山東省煙臺市國土空間規劃監督信息系統構建研究

鄒敏 于成 李國慶 朱鵬軍 王亮

摘要： 煙臺市進行了國土空間規劃平臺的升級，發布了“煙臺市國土空間規劃‘一張圖實施監督信息系統”。該系統基本滿足了煙臺市的各項發展規劃需求。本文梳理了該系統的構建過程，分析了該系統的技術特點，總結了使用方法及理論，為國土空間規劃平臺的應用提供借鑒。

關鍵詞： 國土空間規劃；信息系統監督；規劃結果評價；模塊動態組裝；煙臺市；山東省

中圖分類號： ?TE822.01 ?????文獻標識碼： ?A ???doi：10.12128/j.issn.1672 ?6979.2023.04.011

引文格式： 鄒敏，于成，李國慶，等.山東省煙臺市國土空間規劃監督信息系統構建研究［J］.山東國土資源，2023，39（4）：70 ?76. ZOU Min， YU Cheng， LI Guoqing， et al. Construction of Supervision Information System of Land and Space Planning in Yantai City in Shandong Province［J］.Shandong Land and Resources，2023，39（4）：70 ?76.

0 引言

在國家號召建立國土空間規劃“一張圖”后，全國各地區先后開展了相關工作［1 ?2］，江西省率先開始了“一張圖”的建設，其中尤以上饒市為先，其系統的主要特點是“三維一體”的“一張圖”［3］。其次是贛州市，其系統主推城市閉環管理，從問題發現到行政決策均實現了環環相扣［4］。紹興市在一張圖的開發實踐過程中［5］，引入了工作流技術實現規劃審查流程的可配置化，突破了需求不確定的限制，為系統的開發及輔助規劃審查等工作創造了有益的經驗。隨著各地區相關系統的發展，對“一張圖”系統建設的研究也隨即展開，李金玲總結分析了多個市級國土空間規劃的建設案例，發現各地的系統整均合了國土空間相關數據資料，實現了國土空間規劃規劃編制、審査、動態監測及評估預警的全流程閉環管理，極大地提高了國土空間規劃評估預警和實施監督能力，全面提升了市級國土空間治理體系和現代化治理能力［6］。而吳輝等人則認為國土空間規劃審查與管理模塊既是一張圖實施監督信息系統的重要組成部分，也是國土空間規劃流程中的重要一環，向上承接規劃編制，向下指導規劃實施，重要性不言而喻。當前，編審體系尚需完善，編制流程尚待明確［7］。

2019年，山東省人民政府印發《關于建立國土空間規劃體系并監督實施的通知》，明確到2020年，全省須基本完成各級行政區的國土空間總體規劃系統，且同步建立國土空間規劃“一張圖”的信息監督系統［8］。同年，煙臺市人民政府印發了《煙臺市國土空間總體規劃編制試總體規劃編制試點工作實施方案》，標志煙臺市國土空間規劃與國土信息監督系統構建的開始［9］。

截至2021年底，煙臺市國土空間規劃與信息監督系統已全部建構完成。建成“煙臺市國土空間規劃‘一張圖實施監督信息系統”，該系統覆蓋國土空間規劃編制、審批、實施及監測評估、預警的全過程信息化體系，提升了煙臺市國土空間規劃的能力和水平。

本文梳理了該類系統的構建過程，總結了構建理論與方法，分析了在實際應用過程中的技術特點，討論了未來國土空間規劃系統的發展方向，為未來國土空間規劃系統的發展建設提供借鑒。

1 研究區概況

煙臺市地處山東半島東北部，全市共5個區和代管6個縣級市（圖1）［10］。土地總面積1.38萬km2，其中耕地44.9萬hm2，園地23.7萬hm2，林地22.2萬hm2。煙臺市瀕臨渤海與黃海，下轄海域面積約2.6萬m2。其礦產資源較為豐富，已發現礦產68種，可開發利用的有46種，礦產產地207處。在已探明儲量的礦產中，能源礦產有煤、油頁巖、地熱3種。金屬礦產有鐵、巖金、砂金、銀、銅等13種［11］。其中金礦儲量居全國首位。非金屬礦產有菱鎂礦、滑石、白云石等22種［12］。

2 數據來源及技術方法

2.1 數據資源

數據資源包括國土空間基礎信息平臺已有的數據，以及“一張圖”實施監督系統構建過程中產生的數據，匯集了現狀、規劃、管理、社會經濟等各類數據。同時，為滿足“一數一源”“單一信息視圖”“數據分析”的信息化需求，打造了一個數據驅動的空間規劃實施監督架構。

2.2 系統總體設計

2.2.1 系統總體架構

為保障系統安全、高效、可靠運行，系統采用了現有最先進的且最成熟的技術，按照“大平臺、微服務、輕應用”的思路進行技術架構設計。其中，“大平臺”主要是國土空間基礎信息平臺，結合了云計算、大數據等最新互聯網技術。“微服務”聚焦于支持系統功能簡單化和數據資產服務化，此可降低信息化投資成本。“輕應用”則提供了更加簡便、輕靈的前端應用程序。

系統的服務架構同樣基于國土空間基礎信息平臺所設計。包含“開發數據服務”“系統支撐服務”和“軟件應用服務”。其中，“開發數據服務”包括模型構建服務、模型計算服務、指標構建服務、指標獲取服務，旨在為系統支撐層提供必要服務；“系統支撐服務”包括審查服務、監測服務、評估服務、預警服務等業務服務；“軟件應用服務”用于開發國土空間規劃“一張圖”應用、國土空間規劃分析評價、國土空間規劃成果審查與管理、國土空間規劃監測評估預警，可為國土空間總體規劃編制、審批、實施、監測、評估和預警提供信息化支撐。

計算服務、指標構建服務、指標獲取服務，用于為上層平臺支撐層提供必要服務，主要包括審查服務、監測服務、評估服務、預警服務等業務微服務，軟件通用服務沿用國土空間基礎信息平臺，共同支撐起上層應用體系。

平臺支撐層是基于國土空間基礎信息提供的數據資源，通過將業務應用中可復用、可共享的功能和服務進行拆分，形成面向業務領域的業務微服務和通用軟件服務。為國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統建設，提供所需的各類基礎數據和應用支撐。

數據服務層分為數據資源和指標模型。其中數據資源是指數據資源包括國土空間基礎信息平臺已有的數據以及“一張圖”實施監督系統建設過程中產生的過程數據，匯集現狀、規劃、管理、社會經濟等各類數據，包含空間數據、內容數據及新數據等多元數據。而指標模型主要是對國土空間規劃過程中涉及的指標、模型進行統一管理，形成一套指標庫和一套模型庫。通過指標管理技術和模塊管理技術，建立配套的國土空間規劃指標模型庫并實施動態管理，服務國土空間規劃編制、實施監督等環節和需要。

基礎服務層是面向國土空間規劃的應用需求，實現對計算資源、網絡資源、存儲資源的有效管理和利用，提供云主機、云存儲等基礎設施環境，包含云應用引擎、數據庫服務、大數據服務、云搜索、負載均衡等。

2.2.2 評價指標體系的構建

系統共有3種評價指標體系：規劃指標體系、城市體檢指標體系、監測預警指標體系。并采用動態模型管理技術，將模型標準化為指標、公式和參數，然后通過組裝和編排，對不同類型的模型進行統一管理，此可為功能模塊的組合打下基礎。指標由公式加參數計算得來。模型結構采用數據庫的組織形式進行存儲。

2.2.3 系統部署與網絡環境搭建

系統的部署采用B/S部署架構［13］，此可充分利用現有資源。包括部署應用服務器、數據庫服務器、地理信息服務器、文件服務器。確保了相應環境資源合理配備。此外，其基礎環境支持分布式應用部署，同時隨著業務量的增加，計算量的增加，增加了節點處理的模式，滿足了高并發和高可用的需求。此外，本系統還配備相應的備份機制，保障系統安全可靠運行（圖2）。

應用服務器需安裝相應軟件以承載系統的網絡應用。該服務器承擔著業務系統的各類應用服務，因此需要有強大的計算能力，能夠處理大量的并發連接。數據庫服務器承擔著業務系統的各類數據庫服務，亦有非常強大的計算能力，因此該服務器亦能處理大量的并發連接，但必須要有較大的存儲空間。因此使用MongoDB服務器［14］存儲非結構化數據，存儲國土空間規劃階段成果包。地理信息服務器承載著各類GIS地圖服務，包括地圖服務的發布及切片存儲的應用，需要非常強大的性能支持。文件服務器擔負文件部署與存儲和在線瀏覽服務，負責原始資料的管理，提供資料的全文檢索，快速精準查找資料，同時提供office資料和圖片資料進行在線免插件瀏覽。

系統統一部署到了自然資源業務網上，資源服務器及存儲設備充分利用了煙臺市自然資源和規劃局現有資源，構建起基礎設施支撐，建立安全穩定、彈性可用、按需分配的基礎設施環境，為整個系統提供高性能的資源服務。

2.3 技術方法

2.3.1 多維建模方法

本系統采用了多維建模技術構建出指標多維模型［15］，可滿足指標的多維度、多版本、分類分級的管理與存儲。通過建立數據倉庫，將數據按照一定的方式組織，使得數據更加容易存取并且有使用價值。將指標等數據組成多維結構并以“星型”的形式構成，使得數據庫查詢更加直接有效，大大提高了決策支持的效能。另外，通過多版本管理實現了指標數據在行政區劃調整的管理；通過分類分級管理實現了指標按不同類別不同級別管理（圖3）。

2.3.2 模型管理方法

由于本系統涉及眾多模型，管理眾多模型十分復雜困難，采用模型管理引擎技術［16］，對指標算法模型、空間審查模型、管控模型、分析評價模型進行統一可視化構建并管理。并可重新編排、模型可隨意組合，這降低了業務邏輯實現的復雜性，提高了應用程序的可維護性和可擴展性，增加了模型的復用度。

模型管理引擎包括規則配置和規則運行兩大模塊：規則配置模塊即是創建邏輯業務對象模型（BOM）［17］，并將其映射到定制的具體領域詞匯表中，將BOM與執行模型與XML模式相關聯［18］。規則運行模塊即是調取規則算子，并依據規則流程規則運算，并返回結果。通過可視化的模型構建支持，將模型植入系統，滿足了國土空間規劃管控復雜規則的靈活實現要求。

2.3.3 分級管控技術

該系統采用空間服務分級管控技術，實現了空間數據的集中統一共享、分層分級管理，提高了數據管理的安全性［19］。通過分層分級管理，能夠實現省市縣空間數據按照不同的層級進行分級過濾展示，保障數據資產信息安全。空間服務分級管控技術由請求攔截、Token管控、權限解析、數據處理4個主要部分組成。

（1）請求攔截是通過http請求地理信息服務器，并攜帶一系列參數，返回圖片或者數據。利用rest服務的特征，在客戶端發起請求后，由攔截模塊攔截請求并解析判斷是否繼續請求地理信息服務器。

（2）Token管控引擎可通過用戶權限訪問服務器，得到資源后返回給客戶端。

（3）權限解析定義了用戶針對每個服務的空間范圍權限，空間權限支持多種粒度，同一粒度下支持權限疊加。同時支持多種比例尺，通過解析得到用戶空間權限之后，對請求資源作進一步處理。

（4）數據處理針對空間數據瀏覽，攔截到http請求后，根據用戶權限，首先獲取與該http請求相同范圍的行政區圖像作為基準，然后對目標請求得到的圖像進行圖像處理，擦除權限范圍之外的部分得到新的圖像，返回給客戶端。

3 結果分析

3.1 研發成果

國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統的成功開發實現了國土空間規劃的應用、分析、評價、成果審查與管理、監測評估與預警以及運維管理。依托國土空間信息平臺的基礎環境資源和數據資源，形成了現狀、規劃、管理及社會經濟四大類數據的綜合體系。

利用規劃分析評價模型，從土地開發強度、礦產資源承載力、城鄉規劃與土地利用規劃的差異、建設用地等多個方面識別現狀問題［20］，為國土空間總體規劃編制和優化空間布局，提供了數據支撐。實現了空間管控要素精準落地，支撐了國土空間總體規劃的報審和管理，有效提高了規劃審查的效率和科學性。

3.2 功能模塊

3.2.1 數據資源瀏覽

該模塊可提供基礎的數據瀏覽和地圖操作功能，支持按照國土空間規劃數據資源目錄進行瀏覽、查詢、定位。支持相關規劃指標、規劃文本、和圖件的瀏覽查看。同時，也支持多源數據的接入，可與多個版本、多個類型數據進行疊加對比瀏覽。此外，可制定專題圖以瀏覽數據。按照數據選取、數據組織、數據展現、數據導出等步驟，選擇需要展現的圖層數據，將不同內容的圖層進行疊加顯示，支持按需添加標題、圖例、比例尺、指北針等地圖要素，可調節圖層的順序和透明度，最終可導出需要的專題圖。

3.2.2 對比分析

面向國土空間規劃管理單位，該系統可提供一系列空間分析數據集，通過疊加分析、分屏對比等空間分析工具，分析不同類別、不同層級的規劃數據、現狀數據和建設項目數據等數據之間在空間位置、數量關系、內在聯系上的異同。從而實現不同專題數據之間的空間位置和要素內容的對比分析，識別空間位置的不一致性和要素內容的差異性。

3.2.3 國土空間規劃分析評價

該模塊主要面向國土空間規劃管理單位，以國土空間規劃數據底板為基礎，利用相關模型進行分析和評價。評價過程中綜合土地、水、林草、礦產等資源要素和生態、地質、氣候、土壤等環境要素，評價資源環境承載狀態和潛力［21］，明確資源環境短板［22 ?23］。并在資源環境承載能力評價結果的基礎上開展生態保護綜合評價，劃分生態重要性等級。開展農業生態適宜性評價，劃分農業生態適宜等級。開展建設開發適宜性評價，劃分建設開發適宜等級。為國土空間規劃編制、動態維護和優化提供依據。

評價指標庫采用多維數據立方體模型創立，面向各級空間規劃管理用戶提供綜合多角度，多層次，多指標分析的聯機事務分析模型。它將從各類數據源（數據庫、數據倉庫、平面文件）中精心篩選出來的“黃金”數據創建成多維數據立方體，通過對多維數據立方體的分析，可以辨明趨勢、跟蹤業務運作、創建高效的統計匯總報表。全面支持各種聯機事務分析，如上鉆，下鉆，切片，旋轉，切塊等。

3.3 功能特點

3.3.1 權限統一的動態模型組裝

系統支持“一張圖”式的國土資源管理、規劃、分析、評價，以及規劃成果管理和監測評估預警。對于具體應功能和界面需要通過類似模塊化的方式呈現到界面上。為了適應不同業務處室崗位設置和職責要求，對于業務與崗位的關聯和銜接，通過運維管理系統進行建模管理，實現功能在界面上的統一權限控制。為了能夠適應未來不同的國土規劃業務和用戶操作體驗，系統的界面進行了組件化，應用功能資產進行了服務化，并通過界面框架渲染加載。

3.3.2 分布式系統架構

采用面向“微服務”的系統架構，使得系統的應用可通過高性能的RPC實現服務的輸出和輸入功能。這使得各應用代碼框架無縫集成，也使得服務與服務之間依賴度大大降低，服務自身做出更改并不會影響到其他服務，擴展性與自治性得以提高。使整個系統具備快速搭建和封裝變更的能力。

3.3.3 相互獨立的數據庫和應用軟件

系統前端的運行采用了B/S模式，以提供良好的人機交互體驗。控制模塊、消息傳遞模塊、注冊模塊等的核心功能可將相關模塊分離，并單一顯示界面部分與業務操作部分。后臺系統遵循ORM的設計思想，建立起關系映射模型，有效封裝了數據變更對系統應用的影響，達到了快速構建模型的目的，保障了系統具有安全、穩定和可擴展的特性。

3.3.4 成熟穩定的開發技術

系統的建設基于HTML5的前端開發技術，該技術提供了良好的交互式體驗，同時基于Java的后臺開發技術，這提高了開發效率，增加了系統的穩定性。所使用的HTML5+CSS3技術［24］，實現了前端應用的展示和交互，為用戶提供良好的交互體驗。從系統應用的便捷性、友好性出發，整體保證了前端應用的人性化服務。Echarts等展現模型，提供了良好的人機交互能力及處理復雜業務能力［25］。

3.3.5 創新性的方法集成

該系統在實施過程中充分復用已建成的信息系統，代碼層面進行組件拆分復用，功能層面進行模塊優化集成。但在解決問題過程中，雖借鑒了國內外其他城市信息化成果，但也結合了煙臺市本地實際情況，通過批判性吸收、采納和改進方式，最終將良好的創新引入到當前項目中。同時，在項目實施過程中要注意創新，重視挖掘現有業務體系的突出特點，從信息化管理制度、系統設計理念等方面嘗試做出突破，以全面、關聯、互動、智能的功能服務于國土空間規劃。

4 討論

由于組成該系統的業務結構較多，模塊之間有較強的關聯性。為了保證系統的先進性和隨需應變能力，系統采用了軟件基礎架構平臺（J2EE）＋業務基礎平臺的應用軟件開發方式，由統一的服務端提供對應的接口并協調統籌處理不同的接口請求，模塊的耦合度被降低，這便于擴展與復用。

在開發過程中，采用了敏捷開發模型，即將一個原本長周期的開發過程，分割成了多個迭代過程，其頻率為一周一迭代。這種開發方式加強了團隊互動和資源調度的能力，能夠快速發布開發成果，隨時與用戶進行溝通，從而避免了大規模的返工風險。

5 結論

煙臺國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統充分利用國土空間基礎信息平臺的資源成果，梳理出背后的業務邏輯，在開發過程中可降低應用實施成本，快速構建應用的目標。建設過程中，充分了解用戶的具體現狀，通過信息化技術手段解決了用戶的實際的問題。同時充分考慮了將來的業務擴展、計算機技術的發展，使系統更加符合當下實際需求和未來可能需求。空間管控要素能做到精準落地，為國土空間總體規劃編制、審批、實施、監測、評估和預警全過程提供信息化支撐，推動了國土空間治理工作的網絡化，提升了國土空間治理體系和治理能力的水平。

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Construction of Supervision Information System of ????Land and Space Planning in Yantai City in Shandong Province

ZOU Min1， YU Cheng2， LI Guoqing3， ZHU Pengjun1， WANG Liang1

（1.Yantai Geographic Information Center， Shandong Yantai 264003， China；2. Yantai Planning and Design Institute （Yantai Urban Planning and Research Center）， Shandong Yantai， 264003， China; 3. Resources and Environmental Engineering College of Ludong University， Shandong Yantai 264025， China）

Abstract： ??In this paper， spatial planning platform in Yantai has been upgraded， and the "Yantai Land and Space Planning 'One Map' Implementation Supervision Information System" has been released. The system basically meets the demand of development planning in Yantai city. The construction process of the system has been introduced， technical characteristics of the system have been analyzed， the use methods and theories have been summarized. ?It will provide some reference for the construction of land space planning platform in the future.

Key words： ?Land space planning; information system supervision; evaluation of planning results; dynamic assembly of modules; Yantai city; Shandong province