产业空间分析管理决策支持系统的设计与实现

周 勍，杨 梅，吴瑞龙，杨卫军

（1.广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）

近年来，广州市工业和信息化产业快速发展，但受国家宏观经济形势影响，保增长压力日益增加。按照广州市委、市政府工作部署，广州市工业和信息化局（以下简称工信局）积极开展工业和信息化领域的招商引资工作。在招商过程中，由于缺乏相应的地理信息系统的支持，既影响了招商引资的效率，也不利于统筹优化全市的产业布局。为了推动广州市产业转型升级、企业提质增效，实现全市工业和信息经济质量效益双提升，重点抓好新增产值大户（制造业骨干企业）、两高四新、小升规、工业投资、技术改造和引进重大工业项目等专项服务工作，急需包含信息化管理技术和地理信息空间分析技术的工业和信息化决策支持系统。

本系统整合工信局的工业和信息化发展相关业务数据及其他产业相关数据，针对工信局的企业服务工作，分析相关产业和企业情况，将全市开业登记企业和园区数据进行空间化落图，建立产业空间分析管理决策支持系统，构建基于地理信息系统的多维度园区及产业数据图层，结合地理信息技术，提供产业园区统计分析、综合评价、深度挖掘等服务，实现了园区基本信息管理和展示、园区企业管理和分析、园区配套设施查询、园区经济效益分析、园区产业结构分析、园区创新能力分析、园区控规分析、园区招商情况分析等功能。通过对产业园区的多维度分析，为加强工业和信息化领域产业规划，更好地开展企业服务和制定更有针对性的政策提供数据支撑，为优化产业布局和政策制定提供信息化决策支撑。

1 系统设计

1.1 系统架构设计

产业空间分析管理决策支持系统是基于地理信息的工业和信息化决策支持系统，旨在集成多种专题信息和空间数据，汇聚成产业园区信息大数据, 从而实现产业园区运行监测及分析展示等服务应用，其系统架构设计图如图1 所示。

根据广州市于2019 年印发的《2019 年广州市政府投资信息化项目申报指南》要求各区各委办局在开发涉及基础测绘地理信息成果应用的业务系统时，应基于市里已建成的可共用复用的GIS 时空平台，即智慧广州时空信息云平台（以下简称“时空云平台”）开展设计，应使用该平台提供的基础地理信息数据服务和通用功能服务。因此本系统基于时空云平台的数据服务，共享并应用了基础地理信息数据和公共专题数据；基于时空云平台的地图接口服务实现地图应用开发；基于时空云平台的空间分析等功能服务接口，实现园区多维空间分析和企业关联分析。基于上述数据支撑和服务支撑，本系统可服务于广州市及各区工业和信息化领域相关部门，为园区管理、产业规划、招商引资提供决策辅助支持。

1.2 系统功能结构设计

产业空间分析管理决策支持系统，从园区管理、产业规划、招商引资等需求角度出发，设计了包括园区运行监测、园区统计分析、产业地图、工业用地统计分析和园区规划在内的多个功能模块。功能结构设计如图2 所示。

园区运行监测模块提供全市产业园区的微观监测管理。对于系统内的每个园区，结合规划专题数据、产业专题数据，从多个角度对其进行分析和评价。园区统计分析模块则从宏观层面对全市产业园区的综合情况进行查询、统计和分析，并将结果以多种图表方式，结合地图进行多维可视化，让业务人员从多方面快速定位查询关注园区，让管理者全面掌握园区宏观统计情况。产业地图是基于全市企业数据和产业专题数据，利用地理信息空间可视化技术，绘制全市各类产业分布专题图，从而直观地展现当前全市各行业企业分布情况、税收情况和销售收入情况。工业用地统计分析模块结合统计年鉴工业用地和规划专题用地数据，对全市及各区的工业用地产值和效益进行统计分析，并进行地图展示和图表联动展示。园区规划聚焦于园区选址分析，在用地数据支撑下，提供全市用地类型和面积查询，并与园区主导产业和园区用地意向进行自动匹配，提供符合要求的用地清单。

图1 系统架构设计图

图2 系统功能结构设计图

2 关键技术

2.1 产业园区空间化地名址匹配技术

基于智慧广州时空信息云平台地名址匹配引擎，利用地址匹配技术实现园区和企业空间化。地址匹配服务按照特定的步骤为园区和企业的地址查找匹配对象，其核心基础是基础地理信息数据和标准地址数据库。地址匹配可以有效地解决用户的现实世界语言同计算机空间信息语言之间的转换，即根据自然语言描述的地址字符串自动匹配标准地址，然后根据标准地址查找潜在的位置，生成地图坐标。根据与输入地址的接近程度为每个候选位置指定分值，最后用分值最高的标准地址坐标来为输入数据进行空间落图。

2.2 基于SOA 的架构设计

SOA 原理对于GIS 架构具有积极作用，可利用标准的接口和访问方式对外提供地理信息系统中的各种功能，即模块的封装性[1]。系统采用WebService 方式来支持SOA 架构，提供基于网络的HTTP+XML 或HTTP+JSON 接口服务，接受服务方可以通过XML 或JSON 传递必要的参数到服务器端，实现与自身业务应用系统的无缝集成。

2.3 融合webpack、node.js、vue.js 等前端技术

2.3.1 Webpack

Webpack 是一个模块打包器，可动态打包所有依赖项，即将许多松散的模块（如图片、CSS、JSON 等资源）进行转换和打包，形成符合生产环境需求的前端资源。此外，还可将按需加载的模块进行代码分割，待运行至需要时再进行异步加载。

2.3.2 Node.js

Node.js 是一个基于chrome 浏览器的JavaScript 运行时平台，适应轻便搭建扩展、响应快的Web 应用[2]。Node.js 自带运行环境可在JavaScript 脚本的基础上解释和执行。

2.3.3 Vue.js

Vue 是一个构建Web 界面的JavaScript 库，是一套构建用户界面的轻量级和渐进式的框架[3]。与其他重量级框架不同的是Vue 采用自底向上增量开发的设计，其核心库只关注视图层，便于与第三方库或既有项目整合。

2.4 空间数据可视化技术

在图表数据可视化中，使用前端主流框架Vue.js结合HTML5[4]，实现组件化。在实时通信方面采用主流的WebSocket[5]，前端图表多样展示采用D3[6]和ECharts[7]。在地图展示方面使用智慧广州时空信息云平台提供的地图可视化接口服务，实现热力图、散点图、地图统计专题图等多种空间数据可视化效果。

3 系统实现

3.1 系统数据

根据产业园区管理分析业务需求和系统建设目标，本系统的支撑数据包括空间数据和非空间数据。

1）空间数据，包括基础地理信息数据、规划专题数据、公共专题数据和互联网抓取数据。其中，基础地理信息数据包括政务版矢量电子地图、政务版卫星影像和航空影像地图等数据。规划专题数据包括控制性详细规划数据、土地利用总体规划、三区三线规划专题数据等。公共专题数据主要关注全市POI 兴趣点数据。互联网抓取数据为基于爬虫技术获取的法人数据。

2）非空间数据，包括园区专题数据、企业专题数据、产业专题数据等。其中园区专题数据包括国家级产业园区、省级产业园区、市级产业园区、十大价值创新园、区级产业园区、村级工业园、提质增效试点园区、民营园区等。企业专题数据包括开业登记企业数据、企业历史变更数据等。产业专题数据包括企业税务数据、企业销售收入信息、企业软著专利等信息。

3.2 专题数据矢量化

依托智慧广州时空信息云平台的地名地址匹配引擎，对园区数据、企业数据进行空间矢量化。对于有四至范围描述和图片示意的园区数据，经用户调研确认后，以高分辨率航空影像为底图进行人工标绘，完成园区落图，得到园区空间数据。对于无四至范围描述园区点和企业点数据，根据其地址描述，基于地名地址引擎进行匹配落图。空间化后的园区和企业数据与产业专题数据进行关联分析，从而得到园区和企业的税收总额、税收强度、销售收入、销售收入等经济效益分析信息，以及创新能力情况等其他专题信息。

3.3 系统成果

产业空间分析管理决策支持系统，在丰富的空间数据和业务专题数据的支撑下，实现了园区和企业的快速查询定位，以及园区全方位综合评价和统计分析。部分系统举例展示如下：

1）园区配套设施查询分析。选择某个园区，选择一定的查询范围，则可自动分析出坐落在该园区选定范围内的各项设施数量。包括餐饮、住宿、交通、酒店、医疗和学校等，如图3 所示。点击每一类设施专题，可查看该专题设施列表以及地图定位。

图3 园区配套设施查询

2）园区控规用地分析。选择某个园区，点击园区控规分析，系统自动结合园区范围和控规用地数据，分析该园区内各类用地的占比情况效果如图4 所示。

图4 园区控规用地分析

3）产业地图。用户可根据企业所属行业、注册资本、税收贡献、IAB-NEM 等重点产业和区域等条件进行筛选，系统完成查询后，在地图上形成分布热力图和散点图。同时按区对企业数量、税额和销售收入进行按区统计并绘制统计图表，效果如图5 所示。

图5 产业地图

4）工业用地统计分析。工业用地效益分析可对全市和各区进行多年度的工业总产值及单位面积工业税额进行对比统计分析。分析结果绘制地图专题图和柱状图表，效果如图6 所示。

图6 各区工业用地效益分析

4 结 语

产业空间分析管理决策支持系统以空间地理信息为核心，集成空间的、业务的以及外部支撑的各类数据信息，通过在空间上的可视化展示、统计、分析，形成各种专题图表，直观而形象地呈现产业经济、发展等情况和趋势，是基于地理信息的工业和信息化决策支持系统。通过基于地理信息系统的管理模式，辅助园区管理、产业布局以及招商引资，并最终为产业经济发展、产业经济管理、分析、评估等决策提供辅助支持。