時間:2022-10-10
2019年5月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于建立空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》(中發(fā)〔2019〕18號),明確提出:以自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用國家統(tǒng)一的測繪基準和測繪系統(tǒng),整合各類空間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),建立全國統(tǒng)一的國土空間基礎(chǔ)信息平臺;以國土空間基礎(chǔ)信息平臺為底板,推進政府部門之間的數(shù)據(jù)共享以及政府與社會之間的信息交互;依托國土空間基礎(chǔ)信息平臺,建立健全國土空間規(guī)劃動態(tài)監(jiān)測評估預(yù)警和實施監(jiān)管機制。國土空間基礎(chǔ)信息平臺,在上一輪的自然資源信息化建設(shè)中,作為基礎(chǔ)設(shè)施、資源中心和能力中心,基于分布式、云計算、大數(shù)據(jù)、微服務(wù)等技術(shù),為自然資源和規(guī)劃業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)平臺支撐和數(shù)據(jù)共享服務(wù)。
2021年12月,中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會印發(fā)《“十四五”國家信息化規(guī)劃》。規(guī)劃中明確提出加強自然資源和國土空間的實時感知、智慧規(guī)劃和智能監(jiān)管,優(yōu)化完善自然資源、國土空間和自然地理格局等基礎(chǔ)信息,推動涵蓋自然資源開發(fā)利用和資產(chǎn)管理、國土空間規(guī)劃實施、耕地保護、生態(tài)修復(fù)、海洋資源監(jiān)管、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害與海洋災(zāi)害監(jiān)測等的動態(tài)感知技術(shù)能力提升,按照“統(tǒng)一底圖、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一平臺”的要求,推進自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)。因此,國土空間基礎(chǔ)信息平臺需要更加豐富的能力,滿足自然資源管理從數(shù)字化向智能化的升級??偨Y(jié)歸納,可從數(shù)據(jù)治理、三維引擎、動態(tài)感知、智能運維4個方向提升平臺能力。
國土空間基礎(chǔ)信息平臺已經(jīng)通過建立數(shù)據(jù)標準、錄入元數(shù)據(jù)信息,按照規(guī)劃、現(xiàn)狀、管理、社會經(jīng)濟及其它分類,整理入庫了相關(guān)數(shù)據(jù)?;窘鉀Q坐標系統(tǒng)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)版本不統(tǒng)一等問題。并且通過數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)交換等形式,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。但是數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系并沒有很好的建立,所以空間平臺升級的第一個方向,就是要建立數(shù)據(jù)間的關(guān)系并且提供快捷的數(shù)據(jù)治理工具。在建立關(guān)系方面,通過 “一碼”(不動產(chǎn)單元代碼)為引線,以“一碼”貫穿土地開發(fā)利用全過程,有效串聯(lián)自然資源管理國土空間規(guī)劃、規(guī)劃條件、建設(shè)用地規(guī)劃許可、用地預(yù)審、土地勘測定界、土地供應(yīng)、不動產(chǎn)登記等各個環(huán)節(jié),構(gòu)建“一碼生成、一碼協(xié)作、一碼溯源”的自然資源管理信息共享、數(shù)據(jù)融合與業(yè)務(wù)聯(lián)動模式;以推動自然資源部門和有關(guān)橫向部門信息高效共享、業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動。治理工具方面,應(yīng)當提供一個可視化、零開發(fā)的環(huán)境,讓用戶根據(jù)數(shù)據(jù)的變化和業(yè)務(wù)規(guī)程的變化,構(gòu)建出數(shù)據(jù)處理的模型和方案,然后由空間平臺進行統(tǒng)一的運行和管理,提供一種動態(tài)的、用戶可自擴展的數(shù)據(jù)治理體系,以解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不能應(yīng)對數(shù)據(jù)變化不斷重復(fù)建設(shè)帶來的困擾。

圖1 零代碼數(shù)據(jù)治理工具

圖2 一碼業(yè)務(wù)串聯(lián)
實景三維中國的建設(shè)為國土空間基礎(chǔ)信息平臺等實景三維數(shù)據(jù)支撐,并為數(shù)字孿生、城市信息模型(CIM)等應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)字空間底座。國土空間基礎(chǔ)信息平臺需要在各個場景維度提供三維引擎支持,主流的選擇上有WebGL和游戲引擎2種,WebGL和游戲引擎則各有優(yōu)缺點:優(yōu)點是,基于WebGL技術(shù)實現(xiàn)的三維客戶端開發(fā)平臺,可用于構(gòu)建無插件、跨操作系統(tǒng)、跨瀏覽器的三維GIS應(yīng)用程序,可訪問已經(jīng)發(fā)布的多種二維服務(wù)、三維服務(wù),實現(xiàn)二三維場景可視化瀏覽、交互操作和地理信息管理等功能,并充分利用客戶端能力,實現(xiàn)多人同時在線的瀏覽訪問、計算分析。缺點是在模型精度、材質(zhì)、特效方面展現(xiàn)形式一般;基于游戲引擎的三維GIS在可視化表現(xiàn)和三維渲染方面有超強能力,可以改善用戶視覺體驗,帶來身臨其境、更具交互性、游戲級的三維體驗。但是建模成本比較高,要想在web端瀏覽,通常使用像素流送的方式,這需要搭載高性能的GPU服務(wù)器端,操作時獨占服務(wù)端,不利于多人同時操作。而空間平臺需要結(jié)合各自的優(yōu)缺點,在大場景上,提供WebGL的引擎,供多人使用;在需要局部展示的精細場景上,提供高保真渲染引擎。同時,雙引擎均可加載相同的地形、影像、傾斜攝影模型、激光點云、手工建模數(shù)據(jù)、BIM 模型等具有真實坐標系的地理空間數(shù)據(jù)服務(wù),提供無縫切換的能力,供應(yīng)用端系統(tǒng)調(diào)用。

圖3 ?WebGL引擎和高保真渲染引擎無縫切換
2021年8月,自然資源部發(fā)布了《自然資源部衛(wèi)星遙感應(yīng)用報告(2020年)》,從報告中可以看到,自然資源遙感衛(wèi)星在軌量保持增長,返回的數(shù)據(jù)也急劇增加。在自然資源管理、國土三調(diào)等全國性項目,以及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市監(jiān)管、防災(zāi)減災(zāi)等行業(yè)都發(fā)揮了關(guān)鍵作用。長時間、高頻率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)讓自然資源管理部門可以獲取更高頻度的遙感影像數(shù)據(jù),如此體量的遙感大數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的“先切片,再發(fā)布”的模式,阻礙了遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用端的便捷使用。在應(yīng)用層面,通常用于底圖展示或者對比展示,應(yīng)用局限,效率低下,所以國土空間基礎(chǔ)信息平臺應(yīng)當提供非切片實時展示發(fā)布影像數(shù)據(jù)的能力。另一方面有了高頻度的遙感影像數(shù)據(jù),人工讀圖的形式不再適應(yīng)動態(tài)監(jiān)測監(jiān)管的需求??臻g基礎(chǔ)信息平臺應(yīng)當提供AI要素識別能力,通過建立違法圖斑、建筑覆蓋區(qū)域等訓(xùn)練樣本,對遙感影像進行要素識別和提取,實現(xiàn)圖斑的分類提取和變化檢測,滿足管理工作中對違法監(jiān)測、耕地保護等方面的監(jiān)測需求。?

圖4 建筑變化識別
從自然資源部發(fā)布的“自然資源部信息化建設(shè)總體方案”來看,最終要建成包括涉密內(nèi)網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(政務(wù)外網(wǎng))和自然資源應(yīng)急通信網(wǎng)在內(nèi)的自然資源“一張網(wǎng)”。待電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)或部內(nèi)網(wǎng)聯(lián)通之后,對應(yīng)業(yè)務(wù)網(wǎng)逐漸取消,業(yè)務(wù)網(wǎng)上相關(guān)應(yīng)用向內(nèi)網(wǎng)或電子政務(wù)外網(wǎng)遷移,空間平臺必須要適應(yīng)逐步過渡的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??臻g平臺承擔(dān)了自然資源內(nèi)部縱向互聯(lián)互通與橫向部門間共享交換的功能,且通常采用微服務(wù)和云原生的技術(shù),使得問題的發(fā)現(xiàn)和定位更為困難。作為整個自然資源信息化的中臺,上層的應(yīng)用系統(tǒng)通常由不同的團隊來負責(zé)運維管理,隨著IT設(shè)備、中間件、應(yīng)用的不斷增加,故障點、告警種類與告警數(shù)量也隨之急劇增加。告警的多面性、冗余性、耦合性,會增加排查問題的難度以及增加不同運維小組間溝通成本??臻g平臺作為軟件基礎(chǔ)設(shè)施,直接影響系統(tǒng)服務(wù)穩(wěn)定性,類似于不動產(chǎn)應(yīng)用,一次服務(wù)中斷事件便會對用戶造成極大的損失。所以空間平臺應(yīng)當融合硬件、網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用的運行信息,提供統(tǒng)一標準的日志收集、性能監(jiān)測功能,便于快速的定位發(fā)現(xiàn)問題。

圖5 運行監(jiān)控中心
基于自然資源三維立體“一張圖”,國土空間基礎(chǔ)信息平臺應(yīng)持續(xù)強化技術(shù)支撐能力,通過人工智能、多引擎三維GIS等技術(shù),提升作為基礎(chǔ)軟件設(shè)施的能力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理、業(yè)務(wù)融合,支撐自然資源決策監(jiān)管。
供稿:研發(fā)中心?黃一睿
編輯:譚琳
審核:陳東
審簽:祝欣欣