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蓝皮书文章丨地理信息技术在自然资源信息化的应用与展望
2024-07-164

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#产业报告

本文节选自《地理信息产业蓝皮书·中国地理信息产业发展报告(2023)

地理信息技术在自然资源信息化的应用与展望
中国地理信息产业协会自然资源信息工作委员会
贾文珏


概述

按照自然资源部信息化工作的总体要求,以习近平新时代中国特色社会主义思想特别是习近平总书记关于网络强国的重要思想为指导,落实《“十四五”推进国家信息化规划》《“十四五”推进国家政务信息化规划》部署要求,紧密围绕2022年全国自然资源工作会议确定的重点任务,以国土空间基础信息平台建设为统领,地理信息技术与自然资源管理深度融合,自然资源三维立体“一张图”不断丰富,国土空间基础信息平台统领支撑作用不断增强,自然资源管理的数字化、网络化和智能化水平不断提升。

(一)自然资源三维立体“一张图”不断丰富

以地理信息技术为支撑,自然资源三维立体“一张图”数据内容不断丰富。全国范围第三次全国国土调查(以下简称“三调”)统一时点更新数据、“三调”1:25万缩编数据、年度变更调查遥感影像、年度变更调查成果数据、季度遥感影像数据、年度地理国情监测数据、稳定耕地和非稳定耕地数据、耕地质量分类成果等现状数据库全面纳入“一张图”。林草、地质、海洋等专项调查数据不断丰富,涵盖11个专业领域、98个国家级核心地质数据库的地球大数据“一张图”体系完成整合构建,海洋数据汇集管理与数据库不断完善,新增数据量300TB。全国三轮“三区三线”划定成果完成上图入库。自然资源管理数据实时沉淀,全国用矿、用地、用海、土地供应、占补平衡、矿产资源保护监督、永久基本农田保护、用途管制、行业管理、生态修复等自然资源管理业务数据实现动态更新。全国不动产登记数据质量大幅提升。

(二)国土空间基础信息平台不断完善

分布式平台架构进一步完善,基于平台的规划管控和用途管制、耕地保护、土地市场动态监测、矿产资源开发利用、生态保护和修复等监管应用持续强化。信息平台应用服务范围不断扩展,建成国土空间基础信息平台(专用版)并在国家电子政务内网部署应用。综合监管能力进一步加强,全面支撑了全国省级和国批城市国土空间规划审查,有效支撑能源资源保供工作以及“煤炭保供”“油气保供”“钾盐保供”“铯铷保供”等专项工作,在全国打击“洗洞”盗采金矿专项整治行动、露天矿山“越界开采”“增存挂钩”等工作中发挥了重要支撑保障作用,为自然资源督察综合分析研判工作和开发园区用地情况分析提供有效支撑,国土空间“底图、底板、底线”的支撑保障作用不断提升。

(三)自然资源数据服务能力不断提升

与全国一体化政务服务平台对接,实现了与建设用地预审意见复函,地图审核信息,规划编制单位资质信息,注册城乡规划师信息,土地供应的公示、公告、合同和划拨决定书信息,全国矿业权人勘查开采公示信息,以及不动产登记信息等数据的跨部门共享对接,截至2022年底调用量超过600万次。基于全国一体化政务服务平台为自然资源审批服务事项和不动产登记业务办理提供公安、民政、市场监管等相关部门共享数据,通过业务协同不断推进业务流程优化。国土调查成果共享应用服务能力大幅提升,为农业农村部、生态环境部等30余家单位提供国土调查专题分析与数据服务数百次;建成互联网版国土调查成果共享应用服务平台,为政府职能部门、科研院所、社会公众了解并获取国土调查相关成果提供途径;为国家发展和改革委员会、中国社会科学院、中国地质调查局、生态环境部、住房和城乡建设部、农业农村部等提供国土调查数据离线分发与共享服务。地质云平台实现年度升级(图1),接口服务累计访问174.98万次。海洋科学数据开放共享不断推进,基本建成海洋云V1.0,建设国家海洋大数据共享应用平台,推动智慧海洋大数据共享应用平台立项。通过海洋观测共享服务平台,面向海区局和沿海地区实时在线(每分钟)推送数据服务超1.22亿个文件,数据量达16.63GB。测绘地理信息服务能力不断提升,建立了全国基准站服务一张网,建设了全国测量标志管理信息系统,组织开展新一代地理信息公共服务平台建设试点,推进了国土时空信息基础设施建设。

图1 地质云平台


需求情况

(一)党的二十大为自然资源信息化建设指明了方向

党的二十大对自然资源管理提出了新要求,也为自然资源信息化建设明确了发展方向。

(1)严守资源安全底线。党的二十大报告提出“国家安全是民族复兴的根基,社会稳定是国家强盛的前提。”自然资源信息化工作要紧密围绕安全重大职责,坚定不移贯彻总体国家安全观,以信息技术手段,为牢牢守住十八亿亩耕地红线、提高矿产资源国内安全供给储备保障、推动国家海洋安全保障能力建设、强化测绘地理信息安全监管、加强地质海洋灾害防治提供有力支撑。

(2)优化国土空间发展格局。党的二十大要求,构建优势互补、高质量发展的区域经济布局和国土空间体系,服务重大战略实施和区域协调发展。持续推进智慧国土建设与应用,全面建成国土空间基础信息平台,以国土空间规划“一张图”实施监督信息系统为基础,推动国土空间治理数字化转型,提供坚实科技支撑。

(3)促进绿色低碳发展。高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。党的二十大要求,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。自然资源信息化要利用信息技术推动经济社会发展绿色转型,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,建设美丽中国。

(4)维护资源资产权益。党的二十大报告作出了“构建高水平社会主义市场经济体制”的战略部署。自然资源信息化要做好自然资源确权登记和不动产登记信息平台建设与共享应用服务,提升自然资源和不动产登记数据作为核心基础数据的支撑作用。

(二)中共中央、国务院对数字政府建设的决策部署为自然资源信息化提供了遵循

《“十四五”国家信息化规划》提出,以满足人民日益增长的美好生活需要为根 本目的,统筹发展和安全,推进国家治理体系和治理能力现代化,加强数字社会、 数字政府、数字民生建设,让人民群众在信息化发展中有更多获得感幸福感安全感。《“十四五”数字经济发展规划》明确了“十四五”时期推动数字经济健康发展 的指导思想、基本原则、发展目标、重点任务和保障措施。要求以数据为关键要素,以数字技术与实体经济深度融合为主线,加强数字基础设施建设,完善数字经济治理体系。《“十四五”推进国家政务信息化规划》紧密围绕“推进国家治理体系和治理能力现代化”这一政务信息化工作的总目标,对国家重大政务信息化工程建设作出了统筹安排。坚持“大平台、大数据、大系统”的总体架构设计,综合运用新技 术、新理念、新模式,指导推进重大政务信息化工程。《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》是首次从国家顶层设计高度,以“数字政府”命名的指导性文件,是对新时代全面开创数字政府建设新局面作出的清晰定位、规划部署和全新动员。文件明确了数字政府在数字化发展全局中的定位,指出数字政府建设要全面引领驱动数字化发展,助推数字经济发展、引领数字社会建设、营造良好数字生态。《全国一体化政务大数据体系建设指南》就整合构建全国一体化政务大数据体系作出部署,提出要加强数据汇聚融合、共享利用,促进数据高效流通使用,充分释放政务数据资源价值,不断提高政府管理水平和服务效能,为推进国家治理体系和治理能力现 代化提供有力支撑。中共中央、国务院《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》指出,数据基础制度建设事关国家发展和安全大局。为加快构建数据基础制度,充分发挥我国海量数据规模和丰富应用场景优势,激活数据要素潜能,做强做优做大数字经济,增强经济发展新动能,构筑国家竞争新优势。

(三)自然资源部对信息化工作进行了全面部署

自然资源部部长王广华在2023年全国自然资源工作电视电话会议上的讲话 明确提出,大力推动科技创新和信息化建设,着力提高自然资源治理能力。要求完善自然资源三维立体“一张图”,全面建成国土空间基础信息平台和自然资源系统“一张网”,加快构建全国国土规划实施监测网络,健全自然资源调查监测评价、自然资源监管决策和“互联网+ 自然资源政务服务”三大应用体系;加快构建统一的不动产登记、全民所有自然资源资产、国土空间用途管制、生态保护修复、自然资源市场等管理或监管系统并强化协同;持续优化自然资源部一体化在线政务服务平台功能,提升公共服务数字化、智能化水平。


应用场景

地理信息广泛渗透在自然资源信息化各领域、全方面。自然资源信息化迫切需要提升国土空间治理数字化、智能化水平,提高自然资源治理能力。

(一)自然资源智能化调查监测

充分发挥年度国土变更调查与日常变更调查的监测支撑作用。不断优化年度国土变更调查与监测实施方案,更好更快地支撑年度国土变更调查国家级数据库质量检查与更新入库。加强国土调查监测业务支撑体系建设,推进国土调查监测组织实施体系、人工智能检测技术等研究,继续优化完善国土调查数据支撑体系,提升年度国土变更调查数据审查、汇总、分析能力。

不断完善国土“调查云”。提升监管支撑能力,扩展耕地进出平衡、开发增减挂钩核查、规划监督实施、卫片执法检查、督察外业举证、农村宅基地调查等监管支撑功能,面向全国各级管理部门提供更好的应用服务。建立调查数据快速处理、上线服务机制,为自然资源监测、耕地卫片监督、年度监测成果快速处理上线工作提供支撑。

推进在线化、智能化地质调查。推进“在线调查”,实现全领域、全手段、全流 程覆盖,支撑新一轮项目数字化应用。提升地质调查智能化水平,推进全国油气区块智能评价系统、地下水资源在线评价系统等专业评价信息系统和数据处理软件建设,开展智能填图、遥感信息智能提取、地质灾害隐患智能识别等人工智能方法试验,通过技术赋能,优化提升地质调查业务管理。

(二)自然资源智慧化决策分析

加强大数据决策支持。深度开展房地产市场分析与调控、耕地保护与利用分析、矿产资源分析、国土空间开发利用等核心分析应用,提升大数据决策支持能力,为中共中央办公厅、国务院办公厅提供全国重点城市住宅用地异常交易信息大数据监测与分析周报和每周舆情信息。

推进国土空间规划“一张图”实施监督系统和国土空间规划监测网建设。全面推进国土空间规划“一张图”实施监督系统建设,实现全国土地利用开发强度、矿产资源承载力动态评价,全面掌握全国国土空间规划编审进度和成果全面评定进度,支撑国土总体规划成果审查报批、备案管理与全程留痕;强化国土空间规划研究,以信息技术支撑《全国国土空间规划纲要(2016—2030年)》、长江经济带国土空间规划编制。进一步谋划和推进国土空间规划监测网建设,完成国家国土空间规划监测网建设方案编制。

提升地质信息产品服务支撑。以展示服务中国地质调查局油气调查产品和油气调查能力为目标,通过“业绩成果(资料)+专业能力+信息数据”结合的方式,开展地质调查项目、调查工作、地质调查生产团队和能力宣传推广,形成地质信息产品体系,定制开发专题服务。

加强国家海洋综合监管。优化完善国家海洋综合监管平台运行管理机制建设,开展海洋经济、海域海岛、预警监测和海洋环境等专题数据的动态更新,基本建成海洋三维立体时空数据库,实现与自然资源三维立体“一张图”业务化更新服务。完成海洋大数据分析预报技术研究,探索出数据驱动的智能预报技术路径,实现大数据智能预报与示范应用。搭建面向海洋大数据分析预报的数据云平台和资源池,构建海洋大数据挖掘分析与预测算法方法库,建立国际先进水平的海表温、海面高、三维温盐、台风移动路径和赤潮发生概率分析等预报模型,集成基于云计算的 海洋大数据分析预报系统。

(三)自然资源“互联网+政务服务”

推进自然资源部“互联网+政务服务”行政审批与服务建设。推进落实自然资源要素保障等重点领域改革,有效保证100余项自然资源部行政审批与政务服务平稳运行。完善审批系统和政务服务小程序,优化完善审查流程,启用电子签章,推行证照业务电子化。推进非税收入征管职责划转任务对接。全面落实在自然资 源部建设用地、用地用海和用矿审批过程中启用“三调”成果和“三区三线”划定成果。有效保障自然资源部批准建设用地项目审批“清零”行动。

“互联网+不动产登记”提升便民利民服务水平。依托全国不动产登记网上“一窗办事”平台,全国所有县区不动产登记三个高频事项全部实现“跨省通办”。线上线下采用同一套标准、同一套流程,实现深度融合,不动产登记业务办理时间压缩至5个工作日以内。通过信息集成共享,打破“信息孤岛”,建立不动产登记与12个部门的共享机制,优化业务流程,不动产登记业务办理所需相关部门的材 料或信息能够通过共享交换平台提取的,不再要求申请人重复提交。不动产登记电子证照纳入全国一体化在线政务服务平台。截至2022年底,全国共制作颁发不 动产登记电子证照约3亿本(份),实现电子证照互通互认和减证便民。图2为全国不动产登记“网上一窗”办事平台界面。

图 2  全国不动产登记“网上一窗”办事平台界面


典型案例

当前全球网络和数据安全面临严重挑战。地理信息和地理信息领域关键核心技术,也面临欧美国家管制及封锁风险。近年来,国家高度重视数据安全和个人信息保护,党的二十大报告明确提出坚持以人民安全为宗旨,推进国家安全体系和能力现代化。因此,探索推进地理信息全国产自主可控应用,提升安全可控能力,是当前地理信息技术应用面临的迫切需求和挑战。

全国不动产登记信息平台包含了全国土地、房屋、林地、海域等各类不动产登记数据,包括历史和现势的属性信息以及与之关联的地籍区、地籍子区、宗地、宗海、自然幢等空间信息,承载了全国3000多家登记机构办理的日均40多万次登记业务实时接入和日均20万次法院、税务、公安、民政等相关部门共享查询。当前支撑大规模时空信息应用服务的全国产化适配方案尚不成熟,为应对海量高频更新的全国不动产登记数据高效管理与多场景高并发应用服务对安全可控的高要求,经过三年的探索研究和应用实践,在自然资源部信息中心的组织推动下,全国不动产登记信息平台实现了全国产化改造。

(1)解决了支撑大规模时空数据高效管理和服务的全国产化环境搭建和适配技术难题,搭建了由国产芯片、服务器、操作系统、地理信息系统(GIS)软件、数据库、中间件、终端、浏览器等组成的全国产化运行环境,实现了国产GIS与国产数据库及国产基础软硬件的跨平台适配和高性能协同。图3为不动产登记信息平台的全国产化运行环境。

图3 全国产化运行环境

(2)构建了空间库和属性库分组集群、主从结构、读写分离的国产数据库集 群,将属性库按省(区、市)分为四组集群,将空间库分为全国统一坐标系和地方 坐标系两组集群,有效弥补了国产服务器和数据库的性能问题;通过创建多维度不 动产业务数据关联规则模型,以及以基础库为核心库,运行库、共享库、分析库协同服务的“一库多支撑”全国不动产登记数据管理模式,实现了亿量级时空数据的高效组织管理、更新维护,满足了四级不动产登记数据实时汇集更新以及业务监管、共享、分析等多场景应用需求。图4为突破性能短板的读写分离的数据库集群架构。

图 4 读写分离的数据库集群架构

(3)为解决全国四级联动的不动产登记数据汇集、实时更新、发布速度、多维分析,以及二维三维一体化展示的性能瓶颈,首次在全国产化环境下实现了“分散发布、按需聚合、统一服务”的空间服务聚合、局部动态更新,以及二维三维一体化流畅显示,完成了信息平台全部8个系统的升级重构,有效支撑了不动产登记四级联动数据实更新、智能监管、大数据共享分析等应用服务。

全国产化环境下升级重构后的信息平台功能和性能提升了约10%,在全国各级登记机构和法院、公安、民政、税务等相关部门广泛应用。截至2022年底,全国在线用户超过20万、日均更新40万笔、日均服务20万次,提升了登记效率,有效保障了不动产交易安全,保护了权利人权益,推进了政府治理能力的提升。

全国不动产登记信息平台的全面自主可控升级改造,实现了复杂大型时空信息应用在全国产化环境下重构和规模化应用。形成的解决方案对推动国产GIS规模化应用和地理信息产业发展起到示范引领作用。


发展前景

2023年,围绕贯彻落实党的二十大精神和2023年全国自然资源工作会议部署安排,按照《数字中国建设整体布局规划》要求,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想特别是习近平总书记关于网络强国的重要思想为指导,深入贯彻党的二十大精神,坚持稳中求进工作总基调,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,着力推动高质量发展,统筹发展和安全,强化系统观念和底线思 维,按照“严守资源安全底线、优化国土空间格局、促进绿色低碳发展、维护资源 资产权益”的全新工作定位,遵循夯实基础、赋能全局、强化能力、优化环境的战略路径,全面提升自然资源信息化建设,推进技术创新与自然资源管理深度融合,以数字化驱动自然资源管理方式变革,不断提升自然资源管理能力,全面支撑中共中央关于生态文明建设的重大决策部署在自然资源领域落地见效。

(1)加强自然资源信息化建设统筹。持续贯彻总体国家安全观,强化网络安全和数据安全,全面提升数字安全保障能力,强化地质灾害隐患识别,切实维护人民群众生命财产安全。

(2)持续丰富完善自然资源三维立体“一张图”。加强数据要素支撑,不断共享汇聚社会、人口、经济、气象、交通、水利设施、生态环境等相关部门数据,形成 动态更新、权威统一的数据资源体系。

(3)全面建成国土空间基础信息平台。强化国土空间基础信息平台的国家平台定位,统筹支撑自然资源管理和国土空间全域治理。继续完善要素保障信息技术支撑体系,全面完成“三区三线”划定成果和各级空间规划成果的上图入库。

(4)加快构建全国国土空间规划实施监测网络。进一步完善自然资源大数据决策支持系统,加强国土空间规划监测网建设,全面启动生态修复信息化建设。

(5)健全自然资源调查监测评价、自然资源监管决策和“互联网+政务服务”三大应用体系,完善自然资源数字治理体系。

(6)加快构建统一的不动产登记、全民所有自然资源资产、国土空间用途管制、生态保护修复、自然资源市场等管理或监管系统。

(7)深化自然资源信息化建设前沿领域研究。

本文节选自《地理信息产业蓝皮书·中国地理信息产业发展报告(2023)


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来源:中国地理信息产业协会(转载请注明来源,并在“阅读原文”增加本文链接



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