維模型情況等進(jìn)行查詢，方便用戶隨時(shí)隨地掌握土壤環(huán)境質(zhì)量狀況。

2.7.2專項(xiàng)資金項(xiàng)目管理

用戶可以通過(guò)移動(dòng)端對(duì)專項(xiàng)資金項(xiàng)目進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)任務(wù)流轉(zhuǎn)。專項(xiàng)資金項(xiàng)目管理包括項(xiàng)目申報(bào)任務(wù)發(fā)起、待辦任務(wù)、已辦任務(wù)、任務(wù)提醒、任務(wù)預(yù)警、催辦督辦等內(nèi)容。

2.7.3法律法規(guī)文件

系統(tǒng)將環(huán)保相關(guān)資料分類管理，用戶可以通過(guò)移動(dòng)智能終端查詢環(huán)保相關(guān)的文檔資料，包括環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保法規(guī)、應(yīng)急管理文檔等內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)資料的快速查找功能，實(shí)現(xiàn)全文檢索，通過(guò)輸入關(guān)鍵信息即可檢索相關(guān)文檔并進(jìn)行下載。

2.8共享接口建設(shè)

江西省土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)需提供與其他業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享交換接口，主要包括國(guó)家級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和省級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中需與國(guó)家系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交換。此外土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)建設(shè)需預(yù)留與其他相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口，以及未來(lái)江西省生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享接口。

2.9網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

采用冗余技術(shù)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，避免關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)存在單點(diǎn)故障。提供主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信線路和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的硬件冗余，保證系統(tǒng)的高可用性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D見圖4。

2.10成果展示

依據(jù)上述關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了建設(shè)用地全生命周期使用決策系統(tǒng)，應(yīng)用于江西省土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了土壤環(huán)境信息資源整合與共享，使江西省環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)資源及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的縱向貫通和橫向聯(lián)動(dòng)，全面提高江西省土壤環(huán)境管理科學(xué)決策的綜合水平，管理系統(tǒng)界面見圖5。

3結(jié)論

此系統(tǒng)利用GIS提高環(huán)境保護(hù)信息的可視化水平，有效地利用數(shù)據(jù)分析模型和展現(xiàn)手段實(shí)現(xiàn)專業(yè)、科學(xué)的環(huán)保數(shù)據(jù)利用，增強(qiáng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)決策的科學(xué)性、準(zhǔn)確性；完善了江西省生態(tài)環(huán)境廳內(nèi)部各業(yè)務(wù)部門、直屬單位、縣（市）環(huán)保局的信息互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)了與全國(guó)污染地塊土壤環(huán)境管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交換共享，為各級(jí)環(huán)保部門及時(shí)準(zhǔn)確地了解環(huán)境保護(hù)工作動(dòng)態(tài)、把握環(huán)境保護(hù)工作重點(diǎn)、開展環(huán)境治理、實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)提供有力支撐，可更好地為環(huán)境信息的共享與決策支持而服務(wù)。