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摘要:針對自然資源專項統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲分散、歸集簡單、來源不一,無法為自然資源部門精準(zhǔn)決策提供有力依據(jù)的問題,本文探索利用空間地理信息、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息處理技術(shù),設(shè)計了自然資源統(tǒng)計分析與輔助決策系統(tǒng),實現(xiàn)了基于大數(shù)據(jù)的自然資源態(tài)勢感知、綜合研判和輔助決策支持。本文重點介紹了指標(biāo)體系構(gòu)建和基于“國土調(diào)查云”的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換與更新兩個關(guān)鍵技術(shù),以及系統(tǒng)的指標(biāo)體系設(shè)計與總體框架設(shè)計;詳細(xì)闡述了系統(tǒng)指標(biāo)展示與查詢、專題分析報告、關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警、業(yè)務(wù)應(yīng)用等具體功能的實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:自然資源;統(tǒng)計分析;輔助決策;指標(biāo)體系;數(shù)據(jù)交換
0引言
自然資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)是反映自然資源管理和資源形勢的晴雨表[1]。近年來,為適應(yīng)新常態(tài)、新形勢,自然資源部門統(tǒng)計工作在完善統(tǒng)計指標(biāo)、創(chuàng)新統(tǒng)計方式、推進統(tǒng)計信息化等方面開展了積極探索,取得了一些好經(jīng)驗和好做法。2020年8月1日,自然資源部開始施行《自然資源統(tǒng)計工作管理辦法》,對土地、礦產(chǎn)、森林、草原、濕地、水、海域海島等自然資源,以及海洋經(jīng)濟、地質(zhì)勘查、地質(zhì)災(zāi)害、測繪地理信息、自然資源督察、行政管理等開展統(tǒng)計調(diào)查和統(tǒng)計分析,提供統(tǒng)計數(shù)據(jù),實施統(tǒng)計監(jiān)督。目前,自然資源統(tǒng)計分析與輔助決策方面存在以下問題:(1)各項統(tǒng)計調(diào)查成果數(shù)據(jù)分散在國家和省級垂直管理系統(tǒng),統(tǒng)計數(shù)據(jù)平臺與業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)尚未實現(xiàn)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)交互共享。(2)數(shù)據(jù)的層層上報方式還以人工統(tǒng)計上報為主,存在人為錯誤及數(shù)據(jù)來源不一致的問題。(3)一些自然資源部門缺乏自然資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析、展示及應(yīng)用的有效信息化工具。本文主要依據(jù)《自然資源統(tǒng)計工作管理辦法》,結(jié)合各級自然資源部門對數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求,研究構(gòu)建統(tǒng)一的指標(biāo)體系,設(shè)計并實現(xiàn)自然資源統(tǒng)計分析與輔助決策系統(tǒng),實現(xiàn)對自然資源時空分布、資源配置、利用狀況、開發(fā)強度、效益變化等情況的動態(tài)分析,以問題為導(dǎo)向,實現(xiàn)自然資源綜合統(tǒng)計指標(biāo)、自然資源時空大數(shù)據(jù)和算法模型的有效集成,使之成為反映自然資源工作的晴雨表、促進自然資源管理的指揮棒,探索自然資源治理的智慧模式。
1關(guān)鍵技術(shù)
本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),需要構(gòu)建科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的分層自然資源指標(biāo)體系,還需要解決內(nèi)外網(wǎng)地圖及相關(guān)數(shù)據(jù)的保密問題。在保證內(nèi)外網(wǎng)物理隔離的同時,也能夠在這兩個不同安全等級的網(wǎng)絡(luò)之間提供實時、適度、可控的數(shù)據(jù)交換應(yīng)用服務(wù)。
1.1指標(biāo)體系構(gòu)建
首先,本文采用綜合法對現(xiàn)有的國家和省級指標(biāo)進行歸納綜合,并對綜合后的指標(biāo)進行聚類分析,找出具有普遍代表性的指標(biāo)。其次,基于德爾菲(Delphi)法,利用專家的經(jīng)驗,經(jīng)過抽象、概括、綜合、推理的思維過程,完成指標(biāo)體系的初建。初建的指標(biāo)體系實現(xiàn)了系統(tǒng)性原則,但指標(biāo)之間的相互獨立性較差,存在指標(biāo)內(nèi)涵互相重疊的現(xiàn)象。因此,采用主客觀相結(jié)合的方法,充分利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)和專家判斷信息對指標(biāo)進行篩選。最后,基于層次分析法明確指標(biāo)體系的層級關(guān)系,在同一層級利用聚類分析法實現(xiàn)指標(biāo)的功能聚合及相關(guān)性聚合[2]。
1.2基于“國土調(diào)查云”的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換與更新
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與更新依托“國土調(diào)查云跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換服務(wù)”(以下簡稱“國土調(diào)查云”)。數(shù)據(jù)交換與更新流程如下:本系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)交換與更新請求,并將其發(fā)送至“國土調(diào)查云”外網(wǎng)接口;外網(wǎng)接口接收請求后,按照自然資源部數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行數(shù)據(jù)安全驗證;驗證通過后,將數(shù)據(jù)傳輸至本系統(tǒng)并進行數(shù)據(jù)解析;解析完成后,生成更新數(shù)據(jù)并發(fā)送至“國土調(diào)查云”內(nèi)網(wǎng)接口;內(nèi)網(wǎng)接口接收請求后,執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)脫敏與加密處理;數(shù)據(jù)處理完畢后,將更新數(shù)據(jù)交換至本系統(tǒng);接收數(shù)據(jù)后,本系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)入庫等操作,至此完成數(shù)據(jù)交換與更新全部流程[3-4]。
2指標(biāo)體系設(shè)計
本文以湖北省為例,通過廣泛搜集材料,從省、市、縣三個層面對自然資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計相關(guān)工作的信息化建設(shè)及指標(biāo)體系現(xiàn)狀進行全面分析。將現(xiàn)有各種自然資源綜合統(tǒng)計調(diào)查的技術(shù)、方法、措施、成果,按照“統(tǒng)一組織開展、統(tǒng)一法規(guī)依據(jù)、統(tǒng)一調(diào)查體系、統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺”的“六統(tǒng)一”要求,設(shè)計了一套符合湖北省實際情況的省、市、縣三級統(tǒng)一的自然資源統(tǒng)計分析與輔助決策指標(biāo)體系,解決以往自然資源統(tǒng)計調(diào)查工作統(tǒng)籌不夠、交叉重疊等系統(tǒng)問題[5]。自然資源綜合統(tǒng)計與輔助決策指標(biāo)體系總體框架按照“1+1+8+1”架構(gòu)進行設(shè)計:包括1套綜合指標(biāo),全面反映自然資源的總體情況;1套復(fù)合指標(biāo),綜合反映地區(qū)自然資源水平與利用情況;8套專項指標(biāo),包括土地指標(biāo)、國土空間規(guī)劃指標(biāo)、不動產(chǎn)登記指標(biāo)、礦產(chǎn)指標(biāo)、地質(zhì)災(zāi)害指標(biāo)、測繪地理信息指標(biāo)、自然資源執(zhí)法指標(biāo)、林業(yè)指標(biāo),分別反映各類型自然資源及業(yè)務(wù)管理的情況;1套社會經(jīng)濟指標(biāo),為自然資源輔助決策業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。自然資源綜合統(tǒng)計與輔助決策指標(biāo)體系總體框架[6]如圖1所示。8套專項指標(biāo)下設(shè)一級指標(biāo)和二級指標(biāo)。其中:土地指標(biāo)包括22個一級指標(biāo)、81個二級指標(biāo);國土空間規(guī)劃指標(biāo)包括3個一級指標(biāo)、22個二級指標(biāo);不動產(chǎn)登記指標(biāo)包括4個一級指標(biāo)、9個二級指標(biāo);礦產(chǎn)指標(biāo)包括14個一級指標(biāo)、42個二級指標(biāo);地質(zhì)災(zāi)害指標(biāo)包括2個一級指標(biāo)、6個二級指標(biāo);測繪地理信息指標(biāo)包括5個一級指標(biāo)、19個二級指標(biāo);自然資源執(zhí)法指標(biāo)包括6個一級指標(biāo)、24個二級指標(biāo);林業(yè)指標(biāo)包括1個一級指標(biāo)、4個二級指標(biāo)。
3總體框架設(shè)計
系統(tǒng)總體框架遵循規(guī)范性、先進性、實用性、可靠性原則,分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、服務(wù)支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶層,以相應(yīng)的政策制度標(biāo)準(zhǔn)和安全運維保障為支撐[7],如圖2所示。基礎(chǔ)設(shè)施層由計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源及安全資源構(gòu)成。計算資源和存儲資源按照云服務(wù)模式和云架構(gòu)建立共享資源池,形成可按需動態(tài)擴展的高性能計算環(huán)境、大容量存儲環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)資源主要包括自然資源業(yè)務(wù)網(wǎng)、電子政務(wù)外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。安全資源主要是保障內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全的防火墻、密碼機、入侵檢測、漏洞掃描、病毒防治、安全審計等軟硬件資源。數(shù)據(jù)資源層主要包括現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)集合,還包括土地利用現(xiàn)狀、耕地管理、用地審批管理、供地管理等各類指標(biāo)集合。服務(wù)支撐層的通用服務(wù)主要由國土空間基礎(chǔ)信息平臺提供支持,包括基礎(chǔ)服務(wù)、消息服務(wù)、報表服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和地圖服務(wù);業(yè)務(wù)空間服務(wù)主要包括圖層查詢、疊加分析、圖層截圖;身份認(rèn)證服務(wù)按照不同的行政區(qū)劃、組織機構(gòu)和用戶身份給予身份認(rèn)證和系統(tǒng)權(quán)限[8]。業(yè)務(wù)應(yīng)用層是系統(tǒng)建設(shè)的主體內(nèi)容,通過獲取國土空間基礎(chǔ)信息平臺提供的空間分析服務(wù)支持,建立內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全交換通道,實現(xiàn)指標(biāo)查詢、專題分析、指標(biāo)預(yù)警、礦權(quán)分析、用地分析、執(zhí)法巡查等應(yīng)用。用戶層包括各級自然資源管理部門人員。
4系統(tǒng)功能實現(xiàn)
系統(tǒng)的功能主要包括指標(biāo)展示與查詢、專題分析報告、關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警及業(yè)務(wù)應(yīng)用,其中,業(yè)務(wù)應(yīng)用包括礦權(quán)分析、用地分析和執(zhí)法巡查。
4.1指標(biāo)展示與查詢
本系統(tǒng)按照已梳理的指標(biāo)層級關(guān)系,列表展示指標(biāo)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過靈活組合各類統(tǒng)計圖表展示指標(biāo)的詳細(xì)數(shù)據(jù),支持省、市、縣、鄉(xiāng)、村級數(shù)據(jù)展示。用戶可以選擇指標(biāo)進行自定義組合查詢,包括文字查詢和地圖查詢[9],如圖3所示。圖3中,1畝=666.6m2。例如,自然資源管理部門需要了解本省耕地變化情況時,原來通常需要直接詢問耕地保護監(jiān)督處,再由耕地保護監(jiān)督處聯(lián)系地方主管部門進行統(tǒng)計上報,數(shù)據(jù)獲取過程煩瑣且周期長。使用本系統(tǒng)后,可以直接通過系統(tǒng)中的“指標(biāo)展示與查詢”功能,選擇好查詢年份,點擊“耕地”指標(biāo),即可立即查詢對應(yīng)年份的耕地基本信息、分類統(tǒng)計信息、行政區(qū)劃匯總信息、各地類占比信息以及近五年的地類變化信息。該功能實際應(yīng)用場景多、頻率高,能有效解決統(tǒng)計數(shù)據(jù)層層上報時間周期長、匯總數(shù)據(jù)多次計算準(zhǔn)確率低的問題。
4.2專題分析報告
系統(tǒng)按照不同業(yè)務(wù)專題的分析模型,建立不同的專題模板,將指標(biāo)數(shù)據(jù)進行自動填充,生成專題報告,還可語音播放報告和導(dǎo)出報告文檔[10]。例如,自然資源管理部門需要定期編制本區(qū)域用地分析報告,國土空間用途管制部門和自然資源開發(fā)利用部門收集最新數(shù)據(jù),綜合處室匯總形成專題報告,通常需要三天才能完成編制工作。業(yè)務(wù)部門利用本系統(tǒng)可以直接使用專題分析報告功能,點擊“用地分析”按鈕后,系統(tǒng)則會提取本區(qū)域指定時段的相關(guān)數(shù)據(jù)并自動填充至預(yù)置的用地分析報告模板,一鍵實時生成用地分析報告,有效解決了業(yè)務(wù)部門編制專題分析報告協(xié)同困難、效率低下的問題。
4.3關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警
關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警是自然資源業(yè)務(wù)體系中的關(guān)鍵指標(biāo),通過比較目標(biāo)值發(fā)出警示信號,對耕地保有量、永久基本農(nóng)田保護面積、臨時用地項目指標(biāo)進行預(yù)警,如圖4所示。
4.4業(yè)務(wù)應(yīng)用
業(yè)務(wù)應(yīng)用直接服務(wù)自然資源一線業(yè)務(wù),方便一線業(yè)務(wù)人員隨時隨地通過智能分析技術(shù)查詢指定區(qū)域?qū)?yīng)地塊的相關(guān)情況,實現(xiàn)自然資源的動態(tài)化監(jiān)控與精細(xì)化運營。目前,主要包括礦權(quán)分析、用地分析與執(zhí)法巡查三大應(yīng)用功能。
4.4.1礦權(quán)分析
礦權(quán)分析通過礦權(quán)智能算法,對目標(biāo)區(qū)域進行相關(guān)性分析,計算得出目標(biāo)地塊關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)信息與礦權(quán)信息,對比標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃要求,評估目標(biāo)區(qū)域在礦權(quán)用地層面的合法性,如圖5所示。
4.4.2用地分析
用地分析根據(jù)用戶的面積、地類等篩選條件,初步查找滿足要求的地塊,通過站立位、圖上繪制或上傳坐標(biāo)方式選定分析區(qū)域,對選定區(qū)域范圍內(nèi)的項目位置、土地分類、土地權(quán)屬、建設(shè)用地批準(zhǔn)等情況進行分析查看,對用地合法性、用地適宜性進行分析和預(yù)判,形成用地分析報告,如圖6所示。本系統(tǒng)用地分析功能可直接為企業(yè)線上檢索、篩選出滿足條件的地塊,并對意向地塊進行初步分析,通過檢查該地塊的土地類型、權(quán)屬信息等形成分析報告,為企業(yè)決策提供及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)服務(wù),有效助力當(dāng)?shù)卣猩桃Y。
4.4.3執(zhí)法巡查
執(zhí)法巡查功能為巡查員提供現(xiàn)場采集違法案件信息和現(xiàn)場執(zhí)法的工具,輔助巡查人員完成動態(tài)巡查,實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸,及時上報違法案件信息,實現(xiàn)對所有日常巡查的任務(wù)下發(fā)、管理、查詢、核查及數(shù)據(jù)發(fā)送。本系統(tǒng)通過內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)將違法數(shù)據(jù)安全下發(fā)到移動端,業(yè)務(wù)人員可攜帶移動設(shè)備進行現(xiàn)場勘驗和取證記錄,減少了執(zhí)法巡查環(huán)節(jié),提高了執(zhí)法工作效率。
5結(jié)束語
自然資源數(shù)據(jù)涉及時空變遷,在保障數(shù)據(jù)安全的前提下,自然資源管理部門業(yè)務(wù)人員和決策者需要充分利用信息技術(shù),高效完成業(yè)務(wù)閉環(huán),全面掌握業(yè)務(wù)全貌,從而做出科學(xué)決策。本文在充分理解國家政策要求及用戶實際需求的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一套科學(xué)全面且覆蓋省、市、縣、鄉(xiāng)、村五級的自然資源指標(biāo)體系,基于“國土調(diào)查云”的數(shù)據(jù)交換技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了自然資源統(tǒng)計分析與輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)為業(yè)務(wù)人員提供內(nèi)外業(yè)一體化的應(yīng)用功能,輔助決策者實現(xiàn)全域自然資源的態(tài)勢感知。未來,針對自然資源政務(wù)信息集中程度不高、公眾參與度較低的問題,本系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品思維,打造面向公眾的一站式資訊平臺,降低信息獲取難度,提升公眾參與熱情,為社會公眾參與自然資源共治提供有力手段。
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作者:吳穎 魏碩爍 白晶 胡晉 游勇 單位:武漢天恒信息技術(shù)有限公司 自然資源部長江中游國土調(diào)查監(jiān)測工程技術(shù)創(chuàng)新中心