国土空间规划作为国土空间用途管制中的主要内容,正逐渐成为空间规划体系的核心。城乡规划逐渐向数字化、网络化、智慧化方向发展,成为推动规划信息化从“数字规划”走向“智慧规划”的关键。该文以地市级国土空间规划一张图系统的构建为工程背景,探讨了一张图系统的总体架构和涉及的关键技术,展示了平台应用效果,系统为空间规划体系的建设和完善提供了信息化服务和支撑。
国土空间规划 总体架构 平台 数据库
中图分类号:TU982 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2022)02(a)-0000-00
As the main content of land spatial use control, land spatial planning is gradually becoming the core of spatial planning system. Urban and rural planning is gradually developing in the direction of digitization, networking and intelligence. It has become the key to promote planning informatization from "digital planning" to "intelligent planning". Taking the construction of one map system of land spatial planning at Prefecture and municipal level as the engineering background, this paper discusses the overall architecture and key technologies of one map system, and shows the application effect of the platform. The system provides information service and support for the construction and improvement of spatial planning system.
Land spatial planning; Overall architecture; Platform; Database
当前,国土空间规划是全面推进生态文明体系建设,提升国土空间治理体系和治理能力现代化的重要举措。空间空间规划“一张图”对于支撑空间规划全生命周期的动态监测、智能分析监测和预警,以及如何实现“易用、好用、管用”具有重要意义,仍然是当前的关键问题。
为贯彻落实国家战略和市级“一张图”体系建设要求,一些地方率先启动并完成了“一张图”建设工作。但各地在系统建设、系统运维、评价指标等方面存在差异。例如,在建设功能方面,有的地方注重管理规划成果审查和楼层数据称为“一张图”,有的地方注重重要数据,帮助编制、规划和监测规划的实施和预警;在考核指标上,有的地方侧重于基础地理数据建模的分析与应用,有的地方侧重于社会经济大数据的辅助规划编制。这说明各地“一张图”系统的建设和实践还存在系统标准不一致、特征挖掘深度等问题,难以满足自建和实际应用的需要。针对当前市级自然资源管理的现状,迫切需要一套标准化、智能化的“一张图”系统,实现自然资源业务全覆盖、规划指标可量化、特色功能可定制。该文以《自然资源部信息化建设总体方案》为指导,分析地级“一张图”系统的功能定位,构建地级“一张图”系统框架,以期探索出一条新路径。
1 建设思路与方法
市级“一张图”建设以统一标准化体系为抓手,以国土空间基础信息平台为基础,参照自然资源信息化五类主要数据,构建“一张图”数据库。建立从数据建设到系统运行的数据库规范、数据汇聚、数据质量检测、系统接口、系统运行管理等标准规范。联动多规合一协同审批平台,充分运用新技术、新方法,构建上下联动、横向协调、闭环控制的市级体系。此外,基于全覆盖、可量化、可定制覆盖的理念,结合当地自然资源的特点和指数模型的管理功能,满足当地特色和功能的需求,以期帮助空间规划编制以及自然资源管理。研究构建四大系统支撑体系:系统标准规范体系、空间数据资源体系、业务管理规则与规划监測体系、监测评估预警指标模型。
以全覆盖数据资源支撑系统为例。全覆盖数据资源系统作为构建“一张图”系统的底板支撑,是构建系统的中心系统。作为“一张图”系统数据互联互通的重要基础,应有一个覆盖全省、标准统一的全国空间规划数据资源目录。通过结合建筑形态,满足国土空间规划的“底图”(底板数据)、“蓝图”(规划数据)和“管理图”(管理和社会经济数据)的建设要求。规划数据资源系统全面覆盖现有数据、管理数据、规划数据和社会经济数据等数据资源,为空间规划各要素的编制和实施提供有力的数据支持。
2 总体架构
遵循层次化设计思路,以五层架构形式组成市级“一张图”系统总体架构。在遵循业务技术规则与数据标准规范的基础上统一运维支撑平台,总体按照基础设施层、数据层、平台层、服务层、应用层五大层组织。其总体架构,见图2。
基础设施层包括计算资源、存储资源、网络资源。支撑系统正常运行的存储设备、服务器设备、基础网络设备、安全设备等,基于基础设施环境提供计算、存储、接入、容灾和基础网络等方面的能力。
基于关系型数据库系统、文件系统、分布式文件系统汇集形成空间数据资源池、业务数据资源池、内容数据资源池及新数据资源池等多元数据资源,建设操作型数仓、核心数仓以及面向不同业务方向的数据集市,提供国土空间信息资源数据服务。包括“一张图”数据库和指标模型库,为系统功能应用提供数据规整、数据建库、空间分析、数据可视化、指标模型库等数据支撑。
对国土空间规划过程中涉及的业务、指标、模型进行统一管理,包含规则库、指标库及模型库构建,以及对应的管理功能。以国土空间基础信息平台数据资源为基础,充分融合大数据与传统数据,保证数据可稳定获取、指标可持续计算、监测评估预警可落实;在一套国土空间规划实施监测预警的基础指标基础上,根据市-县两级国土空间规划实施和监督要求,实现指标体系可组合、可定制。针对建设安全、绿色、协调、高效、宜居国土的关键问题,通过建立模型和量化分析,辅助开展三线管控、自然资源资产负债、绿色发展、宜居环境等方面的定期评估。
采用分布式微服务架构,聚焦于支持系统功能和数据资产的服务化,形成信息资产,对外提供服务资产输出。降低系统的复杂度和耦合度,提升组件的内聚性、敏捷性,降低后续信息化投资成本、缩短建设周期。基于多级时空网格体系的网格时空大数据,提供强大的数据建模和分析能力,为资源环境承载能力评价、国土空间开发适宜性评价和国土空间规划智能服务决策提供了效率更高、成本更低和更人性化的新技术支持,全面提升國土空间治理体系和治理能力现代化水平。
提供系统的构建管理和运行管理的支撑服务,提供以构建管理和运行管理为基础的业务功能应用,包括规划编制、规划审查、规划实施、规划监测、规划评估、规划预警6大基础功能和对外其他拓展服务等方面应用。实现空间信息的统一组织、统一服务、高效应用,首先需要基于统一的信息资源目录,对国土空间规划体系内分布式、海量异构的空间地理信息进行整合与管理;其次,需要针对不同的业务场景,对指标数据提供多种维度的切片分析,自主设计制作各类专题图、统计图表,不仅要考虑数据表现形式的丰富,还要考虑图表之间有效的交互。
3 关键技术
时空数据库适用于存储和管理位置或形状随时间变化的各种空间对象。针对海量、多源、异构、多时态、多尺度地理信息数据库的特点,以及多维动态可视化、一体化集成的必然趋势,平台制定了建设规划成果标准,各类时空数据的数据组织、管理和统一组织一体化模型的计算机化和设计,历史规划数据档案数据库的规划、归档和建设的标准化,形成了一套综合性的多源时空数据集成与管理系统。
基于数据资源和功能资源的“可配置”开发模式,结合云端GIS硬件资源和数据服务资源,动态编程和运维管理方式,按照“分布式存储、自主维护、权威管理、共享应用”概念设计,构建了一套“可配置”的规划和管理解决方案,并实现了该解决方案的实践和应用。
时空信息云平台与城乡规划协同研究符合城乡规划发展趋势,在“一张图”中,数据集成管理和可视化由并行计算集群服务器完成,为用户提供全方位的时空信息服务。“一张图”平台不仅可以提供历史和当前时空信息云服务,还可以为规划编制和分析、规划管理中的管理决策、智能规划和规划提供强大的云服务和云计算技术支持,为智慧城市建设提供支持服务和研究思路。
4 结语
该文针对国土空间规划编制与管理“一张图”的多项关键技术进行研究,并结合城市规划管理的实际应用需求,建设了国土空间规划编制与管理“一张图”。通过“一张图”在城市规划管理信息化建设和数字城市地理空间框架建设中的应用,提升了规划决策的科学性和前瞻性,为空间规划体系的建设和完善提供了信息化服务和支撑。
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黄盖(1984—),男,硕士,高级工程师,研究方向为地理信息系统。
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