国土空间规划大数据分析平台建设实践

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:吴晶晶
[导读] 摘要:以大数据技术提升国家治理、政府服务和监管能力已成为当下的趋势,也上升到了国家战略。
        广州城市信息研究所有限公司  广东广州  510000
        摘要:以大数据技术提升国家治理、政府服务和监管能力已成为当下的趋势,也上升到了国家战略。本文基于在A市国土规划大数据分析平台建设的项目实践,系统介绍其总体设计、建设思路与建设内容。平台通过统筹整合多源数据、基础设施,提供国土规划相关业务专题服务,在推进国土资源系统信息化建设,加强大数据、大规划的深度融合,更好地实现国土空间规划进行了一定的探索。
        关键词:国土规划;大数据;地理信息系统技术(GIS)
        1.背景
        随着移动互联网、云计算、物联网等信息技术的发展,对经济发展、社会治理、国家管理、人民生活都产生了重大影响。习近平总书记在党的十九大报告中提出,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,建设数字中国[1]。大数据时代背景下,对于国土空间规划提出更高要求。国土空间规划是实现城乡发展“规划治理一体化”的核心决策和管制依据,充分利用大数据技术整合国土空间规划中的各项信息,开展大数据的分析与挖掘,打破“信息壁垒”、连接“数据孤岛”,全面实现国土规划监管、决策与服务的智能化应用成为必然趋势[2-4]。
        目前,A市的积累了大量的国土空间规划数据并投入应用,国土资源信息化已有一定基础。目前,采用大数据技术,对数据进行深度融合,综合分析和挖掘,将国土部门传统意义上的土地利用等数据和手机信令、物联网传感器实时数据进行有效的清理整合,开展国土资源大数据的实时分析应用,是当前和今后国土资源信息化工作的重点和难点。本文根据A市国土资源信息化建设的实际需求,利用新技术、新手段构建国土资源大数据基础,建设数据分析平台,实现国土资源数据挖掘与综合应用,从而助力城市规划业务,辅助城市分析决策。
        2.总体设计
        2.1建设目标
        国土规划大数据分析平台按照“智慧国土规划”的理念,围绕国土规划业务的需求,在多年国土空间规划数据建设的工作基础上,采用大数据技术,对数据进行深度融合,综合分析和挖掘,针对专项数据和业务搭建分析模型和分析平台,为国土规划管理、决策、评价提供基础支撑,为城市运行与发展提供监测依据。
        2.2建设内容
        大数据分析平台由“一个基础、一个平台、多类应用”构成。“一个基础”指城市大数据基础,通过多种方式汇集多源数据,构建数据标准,形成支撑大数据分析平台的数据基础;“一个平台”指大数据分析平台,主要包含数据动态发现与集成机制、模型建设与分析、大数据可视化表达系统和运维管理系统,形成集数据采集与集成、数据挖掘与分析、数据可视化表达一套完整的分析计算流程,向应用层提供数据服务、专题服务、接口服务等平台功能模块;“多类应用”指针对自然资源和规划业务,建立人口、公服、建筑、用地等多类专题分析和综合分析,构建城市运营指标体系进行监测评估,以助力城市规划业务、辅助城市智慧决策。
       
        2.2.1城市大数据基础
        城市大数据基础主要为城市大数据中心的建设,该建设基于规范标准体系,打造城市大数据目录。利用城市大数据体系标准,结合A市数据现状对大数据目录进行梳理,并创建城市大数据库。
        2.2.2数据动态发现与集成
        数据动态发现与集成主要包括数据采集与数据更新,分别针对互联网、物联网数据的采集与现有数据库、系统的对接更新。建立集采集、清洗、处理、集成、入库于一体的数据处理流程,实现对国土规划大数据的统一整合与管理。
        2.2.3模型构建与分析
        基于科研成果、GIS空间分析、机器学习算法以及其他途径获得的算法包,均集成到模型库中,以服务的形式存储备用。针对特定场景与数据需求,通过模型的交叉使用、数据的输入、数据的输出、参数的设定,形成其应用的分析体系,最终基于模型的复杂程度、数据的更新周期得到动态分析结果或特定的分析结果在前端调用表达。
        2.2.4大数据可视化平台
        大数据分析平台作为前端可视化分析表现的平台,针对用户需求打造城市动态、智能专题、城市监控三大模块。其中专题分析内容丰富,包括人口专题分析、建筑专题分析、公服专题分析、用地专题分析等,可根据需求扩展。
        2.2.5后台运维管理平台
        运维管理的主要工作是支撑整个平台的良好运行,系统管理员可对用户、角色、权限、数据、模型、指标、以及专题页面进行统一管理。后台运维管理可视化配置模块,用户可以根据特定的需求快速配置数据、图表和专题页面并在平台层进行表达。
        3.平台应用
        3.1人口分析
        人口往往对一个地区的经济产业发展具有举足轻重的影响,人口空间演变的动因机理,可为国土空间格局优化发展、公共服务均等化、职住平衡分析提供重要的参考[5]。人口专题融合传统人口数据、手机信令与互联网位置服务数据、统计年鉴等多源人口大数据,利用针特征识别、时间序列分析等大数据分析模型对城市的人口结构、职住平衡、人口流动分析几个方面进行了分析。人口结构主要包括人口性别、人口年龄、人口学历、人口户籍等方面,分析人口时空分布与变化特征,建立人口画像。利用手机信令数据识别手机用户工作地与居住地归属的基础上,统计城市内部各行政区之间的发生职住通勤OD人口数量,分析职住分离规律。从人口密度分析人口分布集聚特征,刻画一天当中城市人口集聚随时间变化规律。人口分析为区域、城市空间布局与发展战略提供决策依据。
        3.2公共服务设施分析
        公共服务设施专题通过对统计数据、高德地图采集的POI数据进行汇总整理得到教育、医疗、养老、文化、体育5类公服设施类型。利用地理信息分析模型,对现状公共服务设施进行分析;按照公服设施规划配套标准,结合区域人口规模,年龄结构数据,建立公共服务设施预警分析模型,对各级行政区划公服配套进行实时预警分析,得到公共服务设施配套不足区域;采用空间可达性指标,评价城市公共服务设施空间布局的合理性、检验其服务效率和空间分布的公平性。该专题为公共服务设施规划提供参考依据。
        3.3城市指标监测
        本平台构建城市指标监测模块,通过对指标的动态监测掌控A市城市体征状态。结合A市国土空间规划编制工作,按照“安全、创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,建立六大维度80余项的指标的城市总体规划评估指标体系。梳理各项指标数据来源、计算方式、更新周期、标准区间,通过数据对接实现指标值的实时监测,对异常指标进行预警。根据规划实施完成情况对历年指标进行评价,得出“优秀、良好、一般、较差”4个综合评价等级。面向领导,指标监测模块能够以指标监测为抓手,全面掌控城市各方面的运行情况,成为领导工作的仪表盘。面向规划编制主管单位,利用指标监测值状态,及时发现指标异常情况,可及时采取相应手段进行调整。
        4.结语
        利用大数据手段辅助国土空间规划,有着非常广阔的应用前景,将国土资源规划与大数据技术相结合并进行科学分析利用,可为我国国土资源管理决策、国土基础科学研究以及前沿研究提供有益的数据支持和技术支撑[5]。国土规划大数据平台建设,是利用互联网、大数据等技术对自然资源数据信息资源进行深层次挖掘的应用探索。通过信息平台的建设,实现直接快速信息查询获取,提高了数据分析能力,促进空间治理的智能协同[6]。本分析平台的构建设计与业务场景进行有效关联,分析成果可充分应用到具体业务当中,为国土空间规划相关工作的开展提供一定的科学依据。下一步将对平台进行进一步的修改、完善和深化,进一步丰富更新数据内容,进一步加强大数据分析与解决问题能力,促进平台在国土规划业务中发挥更大作用。
        参考文献:
        [1]中华人民共和国自然资源部,智慧城市时空大数据平台建设技术大纲[S].2019.
        [2]张玲.市级国土资源“一张图”工程建设思路[J].北京测绘,2011(4):77-78.
        [3]温小文,杜俊娜.基于国土“一张图”数据中心建设模式探讨[J].北京测绘,2014(5):102-105.
        [4]王晓艳,吕先进.浅议智慧城市时空大数据平台的建设———以临沂市为例[J].山东国土资源,2020,36(6):73-78.
        [5]薛晓娟,李英成,王恩泉,等.大数据时代国土资源“一张图”的构建[J].北京测绘,2019,33(11):1297-1301.
        [6]李振军 赵华.手机信令人口大数据在智慧国土空间规划的实践与探索[J].城乡规划,2020(1):107-112.
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