智慧规划和自然资源信息平台研究

窦 炜，祁 毅，张 玉

(1.南京市城市规划编制研究中心，江苏 南京 210029；2.南京大学建筑与城市规划学院，江苏 南京 210093)

0 引 言

随着当前规划和自然资源业务整合、国土空间规划、多审合一等工作的推进，传统的城市规划领域的“数字规划信息平台”及国土领域的“四全系统”均无法满足新形势下的工作需求。通过对南京、杭州等城市的相关分析，传统平台主要存在以下问题[1-4]：① 数据层面，缺少统一的数据中心，数据组织有待完善，数据价值体现不足；② 用户体验层面，人性化关怀不全面，运行效率有待提升，缺乏智能主动服务；③ 业务需求层面，无法满足业务整合的需要，难以适应敏捷调整，平台运维管理成本较高；④ 服务对象层面，需实现跨部门深度融合，信息公开渠道有待扩展；⑤ 技术层面，需要积极响应智慧化、三维化、移动化等新技术发展趋势。

南京市作为规划及国土信息化水平较高的省会城市，在本次机构改革中开展的业务及信息平台的重构具有典型性。本文结合南京市相关业务和工作，开展智慧规划和自然资源信息平台(以下简称“智慧规划资源平台”)核心理念、特征以及关键技术的研究。

1 核心理念及特征

1.1 知识驱动的核心理念

如图1所示，采用“知识闭环驱动平台业务”的设计理念，即通过各种应用不断收集和积累数据；通过对数据提炼和分析得出知识；通过知识归纳和总结出具模型以具体指导应用的深化；最后形成应用、数据和知识三者之间的闭合循环。

图1 知识驱动的核心理念

1.2 智慧化的核心特征

核心特征是“智慧”，具体包括6点：① 数据建设从简单堆砌走向集智流通；② 系统架构从紧密耦合走向按需耦合；③ 决策依据从定性规划走向定量规划；④ 交互设计从偏重实现走向体验优先；⑤ 操作模式从桌面办公走向移动办公；⑥ 工作模式从局内协同走向城市协同。

2 总体框架

如图2所示，建设114N11的总体框架，即：1个基础设施中心，1个数据中心，4个基础平台，N个应用，1个统一门户，1个统一运维[5-6]。

图2 “智慧规划资源平台”总体框架

3 关键技术

3.1 业务-知识演进模型

如图3所示，智慧规划资源平台的业务模型不仅要满足现阶段应用的需求，还需要考虑未来业务变化后的适应性问题，通过业务和知识之间的互动，实现知识推动业务的演进[7]。

图3 业务演进分析对比

(1)业务提炼知识。通过业务应用收集和积累数据，提炼出知识。如：通过对用户使用行为数据(包括：功能的使用率、表单的填写周期、图形使用习惯等)的收集和分析，形成后续如何改进平台易用性的知识。

(2)知识演进业务。采用知识驱动的主动服务模型，在平台中主动推送建议新增、调整业务的提示供决策层决策。

3.2 规划和自然资源数据中心

针对数据组织中的数据源多、分类不清、关联性差，以及数据应用中的更新烦琐、查找困难、访问效率低、挖掘不充分等不足，从数据组织，数据存储、数据转换、数据挖掘、数据服务等方面，整合规划和国土数据，重构规划和自然资源数据中心[8-9]，总体架构如图4所示。

图4 规划和自然资源数据中心总体架构

物理存储上分为业务库、决策支持库和治理库，其中业务库是中心数据、决策支持库源于业务库、治理库描述了所有数据的实体信息、关系信息以及数据管理信息等，三者之间的同步如图5所示。

图5 数据库关系示意图

3.3 协同办公自动化平台

办公自动化平台主要包括基础服务管理、核心支撑、逻辑应用3个部分。在基础服务管理中提供组织架构管理、用户管理、流程表单报表设计管理、权限管理以及外部接口服务管理，基于基础服务管理可构建办公自动化平台的统一基础服务框架；在核心支撑部分，提供流程、表单、报表引擎，结合基础服务框架形成各类系统应用；在逻辑应用部分，通过应用集成、单点登录等通过统一门户展现给最终用户应用。

3.4 智能化图形基础平台

相比传统平台，智慧规划资源平台要整合的图形数据格式更加多样，需求也更加灵活。同时随着BIM试点等工作的推进，BIM报建及二三维一体化审批也成为新的需求。图形基础平台具体建设重点包括：

(1)场景化：依据业务应用，分析用户使用习惯，按业务场景和用户场景组织数据，定制功能和界面，实现应用的轻量化和精准高效，并根据当前状态自动切换场景。如图6、图7所示，以规划条件办理为例，设计办公场景并实现根据办理环节自动切换。

图6 规划条件审批场景分类

图7 建筑规划条件“双屏图形办理”场景设计

(2)智能化：从用地决策分析、控规分析、三维辅助决策等方面开展智能化应用，同时依据大数据分析开展信息智能推送；实现审批结果的自动生成，对异常审批过程及结果进行智能提醒和预警(图8)。

图8 规划条件是否符合控规智能预警

(3)实用化：本着实用化的原则，从需求着手，深入挖掘用户需求，加强功能设计的实用性，如：一键式数据质检、移动化审批等功能。

(4)一体化：实现二维和三维审批的自由切换、无缝集成[10]。

3.5 面向辅助决策的规划和自然资源模型库

规划和自然资源模型是在国土空间规划及规划和自然资源管理过程中帮助做出决策判断的模型，包括反映城市与区域发展规律的规划分析模型和以法律法规和技术规范为依据的规则约束模型等。

规划和自然资源模型库建设紧密贴合业务，构建完整的模型体系并搭建模型管理平台，实现模型的统一创建、管理与应用。模型库(含规则库)实现对国土空间规划编制、规划管理、土地管理等业务的全覆盖支持。如图9所示，模型管理系统以规划和自然资源大数据中心为数据来源，通过调用模型库中的模型开展分析，返回结果给应用系统，具有开放、动态、可扩展的特点。

图9 模型库架构

规划和自然资源模型体系构建过程包括：

(1)模型应用场景分析：包括模型用户角色分析和业务应用场景分析两部分。

(2)模型分类与分层研究：针对每个模型的输入输出数据、模型结果展现形式进行分类，从规划和自然资源业务的具体问题出发，对模型的组织方式进行分层抽象。

(3)模型构建与样例分析：分析模型构建的原则和一般步骤，并以较为常用的规划模型为例，进行模型输出与输出的分析。

(4)模型管理基础平台搭建。开展对模型管理基础平台的定义，并研究其系统建设内容与功能，实现模型的检索、定义、运行、管理、组合等功能，为模型的应用提供支撑。

3.6 面向知识管理的规划和自然资源搜索引擎

智慧规划资源平台所涵盖内容远远超过传统平台的范畴，在数据、服务、业务集成上都需要搜索引擎技术进行串联。规划和自然资源搜索引擎通过检索平台内部数据，同时聚合平台外部数据，为用户提供文本、图形、空间地理信息、分析工具、规范文档及相关新闻报道、研究成果等多种信息在内的关联检索，将结果分级、分类并排序后供用户调阅。其主要特点包括：

(1)能够处理文本、位置、图形、多媒体信息等多种城市规划信息形式，实现复杂数据结构搜索。

(2)帮助用户完成城市规划分析、管理、展示等工作，并即时响应业务流程操作，提供高可靠的查全查准。

(3)提供统一门户，有机结合平台应用，能够同时搜索四代平台内的所有相关信息而不是每个部分具有一个或多个独立的搜索引擎，能够在不同终端上提供具有类似的用户体验。

(4)实现智能化的规划专业语义识别检索，具有城市规划专业领域知识支撑，而不只是简单的关键字匹配检索，能够将城市规划信息彼此关联，给用户提供交叉关联的检索结果。

(5)深度集成权限管理，保障信息安全。

4 结 语

本文从政策、技术等方面入手，在分析现状的基础上开展了智慧规划和自然资源信息平台研究，提出了知识驱动的理念及智慧化的特征，研究了面向服务的总体架构，针对平台中的关键技术，分析了传统平台的不足及智慧规划资源平台的解决方案，对规划和自然资源信息化建设有一定参考意义。