全民所有自然资源资产清查管理系统设计与实现

付利钊 陈永立 刘玉轩 郜云峰 范克楠

收稿日期：2023-07-16

基金项目：国家重点研發计划课题（2021YFB3900803）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.04.005

摘  要：结合全民所有自然资源资产清查工作，以河北省为例，针对管理系统展开设计并开发实现。系统通过实景三维场景，展示地、矿、海、林、草、湿6类自然资源资产现状分布，完成实物量统计，价值量核算，实现数据浏览、查询、空间定位、三维展示、主题分析等功能，建立历史数据对比模块，满足多期数据管理需求。系统的实现将为全民所有自然资源资产清查工作全面铺开提供了可借鉴、可复制的技术方案，促进了自然资源资产产权制度改革，为下一步自然资源变资产、资产变资金创造有利条件。

关键词：资产清查；一张图；采治融用；服务聚合

中图分类号：TP311.5  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2024）04-0019-06

Design and Implementation of National Inventory Natural Resource Asset Inventory and Management System

—Taking Hebei Province as an Example

FU Lizhao， CHEN Yongli， LIU Yuxuan， GAO Yunfeng， FAN Ke'nan

（The First Surveying and Mapping Engineering Institute of Hebei Province， Shijiazhuang  050031， China）

Abstract： Taking Hebei Province as an example， a management system is designed and developed with the national inventory natural resource asset inventory work. The system displays the current distribution of six types of natural resource assets， including land， minerals， sea， forest， grassland and wetland， through the 3D real scene. It also completes physical quantity statistics and value accounting， realizes functions such as data browsing， querying， spatial positioning， 3D display and thematic analysis， and establishes a historical data comparison module to meet the needs of multi-period data management. The implementation of the system provides a feasible and replicable technology solution for the comprehensive inventory work of national inventory natural resource assets， and promotes reforms in the property rights system of natural resource assets， creating favorable conditions for the next step of transformation of natural resource into assets， assets into capital and cash.

Keywords： asset inventory; infographic; integrated application of resource; service aggregation

0  引  言

全民所有自然资源资产清查是探索摸清国家资产家底的重要途径[1]，基于已有各类专项调查（清查）中资源权属、数量、质量、用途、分布等成果的基础上[2]，在统一基准时点（时期）收集整理调查价格、使用权、收益等情况，估算资产经济价值，统计土地、矿产、海洋、森林、草原、湿地6类全民所有自然资源资产的详细情况，为履行全民所有自然资源资产所有者职责提供重要数据支撑[3]。

全民所有自然资源资产清查工作面临时间紧、任务重的问题，需要辅助科学性、智慧性的信息化支撑。自然资源信息化建设推动自然资源机构职能落地，确保全面实现“两统一”管理职责。在全面落实生态文明建设大环境下的自然资源资产管理，亟须延伸自然资源信息化建设内容，构筑“海陆一体化”的自然资源大数据底板[4]；构建全民所有土地、矿产、海洋、森林、草原、湿地一体的“一本台账”，运用现代信息化手段形成自然资源资产清查“一张图”，进而为生态文明建设提供有力支撑。

资产清查工作信息化建设一方面通过信息化手段完成资产清查工作，建成清查数据库，掌握翔实准确的自然资源资产现状及变更情况；另一方面实现各类自然资源资产全方位、智能化的统计分析、专题应用，提升自然资源资产管理效能。系统通过资源实物量与价值量总揽、查询、统计与专题图等功能，实现数据成果可视化需求，为省、市、县各级有关部门提供直观可靠的数据支撑，最好基于资产清查成果，落实所有者权益八项制度。

全民所有自然资源资产清查管理系统围绕“数据”这一最为核心的信息，以自然资源资产一张图为基础，通过地图形式展示全民所有自然资源资产现状及变化趋势，制作全民所有自然资源资产现状图、分析数量统计变化，实现各类资源数据的浏览、查询、空间定位等功能。

本文就河北省全民所有自然资源资产清查管理系统进行了设计，并开展应用实践，促进自然资源资产管理信息化落地。系统将清查成果数据转化为资产清查基础数据和报表、资源资产实物量与价值量“一张图”以及国有自然资源（资产）管理情况专项报告所需数据等特定信息，推动构建全民所有自然资源资产管理制度体系。同时，在三维场景下实现了河北省自然资源资产管理的一体化、精细化和智能化。

1  研究区自然资源概况

河北省是我国唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海滨的省份。全省地势背山面海，西北高，东南低。地貌类型比较齐全，涵盖了高原、山地、丘陵、平原、洼地等多种地形，其中高原和山地约占全省面积的57%，盆地占12.1%，丘陵占4.82%。坝上地区平均海拔高度为1 200～1 500米，占全省面积的8.5%；燕山和太行山等山地区（包括丘陵和盆地），海拔高度均在2 000米以下，占全省面积的48.1%；河北平原区属于华北大平原的一部分，海拔高度均在50米以下，占全省面积的43.4%。

矿产资源方面，全省地质构造非常复杂，具备较好的成矿条件，矿产储量在全国名列前茅，排位居全国前5位的矿产有冶金用白云岩、铁矿等41种；排名在6-10位的矿产有钼矿、水泥用灰岩、盐矿等18种。

海洋资源方面，河北省是我国沿海12个省市之一，沿海区域属于渤海经济圈的中心地带，海岸线总长为487千米，海岸带总面积为11 379.88平方千米，其中浅海和潮间带海域总面积7 623.5平方千米，陆域总面积为2 732.2平方千米。

河北省第三次国土调查结果显示全省主要资源情况如下：

耕地9 051.26万亩。其中，水田145.65万亩，占

1.61%；水浇地5 807.60万亩，占64.16%；旱地3 098.01

万亩，占34.23%。

城镇村及工矿用地3 154.38万亩。其中，城市用地272.29万亩，占8.63%；建制镇用地444.90万亩，占14.10%；村庄用地2 096.81万亩，占66.47%；采矿用地287.82万亩，占9.12%；风景名胜及特殊用地52.56万亩，占1.67%。唐山、保定、沧州三市城镇村及工矿用地面积较大，占全省的42%。

园地1 508.80万亩。其中，果园1 462.25万亩，占96.92%；其他园地46.51万亩，占3.08%；另有茶园0.03万亩。园地主要分布在我省北方地区，唐山、承德、张家口三市的园地面积较大，占44%。

林地9 638.02万亩。其中，乔木林地4 032.71万

亩，占41.84%；灌木林地2 982.49万亩，占30.95%；其他林地2 622.81万亩，占27.21%；另有竹林地0.02万亩。林地主要分布在承德、张家口、保定三市，占全省的74%。

草地2 920.89万亩。其中，天然牧草地629.97万亩，占21.57%；人工牧草地16.45万亩，占0.56%；其他草地2 274.48万亩，占77.87%。草地主要分布在张家口、承德、保定三市，占全省的84%。

湿地214.05万亩。其中，沿海滩涂94.49万亩，占44.14%；内陆滩涂80.60万亩，占37.65%；沼泽草地26.03万亩，占12.16%；沼泽地11.25万亩，占5.26%；灌丛沼泽1.60万亩，占0.75%；森林沼泽0.09万亩，占0.04%；河北省没有红树林地地类。湿地主要分布在唐山、沧州、张家口、承德四市，占全省的80%。

2  系统总体设计

河北省全民所有自然资源资产清查管理系统是以计算机软硬件、网络通信技术为使用环境，以标准规范体系和信息安全体系为标准结构[5]，以资产清查数据库为数据基础，集合大数据快速显示技术、大数据分析挖掘技术、空间要素识别技术、多维空间信息关联技术等关键技术，设计结合数据库管理、空间分析、成果管理与三维可视化为一体的管理与分析应用解决方案，通过数据和服务，建立面向各业务部门、级别用户的融合信息与服务为一体、上下互联互通、系统资源有效共享的应用服务体系。系统总体框架如图1所示。

管理系统基于B/S模式，平台管理易于扩展、便于维护。系统按照多层软件体系架构设计，分为基础设施、技术中台、数据中台、应用前台、接入层共五个层次。

2.1  基础设施

处于整个系统平台的最底层，位于硬件环境的连接处，包括硬件资源、网络资源、存储，为技术中台提供操作系统级别的支撑。

2.2  技術中台

构建在基础设施之上，数据中台、应用前台之下，为系统提供通用技术能力支撑的，同时也是通用化的技术框架，包括系统资源监控、时空大数据存储计算及可视化、全国产化软件环境支撑。

2.3  数据中台

数据中台是三维展示系统的基础，通过自然资源资产清查数据成果、汇总成果以及基础地理要素数据入库，为成果查看与展示建立数据基础。数据中台采用地理信息服务总线技术，实现多源服务聚合。

2.4  应用前台

清查管理系统是在三维球场景上实现基础操作，主要功能包括：量面、量高、量距、搜索、飞行漫游、目录管理、分屏对比、地图导出、文件管理等基础操作，实现各类成果汇总的可视化展示及成果分析。应用前台基于“采治融用”的数据治理体系，形成时空大数据一张图

2.5  接入层

接入层是前端面向客户连接或直接访问的局部层。实现了客户端之间的网络连接，数据请求与返回，网络优化负载均衡。接入层的用户包括决策用户、业务人员、管理员等。

3  关键技术

3.1  地理信息服务总线技术

地理信息企业服务总线（Geographic Enterprise Service Bus， Geo-ESB），依托SOAP（Simple Object Access Protocol）或JMS（Java Message Service）的标准技术，建立普适性的标准适配器和服务接口，实现粒度域值较大的应用和组件间的互操作；将不同GIS间的技术差异最小化，提供符合GIS行业标准的统一接口服务，并满足各系统间的通信方式、空间数据传输格式和GIS服务深度融合。

3.2  空间大数据存储与计算技术

大数据具备特征包括数据规模大、数据类型多、数值变化快和价值密度低等[6]，使用常规软件处理效率低，可采用技术手段领先的新软件产品来实现数据价值再提升，使其成为具备更直观决策力、洞察力和更优化流程的数据资源资产。系统构建的时空大数据，也属于大数据应用范畴。

系统综合应用空间大数据存储与计算技术，结合目前国内领先的IT大数据技术与GIS内核技术开展交叉融合，通过应用空间大数据分布式存储技术，整体提升系统的数据计算能力，实现海量空间数据的管理和综合计算能力的提升[7，8]。

3.3  构建“采治融用”的数据治理结构

将需要整合的数据成果、汇总成果以及基础地理要素数据等，通过数据汇交、实时备案、共享交换、在线调用等多种方式进行采集汇聚，并按照统一标准进行数据清洗治理，解决数据离散、不标准、质量差等问题；围绕数据关系、业务应用场景等，建立数据关联，形成数据融合库，解决数据不关联、难应用的问题。最终按照统一的数据资源目录进行存储管理，形成标准统一、相互关联的三维一张图。

3.4  新一代地图服务技术

系统在充分应用空间大数据存储与计算技术基础上，研发了新一代计算机地图表达技术，实现了二三维一体化构建方式。系统支持二维矢量影像及三维倾斜摄影模型数据的标准建库、自定义制图，并在此基础上实现一键免切图的地图服务快速发布和即时浏览，并以瓦片数据格式完成各类数据的动画表达、动态演示和模型变化等，实现地图数据的个性化、动态化表达。

本系统以时空一体化信息为基础，通过应用地图服务技术手段，充分表达系统的信息资源，实现个性化配图功能。用户按需定制个性化地图，配置地图风格，满足不同专题信息的需求。通过全民自然资源清查成果数据与地形数据的二三维融合，全面展示河北省土地、矿产、森林、草原、湿地、水及海洋等资源在信息化系统中的概貌。

4  系统实现

4.1  成果数据入库

自然资源资产清查管理系统数据成果包括两大类，一是基础地理信息数据，二是自然资源资产清查成果数据。

基础地理信息数据包括河北省基础地理数据（包括道路、水系、行政区划、地名地址等专题地理信息要素）、河北省全域数字航空影像（分辨率为0.8～

1 m）、河北省全域数字高程模型（格网间距为10～

12.5 m），试点区域秦皇岛市部分城市级三维模型数据（分辨率为4～6 cm），其他地市部分城市级三维模型数据（分辨率为6 cm）。利用全省数字航空影像和数字高程模型制作了地形级三维场景，并结合已有专题地理要素，制作专题地图，实现了二三维一体化场景，可更直观，更清晰地浏览全省地形地貌，并对全省地名地址进行检索，对全省道路和水系进行属性查询，系统基础地理信息数据成果如图2所示。

自然资源资产清查成果数据按照省、市、县、专题层四级目录进行管理，通过二三维场景的展示土地、矿产、海洋、森林、草原、湿地6类自然资源资产现状分布。数据成果包括各资源门类的实物量、价值量、价格体系、政策指导文件文档等。实物量是整合各类自然资源的基数和底图，形成各类自然资源的实物属性数据；价值量是在统一标准、内涵的基础上，基于全民所有自然资源资产实物量、质量、用途、价格、收益等关键属性信息，估算全民所有自然资源资产的经济价值等；价格体系是基于国家资产清查价格体系，进行修正后形成的省级各资源门类价格体系成果；政策指导文件文档将国家级、省级，市级下发的有关通知、会议纪要以及省、市、县三级上交的清查工作报告和技术报告整理入库，可以在线查看下载相关通知文件和技术指导文件。数据和文档均经过质量核查，系统建立统一的全民所有自然资源清查成果数据库，实现了全民所有自然资源资产清查“一张图”，系统资产清查专题数据成果如图3所示。

4.2  基础数据操作

系统具备基础矢量数据、三维模型、文档资料的操作功能如下：

1）文件管理功能包括數据成果目录管理以及政策性指导性文件、设计总结文件等资料的管理。

2）地图打印功能实现局部专题地图输出，包括三维场景输出，可定制图名、图例等制图表达，如图4所示。

3）飞行漫游功能是通过制定飞行路线实现场景飞行预览。

4）量算操作功能可在场景和专题图层进行量距、量面、空间量算等。

5）分屏对比功能将同一定位下的不同场景或不同专题图层进行对比查看，实现专题要素与三维场景对照以及历史数据和当前数据的两屏对比，如图5所示。

6）属性查询功能按点、线、面的方式实现图斑点选及语义属性查看，选定行政区划结合专题要素的方式进行图层筛选，多图层叠加时可进行穿透属性查询。

4.3  数据分析操作

提供空间专题分析、区域统计分析、专项分析等成果分析功能，支持对两个不同时点清查成果对比分析，支持一张图快速显示，并进行报表和图件输出。

4.3.1  空间专题分析

通过抽取全民所有自然资源资产清查成果指标，提供土地、矿产、海洋、森林、草原、湿地资源分析功能[9，10]。支持省、市、县三级不同维度的土地用途、矿产储量、采矿权、探矿权、海洋功能区划、海洋权属、用海方式、各类林地面积、林木资产和林地资产、各级草地面积、草原覆盖度、湿地类型和湿地级、各类湿地的土壤类型和经济价值等指标的计算分析，采用空间分布图、柱状统计图、饼状统计图和统计表等形式展示分析结果。

4.3.2  资源资产管控情况分析

基于全民所有自然资源资产清查成果，及生態保护红线、城市开发边界、永久基本农田等范围线，采用叠加分析方法，统计分析各类界线内的资产情况，了解各种控制线内的管理情况；采用空间分布图、柱状统计图、饼状统计图和统计表等形式展示分析结果。为清晰展示三级各类自然资源资产管理情况提供技术支持，为推进各类自然资源资产智能化管理提供技术保障。

4.3.3  自定义区域统计分析

提供自定义区域自然资源资产统计分析功能，支持任意尺度、自定义统计分析，通过导入或绘制矢量范围，统计区域内各类自然资源资产的实物量、经济价值等指标，并通过可视化工具进行展示；针对区域自然资源资产统计分析结果，能够支持以多种形式导出统计分析报告，包括各类图件及文档报告等。

5  结  论

清查管理系统从传统的二维平面数据管理升级为三维可视化管理，通过探索基于地形级和城市级三维模型对六类资源等进行成果管理和三维示范应用，为全面化、立体化掌握自然资源资产现状，最大程度发挥自然资源资产的综合效益，提供重要支撑。系统初步完成了全民所有自然资源资产清查底图底数构建、实物量清查、价值量估算，基本摸清试点地区各资源资产家底情况，可视化表达试点地区各资源资产经济价值。

参考文献：

[1] 付利钊，李永华，闻洪峰，等.河北省全民所有自然资源资产清查试点工作方法与实践 [J].国土与自然资源研究，2021（3）：75-78.

[2] 蒋立敏.履行所有者职责 落实所有者权益 [J].南方国土资源，2019（3）：20-21.

[3] 张永红，刘小龙，陈淑娟.自然资源资产清查核算的宁夏实践 [J].中国土地，2020（8）：37-39.

[4] 宫林成.新疆自然资源数据整合和实施路径探讨[J].测绘与空间地理信息，2020，43（5）：86-88+92.

[5] 曾巍，李琪.草地资源清查数据管理信息系统设计与研究 [J].中国信息化，2018（12）：54-55.

[6] 尹鹏程，陆建波，喻存国，等.市级自然资源信息化建设探讨 [J].国土资源信息化，2019（5）：10-15.

[7] 王友昆，余章蓉，时盛春，等.城市地理空间大数据建设的关键技术研究 [J].测绘与空间地理信息，2021，44（3）：12-15.

[8] 姜红德.GIS的新境界 [J].中国信息化，2017（9）：11-12.

[9] 邓玲，申文金.自然资源资产管理体制下的标准化体系建设思考 [J].中国标准化，2019（13）：96-100.

[10] 盛凯.市区尺度下国土空间规划中控制线初探——以南宁市为例 [J].广西师范学院学报：自然科学版，2019，36（2）：91-97.

作者简介：付利钊（1987—），男，汉族，河北张家口人，高级工程师，硕士，研究方向：自然资源管理、数字城市建设；通讯作者：郜云峰（1967—），男，汉族，河北邯郸人，高级工程师，本科，研究方向：工程测量、国土资源调查。