山东省烟台市国土空间规划监督信息系统构建研究

邹敏 于成 李国庆 朱鹏军 王亮

摘要： 烟台市进行了国土空间规划平台的升级，发布了“烟台市国土空间规划‘一张图实施监督信息系统”。该系统基本满足了烟台市的各项发展规划需求。本文梳理了该系统的构建过程，分析了该系统的技术特点，总结了使用方法及理论，为国土空间规划平台的应用提供借鉴。

关键词： 国土空间规划；信息系统监督；规划结果评价；模块动态组装；烟台市；山东省

中图分类号：  TE822.01      文献标识码：  A    doi：10.12128/j.issn.1672  6979.2023.04.011

引文格式： 邹敏，于成，李国庆，等.山东省烟台市国土空间规划监督信息系统构建研究［J］.山东国土资源，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

在国家号召建立国土空间规划“一张图”后，全国各地区先后开展了相关工作［1  2］，江西省率先开始了“一张图”的建设，其中尤以上饶市为先，其系统的主要特点是“三维一体”的“一张图”［3］。其次是赣州市，其系统主推城市闭环管理，从问题发现到行政决策均实现了环环相扣［4］。绍兴市在一张图的开发实践过程中［5］，引入了工作流技术实现规划审查流程的可配置化，突破了需求不确定的限制，为系统的开发及辅助规划审查等工作创造了有益的经验。随着各地区相关系统的发展，对“一张图”系统建设的研究也随即展开，李金玲总结分析了多个市级国土空间规划的建设案例，发现各地的系统整均合了国土空间相关数据资料，实现了国土空间规划规划编制、审査、动态监测及评估预警的全流程闭环管理，极大地提高了国土空间规划评估预警和实施监督能力，全面提升了市级国土空间治理体系和现代化治理能力［6］。而吴辉等人则认为国土空间规划审查与管理模块既是一张图实施监督信息系统的重要组成部分，也是国土空间规划流程中的重要一环，向上承接规划编制，向下指导规划实施，重要性不言而喻。当前，编审体系尚需完善，编制流程尚待明确［7］。

2019年，山东省人民政府印发《关于建立国土空间规划体系并监督实施的通知》，明确到2020年，全省须基本完成各级行政区的国土空间总体规划系统，且同步建立国土空间规划“一张图”的信息监督系统［8］。同年，烟台市人民政府印发了《烟台市国土空间总体规划编制试总体规划编制试点工作实施方案》，标志烟台市国土空间规划与国土信息监督系统构建的开始［9］。

截至2021年底，烟台市国土空间规划与信息监督系统已全部建构完成。建成“烟台市国土空间规划‘一张图实施监督信息系统”，该系统覆盖国土空间规划编制、审批、实施及监测评估、预警的全过程信息化体系，提升了烟台市国土空间规划的能力和水平。

本文梳理了该类系统的构建过程，总结了构建理论与方法，分析了在实际应用过程中的技术特点，讨论了未来国土空间规划系统的发展方向，为未来国土空间规划系统的发展建设提供借鉴。

1 研究区概况

烟台市地处山东半岛东北部，全市共5个区和代管6个县级市（图1）［10］。土地总面积1.38万km2，其中耕地44.9万hm2，园地23.7万hm2，林地22.2万hm2。烟台市濒临渤海与黄海，下辖海域面积约2.6万m2。其矿产资源较为丰富，已发现矿产68种，可开发利用的有46种，矿产产地207处。在已探明储量的矿产中，能源矿产有煤、油页岩、地热3种。金属矿产有铁、岩金、砂金、银、铜等13种［11］。其中金矿储量居全国首位。非金属矿产有菱镁矿、滑石、白云石等22种［12］。

2 数据来源及技术方法

2.1 数据资源

数据资源包括国土空间基础信息平台已有的数据，以及“一张图”实施监督系统构建过程中产生的数据，汇集了现状、规划、管理、社会经济等各类数据。同时，为满足“一数一源”“单一信息视图”“数据分析”的信息化需求，打造了一个数据驱动的空间规划实施监督架构。

2.2 系统总体设计

2.2.1 系统总体架构

为保障系统安全、高效、可靠运行，系统采用了现有最先进的且最成熟的技术，按照“大平台、微服务、轻应用”的思路进行技术架构设计。其中，“大平台”主要是国土空间基础信息平台，结合了云计算、大数据等最新互联网技术。“微服务”聚焦于支持系统功能简单化和数据资产服务化，此可降低信息化投资成本。“轻应用”则提供了更加简便、轻灵的前端应用程序。

系统的服务架构同样基于国土空間基础信息平台所设计。包含“开发数据服务”“系统支撑服务”和“软件应用服务”。其中，“开发数据服务”包括模型构建服务、模型计算服务、指标构建服务、指标获取服务，旨在为系统支撑层提供必要服务；“系统支撑服务”包括审查服务、监测服务、评估服务、预警服务等业务服务；“软件应用服务”用于开发国土空间规划“一张图”应用、国土空间规划分析评价、国土空间规划成果审查与管理、国土空间规划监测评估预警，可为国土空间总体规划编制、审批、实施、监测、评估和预警提供信息化支撑。

计算服务、指标构建服务、指标获取服务，用于为上层平台支撑层提供必要服务，主要包括审查服务、监测服务、评估服务、预警服务等业务微服务，软件通用服务沿用国土空间基础信息平台，共同支撑起上层应用体系。

平台支撑层是基于国土空间基础信息提供的数据资源，通过将业务应用中可复用、可共享的功能和服务进行拆分，形成面向业务领域的业务微服务和通用软件服务。为国土空间规划“一张图”实施监督信息系统建设，提供所需的各类基础数据和应用支撑。

数据服务层分为数据资源和指标模型。其中数据资源是指数据資源包括国土空间基础信息平台已有的数据以及“一张图”实施监督系统建设过程中产生的过程数据，汇集现状、规划、管理、社会经济等各类数据，包含空间数据、内容数据及新数据等多元数据。而指标模型主要是对国土空间规划过程中涉及的指标、模型进行统一管理，形成一套指标库和一套模型库。通过指标管理技术和模块管理技术，建立配套的国土空间规划指标模型库并实施动态管理，服务国土空间规划编制、实施监督等环节和需要。

基础服务层是面向国土空间规划的应用需求，实现对计算资源、网络资源、存储资源的有效管理和利用，提供云主机、云存储等基础设施环境，包含云应用引擎、数据库服务、大数据服务、云搜索、负载均衡等。

2.2.2 评价指标体系的构建

系统共有3种评价指标体系：规划指标体系、城市体检指标体系、监测预警指标体系。并采用动态模型管理技术，将模型标准化为指标、公式和参数，然后通过组装和编排，对不同类型的模型进行统一管理，此可为功能模块的组合打下基础。指标由公式加参数计算得来。模型结构采用数据库的组织形式进行存储。

2.2.3 系统部署与网络环境搭建

系统的部署采用B/S部署架构［13］，此可充分利用现有资源。包括部署应用服务器、数据库服务器、地理信息服务器、文件服务器。确保了相应环境资源合理配备。此外，其基础环境支持分布式应用部署，同时随着业务量的增加，计算量的增加，增加了节点处理的模式，满足了高并发和高可用的需求。此外，本系统还配备相应的备份机制，保障系统安全可靠运行（图2）。

应用服务器需安装相应软件以承载系统的网络应用。该服务器承担着业务系统的各类应用服务，因此需要有强大的计算能力，能够处理大量的并发连接。数据库服务器承担着业务系统的各类数据库服务，亦有非常强大的计算能力，因此该服务器亦能处理大量的并发连接，但必须要有较大的存储空间。因此使用MongoDB服务器［14］存储非结构化数据，存储国土空间规划阶段成果包。地理信息服务器承载着各类GIS地图服务，包括地图服务的发布及切片存储的应用，需要非常强大的性能支持。文件服务器担负文件部署与存储和在线浏览服务，负责原始资料的管理，提供资料的全文检索，快速精准查找资料，同时提供office资料和图片资料进行在线免插件浏览。

系统统一部署到了自然资源业务网上，资源服务器及存储设备充分利用了烟台市自然资源和规划局现有资源，构建起基础设施支撑，建立安全稳定、弹性可用、按需分配的基础设施环境，为整个系统提供高性能的资源服务。

2.3 技术方法

2.3.1 多维建模方法

本系统采用了多维建模技术构建出指标多维模型［15］，可满足指标的多维度、多版本、分类分级的管理与存储。通过建立数据仓库，将数据按照一定的方式组织，使得数据更加容易存取并且有使用价值。将指标等数据组成多维结构并以“星型”的形式构成，使得数据库查询更加直接有效，大大提高了决策支持的效能。另外，通过多版本管理实现了指标数据在行政区划调整的管理；通过分类分级管理实现了指标按不同类别不同级别管理（图3）。

2.3.2 模型管理方法

由于本系统涉及众多模型，管理众多模型十分复杂困难，采用模型管理引擎技术［16］，对指标算法模型、空间审查模型、管控模型、分析评价模型进行统一可视化构建并管理。并可重新编排、模型可随意组合，这降低了业务逻辑实现的复杂性，提高了应用程序的可维护性和可扩展性，增加了模型的复用度。

模型管理引擎包括规则配置和规则运行两大模块：规则配置模块即是创建逻辑业务对象模型（BOM）［17］，并将其映射到定制的具体领域词汇表中，将BOM与执行模型与XML模式相关联［18］。规则运行模块即是调取规则算子，并依据规则流程规则运算，并返回结果。通过可视化的模型构建支持，将模型植入系统，满足了国土空间规划管控复杂规则的灵活实现要求。

2.3.3 分级管控技术

该系统采用空间服务分级管控技术，实现了空间数据的集中统一共享、分层分级管理，提高了数据管理的安全性［19］。通过分层分级管理，能够实现省市县空间数据按照不同的层级进行分级过滤展示，保障数据资产信息安全。空间服务分级管控技术由请求拦截、Token管控、权限解析、数据处理4个主要部分组成。

（1）请求拦截是通过http请求地理信息服务器，并携带一系列参数，返回图片或者数据。利用rest服务的特征，在客户端发起请求后，由拦截模块拦截请求并解析判断是否继续请求地理信息服务器。

（2）Token管控引擎可通过用户权限访问服务器，得到资源后返回给客户端。

（3）权限解析定义了用户针对每个服务的空间范围权限，空间权限支持多种粒度，同一粒度下支持权限叠加。同时支持多种比例尺，通过解析得到用户空间权限之后，对请求资源作进一步处理。

（4）数据处理针对空间数据浏览，拦截到http请求后，根据用户权限，首先获取与该http请求相同范围的行政区图像作为基准，然后对目标请求得到的图像进行图像处理，擦除权限范围之外的部分得到新的图像，返回给客户端。

3 结果分析

3.1 研发成果

国土空间规划“一张图”实施监督信息系统的成功开发实现了国土空间规划的应用、分析、评价、成果审查与管理、监测评估与预警以及运维管理。依托国土空间信息平台的基础环境资源和数据资源，形成了现状、规划、管理及社会经济四大类数据的综合体系。

利用规划分析评价模型，从土地开发强度、矿产资源承载力、城乡规划与土地利用规划的差异、建设用地等多个方面识别现状问题［20］，为国土空间总体规划编制和优化空间布局，提供了数据支撑。实现了空间管控要素精准落地，支撑了国土空间总体规划的报审和管理，有效提高了规划审查的效率和科学性。

3.2 功能模块

3.2.1 数据资源浏览

该模块可提供基础的数据浏览和地图操作功能，支持按照国土空间规划数据资源目录进行浏览、查询、定位。支持相关规划指标、规划文本、和图件的浏览查看。同时，也支持多源数据的接入，可与多个版本、多个类型数据进行叠加对比浏览。此外，可制定专题图以浏览数据。按照数据选取、数据组织、数据展现、数据导出等步骤，选择需要展现的图层数据，将不同内容的图层进行叠加显示，支持按需添加标题、图例、比例尺、指北针等地图要素，可调节图层的顺序和透明度，最终可导出需要的专题图。

3.2.2 对比分析

面向国土空间规划管理单位，该系统可提供一系列空间分析数据集，通过叠加分析、分屏对比等空间分析工具，分析不同类别、不同层级的规划数据、现状数据和建设项目数据等数据之间在空间位置、数量关系、内在联系上的异同。从而实现不同专题数据之间的空间位置和要素内容的对比分析，识别空间位置的不一致性和要素内容的差异性。

3.2.3 国土空间规划分析评价

该模块主要面向国土空间规划管理单位，以国土空间规划数据底板为基础，利用相关模型进行分析和评价。评价过程中综合土地、水、林草、矿产等资源要素和生态、地质、气候、土壤等环境要素，评价资源环境承载状态和潜力［21］，明确资源环境短板［22  23］。并在资源环境承载能力评价结果的基础上开展生态保护综合评价，划分生态重要性等级。开展农业生态适宜性评价，划分农业生态适宜等级。开展建设开发适宜性评价，划分建设开发适宜等级。为国土空间规划编制、动态维护和优化提供依据。

评价指标库采用多维数据立方体模型创立，面向各级空间规划管理用户提供综合多角度，多层次，多指标分析的联机事务分析模型。它将从各类数据源（数据库、数据仓库、平面文件）中精心筛选出来的“黄金”数据创建成多维数据立方体，通过对多维数据立方体的分析，可以辨明趋势、跟踪业务运作、创建高效的统计汇总报表。全面支持各种联机事务分析，如上钻，下钻，切片，旋转，切块等。

3.3 功能特点

3.3.1 权限统一的动态模型组装

系统支持“一张图”式的国土资源管理、規划、分析、评价，以及规划成果管理和监测评估预警。对于具体应功能和界面需要通过类似模块化的方式呈现到界面上。为了适应不同业务处室岗位设置和职责要求，对于业务与岗位的关联和衔接，通过运维管理系统进行建模管理，实现功能在界面上的统一权限控制。为了能够适应未来不同的国土规划业务和用户操作体验，系统的界面进行了组件化，应用功能资产进行了服务化，并通过界面框架渲染加载。

3.3.2 分布式系统架构

采用面向“微服务”的系统架构，使得系统的应用可通过高性能的RPC实现服务的输出和输入功能。这使得各应用代码框架无缝集成，也使得服务与服务之间依赖度大大降低，服务自身做出更改并不会影响到其他服务，扩展性与自治性得以提高。使整个系统具备快速搭建和封装变更的能力。

3.3.3 相互独立的数据库和应用软件

系统前端的运行采用了B/S模式，以提供良好的人机交互体验。控制模块、消息传递模块、注册模块等的核心功能可将相关模块分离，并单一显示界面部分与业务操作部分。后台系统遵循ORM的设计思想，建立起关系映射模型，有效封装了数据变更对系统应用的影响，达到了快速构建模型的目的，保障了系统具有安全、稳定和可扩展的特性。

3.3.4 成熟稳定的开发技术

系统的建设基于HTML5的前端开发技术，该技术提供了良好的交互式体验，同时基于Java的后台开发技术，这提高了开发效率，增加了系统的稳定性。所使用的HTML5+CSS3技术［24］，实现了前端应用的展示和交互，为用户提供良好的交互体验。从系统应用的便捷性、友好性出发，整体保证了前端应用的人性化服务。Echarts等展现模型，提供了良好的人机交互能力及处理复杂业务能力［25］。

3.3.5 创新性的方法集成

该系统在实施过程中充分复用已建成的信息系统，代码层面进行组件拆分复用，功能层面进行模块优化集成。但在解决问题过程中，虽借鉴了国内外其他城市信息化成果，但也结合了烟台市本地实际情况，通过批判性吸收、采纳和改进方式，最终将良好的创新引入到当前项目中。同时，在项目实施过程中要注意创新，重视挖掘现有业务体系的突出特点，从信息化管理制度、系统设计理念等方面尝试做出突破，以全面、关联、互动、智能的功能服务于国土空间规划。

4 讨论

由于组成该系统的业务结构较多，模块之间有较强的关联性。为了保证系统的先进性和随需应变能力，系统采用了软件基础架构平台（J2EE）＋业务基础平台的应用软件开发方式，由统一的服务端提供对应的接口并协调统筹处理不同的接口请求，模块的耦合度被降低，这便于扩展与复用。

在开发过程中，采用了敏捷开发模型，即将一个原本长周期的开发过程，分割成了多个迭代过程，其频率为一周一迭代。这种开发方式加强了团队互动和资源调度的能力，能够快速发布开发成果，随时与用户进行沟通，从而避免了大规模的返工风险。

5 结论

烟台国土空间规划“一张图”实施监督信息系统充分利用国土空间基础信息平台的资源成果，梳理出背后的业务逻辑，在开发过程中可降低应用实施成本，快速构建应用的目标。建设过程中，充分了解用户的具体现状，通过信息化技术手段解决了用户的实际的问题。同时充分考虑了将来的业务扩展、计算机技术的发展，使系统更加符合当下实际需求和未来可能需求。空间管控要素能做到精准落地，为国土空间总体规划编制、审批、实施、监测、评估和预警全过程提供信息化支撑，推动了国土空间治理工作的网络化，提升了国土空间治理体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