自然资源和国土空间大数据技术应用框架

自然资源和国土空间存在多要素共生依赖关系，主要区别在于地域空间限定和资源空间耦合，二者的多要素耦合与多功能融合成为自然资源管理关键问题之一。人类活动通过科技手段利用和保护自然资源、开发和治理国土空间。大数据为充分挖掘国土空间、自然资源与人类活动的关联关系提供技术支持，为协调空间要素和资源要素的流动分配提供决策支持，四者的关系如图1所示。

图1 自然资源、国土空间、人类活动与大数据的关系

自然资源和国土空间大数据覆盖数据采集、数据治理、存储管理、分析挖掘、共享服务、研发应用及质量、标准、安全等环节的业务和技术体系，通过大数据技术应用提供标准统一、智慧决策、共享开放的数据产品和数据服务。本文在全面梳理自然资源要素、社会经济、人类活动等与国土空间开发利用相关的大数据业务流程基础上，提出自然资源和国土空间大数据技术应用框架。技术应用框架包括数据采集层、数据治理层、应用支撑层、应用层、用户层5个层次和安全保障体系、标准规范体系2个体系，如图2所示，为自然资源领域的技术发展和创新应用提供服务支撑。

图2  技术应用框架

（1） 自然资源调查监测。基于“第五代移动通信技术（5G）+无人机”、基于塔基视频监控、基于“国土调查云”、覆盖“天空地海”的自然资源智能感知监测监管体系等技术与应用提升了自然资源动态监测和态势感知能力。一些省份围绕自然资源统一调查监测体系的构建需求，立足空天地观测技术及云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术，利用数据治理能力、可视化技术与知识分析模型，整体提升自然资源调查监测的智能化水平。

（2） “智慧+”监管决策。全国多地开展“一码管地”应用实践，建立空间单元的多元关联关系，构建以地块码为核心、业务码配合的土地管理编码体系。“智慧国土空间规划”通过构建一体化、智慧化感知系统，感知国土空间中各类主体的变化情况和趋势，基于国土空间基础信息平台智能化辅助工具与知识库，生成相关业务信息、统计分析表、分析报告或决策建议等。

（3） “互联网+”政务服务。“互联网+不动产登记”以信息平台为支撑，以业务实体研究和梳理为基础，设计跨网络数据交换策略，让企业和群众办事更方便、更快捷、更高效。不动产登记一窗云平台、省市县一体化不动产登记与监管服务信息平台、“互联网+人工智能”不动产智慧服务应用等信息平台提升了全国不动产登记动态监测、数据深度挖掘与政务服务能力。

本文基于大数据的发展历程、技术现状和主要挑战，概述了自然资源领域大数据感知、管理、分析等方面的关键技术进展，提出了自然资源领域大数据研究与应用中的研究领域单调、技术应用零碎问题；从“自然资源”“国土空间”和“人类活动”的维度阐述自然资源和国土空间大数据的基本内涵，地域空间无限与资源空间耦合是区别其他大数据的显著特点。在应用需求基础上，构建了要素化、数智化、一体化的自然资源和国土空间大数据技术应用框架，该框架包含数据采集、数据治理、应用支撑、应用和用户5层结构体系和关键技术集成，实现大数据到知识服务再到数智化治理的转变，聚焦自然资源部“两统一”核心业务，重构了4个方面10项自然资源业务应用。从自然资源调查监测、“智慧+”监管决策、“互联网+”政务服务3个方面开展应用实践分析；展望了自然资源和国土空间大数据在数据采集存储、数据治理、应用支撑、应用服务方面的发展方向。