浅析河南省自然资源大数据建设实践

陈娜 戴立乾 纪晓东

1. 河南省自然资源综合保障中心 河南 郑州 450016；

2. 河南省国土空间调查规划院 河南 郑州 450053

引言

自然资源大数据是指在自然资源调查、监测、评价、开发、利用、交易、保护和管理过程中产生的有关自然资源数量规模、空间分布、结构类型、等级质量、权属管理等相关数据资源[1]。自然资源大数据是伴随着自然资源信息化的持续推进和管理需求的不断提升形成的，已建立涉及土地专业、地矿专业多个业务领域的业务系统，沉淀了覆盖全域的管理业务数据，通过运行顺畅的数据汇交机制，积累了大量多类别、多时相的专题数据，基本形成了自然资源大数据应用和发展的基础。近几年，随着全天候遥感监测、国土空间基础信息平台建设、政务信息共享、大数据开放等任务的推进，来自其他部门的数据、通过共享获取的外部部门的数据也迅速剧增，如何有效地建设、应用这些异构的自然资源空间大数据，以更好地支撑各项自然资源的管理与应用，是自然资源大数据建设的核心要义[2-3]。

1 河南省自然资源数据现状与问题

1.1 现状

河南省自然资源厅通过实施基于“云架构”的遥感监测“一张图”工程、国土空间基础信息平台等一系列信息化建设项目，构建地上地下、全要素、全省域、全业务的数据底图，形成了覆盖全省的自然资源数据32类，涵盖省、市、县三级的自然资源各类数据，主要涵盖基础地理、土地资源、地质矿产、其他四大类，共55项、近1000个图层、数据量约100TB。数据整合共享范围不断扩大，数据资源初具规模，数据共享初显成效。

1.2 存在的问题

1.2.1 数据资源方面。自然资源数据特别是新兴数据方面，缺少统一标准规范，数据资源的准确性、时效性、系统性还存在较大的差距。自然资源与其他政府部门的互联互通和信息共享不够，还未形成跨部门、跨行业的多领域、多场景、多结构的数据目录体系，数据视野宽度、广度需要进一步加强。

1.2.2 新技术研究方面。由于信息化经费及专业人员引进问题，造成新技术的研究突破成为难点。多源多维自然资源大数据感知、AI等技术研究应用还未突破，视频数据、互联网数据与自然资源“一张图”数据的融合显现不突出，在自然资源大数据分析模型、指标体系、展现方式等方面还跟不上。

1.2.3 应用服务方面。亟待突破传统应用服务模式和思路，充分利用大数据及相关技术，更好地服务自然资源管理。从管理需要出发，进一步加强决策支持服务能力面向科研院所、高校和社会的数据分析和信息服务还不够及时、充分。

1.2.4 在成果转化方面。成熟的自然资源大数据相关标准、系统软件、信息产品的成果转化和推广应用意识和推进力度不够。

2 应用对策

2.1 夯实自然资源大数据基础

建立统一、全面、准确的自然资源数据底板，以自然资源三维立体“一张图”为基底，以高分辨率遥感影像为背景，通过开展数据采集整合、数据汇交、数据共享、互联网采集、采购等多种形式，从相关行业、相关部门获取各类相关数据，完善和规范各类数据库系统，逐步形成“用数据审查、用数据监管，用数据决策”的国土空间管控新机制[4]。

2.2 开展自然资源大数据相关标准研究

充分运用互联网、云计算、大数据、物联网、三维仿真、人工智能等新一代信息技术，开展手机信令、地图导航、无人机、三维空间、应用与可视化等方面研究，统一大数据应用标准，充分地发挥各个方面技术优势，有效支撑自然资源业务，促进自然资源业务精细化、智能化发展。

2.3 开展自然资源大数据关键技术研究

开展多源化数据汇集融合处理技术、评价动态建模技术、挖掘分析技术等是自然资源管理新形势下进一步提高数据的共享程度和管理水平问题的客观需求，形成数据采集、整理、应用一体化大数据管理机制。

3 大数据体系建设

3.1 大数据资源体系

2019年机构改革后，原有“一张图”数据体系建设已无法满足现有数据的承载，为了更有效进行数据存储、管理和调用，河南省自然资源厅根据各业务系统资源，开展了自然资源数据体系建设。研究制定了《河南省自然资源数据资源分类与编码规范》，将数据资源分为现状数据、规划管控数据、管理数据和社会综合数据四大类。其中，现状数据分为测绘、地质、地理国情、国土调查、土地资源、矿产资源、森林资源、湿地资源、草地资源、水资源、气象、实景三维等，为掌握自然资源空间数据的真实现状和国土空间的开发利用与变化状况提供数据基础；规划管控数据分为开发评价、重要控制线、国土空间总体规划、国土空间详细规划、专项规划和历史规划等，为行政审批和用途管制提供管控数据依据；管理数据分为自然资源资产管理、不动产登记、自然资源确权登记、地政管理、矿政管理、测绘地理信息管理、地质灾害管理、生态修复管理、自然资源执法和自然资源督察等，为实施批后监管提供数据基础；社会综合数据分为社会数据、人口数据、经济数据和其他等，通过结合时事、舆情等信息进行综合分析与决策[5]（图1）。

图1 自然资源数据资源分类

3.2 大数据资源池

基于对省级自然资源部门大数据中心业务数据资源的梳理，对抽取出的业务矢量数据进行必要的质检、预处理、注册等工作后，将数据从传统的数据库存储、文件系统存储迁移到分布式文件存储系统中。对于遥感影像数据，基于镶嵌数据集对数据进行重新归类、整理和构建，并根据分析场景的需要，逐步发布成影像服务，为后期影像大数据分析做好准备工作（图2）。

3.3 大数据处理系统

基于“一张图”核心数据库基础信息，充分利用分布式架构的优势，提供传统结构数据向分布式结构数据转化的各类处理工具，并支持自动化的数据处理方案，解决传统数据结构向分布式架构过渡的数据处理、更新和维护的需求，满足后续大数据管理和分析的需要。

4 应用成效

4.1 全民所有自然资源资产核算评价与监管系统研究

通过以集数据融合功能、 核算评价模型构建功能、 数据统计分析和数据汇总汇交功能为一体的全民所有自然资源资产核算信息系统的研究，实现全流程应用服务体系的构建。主要有以下几个特点。

4.1.1 技术先进，数据精确。通过对异构、多源的土地现状、森林资源、矿产资源、草原一张图、湿地数据等进行数据汇集融合，解决了数据精度不够、数据质量不高等问题。建设全民所有自然资源资产数据库标准与案例数据库，为实时掌握全省自然资源资产家底及其变化情况，形成全民所有自然资源资产“一本账” ，实现对全民所有自然资源资产的全方位掌控和监管。

4.1.2 方法创新，动态评估。以国有建设用地核算评价为研究对象，在现有自然资源价格（价值）评估基础上，根据统一的价格内涵，通过设定参数进行调整与修正，建立国有建设用地核算评价体系。结合自然资源资产数据集特点，利用数据仓库技术，经过抽取、转换、加载的数据处理，搭建国有建设用地核算评价模型流程化，依据需要，要动态灵活地对影响因子进行组装和删除，构建国有建设用地资产评价分析模型，模拟变化过程及驱动机制。

4.2 “天眼+自然资源”的智能监管

河南省自然资源厅紧紧围绕“实时发现、实时推送、实时处置”的目标，打通整合数据资源和业务系统，利用河南省“天眼”系统的空（卫星影像）、天（无人机影像）和地（摄像头视频数据）一体化数据，采用遥感反演、人工智能和大数据挖掘技术，实现在自然资源领域智能分析，快速响应，精准施治于一体的综合监管。主要有以下应用。

4.2.1 智能化的数据分析。建立跨网交换体系，数据通过在不同网络环境下的统一管理，实现了各类数据的清洗、校验、抽取、融合、推送分发。满足自然资源领域各类违法违规线索提供了高质量、精准化治理的需要。

4.2.2 支撑领导决策指挥。在自然资源“一张图”核心数据库的基础上，通过视频监控、无人机、巡查车辆、对讲等技术设备数据实时传送，及时分析反映各类违法线索基本信息，辅助领导精准研判问题形势，精准施治。

4.2.3 全方位的监督问效。利用大数据智能化分析，实时掌握各级对违法违规线索的核查及查处进度，并对查处线索进行科学化的综合评价，实现各类违法违规问题和突发事件的处置效率、处置成效的全流程把控。

4.3 智能组卷

在原建设用地审批系统上，依托自然资源大数据进行了智能化升级改造。一键式自检功能扩展了在市、县自然资源主管部门上报环节，自检规则由原有80条扩展到200余条，从源头上把好报件的质量关，极大地降低了补正次数，提高了通过率。在省级审查环节，批次报件除执法局影像核查事项外，全部实现了自动化审查[6]。

5 结束语

全面推进自然资源大数据研究和应用，充分运用互联网、云计算、大数据、物联网、三维仿真、人工智能等新一代信息技术，与自然资源业务深度融合，统筹数据要素、规范标准化建设、解决大数据关键技术、探索自然资源大数据应用，推进政府部门之间的数据共享以及政府与社会之间的信息交互，全面提升自然资源管理水平，更好的在自然资源管理数字化转型与能力提升中发挥作用。