自然資源統(tǒng)計(jì)與輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

緒論：寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的1篇自然資源統(tǒng)計(jì)與輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范文，希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

摘要：針對(duì)自然資源專(zhuān)項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分散、歸集簡(jiǎn)單、來(lái)源不一，無(wú)法為自然資源部門(mén)精準(zhǔn)決策提供有力依據(jù)的問(wèn)題，本文探索利用空間地理信息、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息處理技術(shù)，設(shè)計(jì)了自然資源統(tǒng)計(jì)分析與輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于大數(shù)據(jù)的自然資源態(tài)勢(shì)感知、綜合研判和輔助決策支持。本文重點(diǎn)介紹了指標(biāo)體系構(gòu)建和基于“國(guó)土調(diào)查云”的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換與更新兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，以及系統(tǒng)的指標(biāo)體系設(shè)計(jì)與總體框架設(shè)計(jì)；詳細(xì)闡述了系統(tǒng)指標(biāo)展示與查詢(xún)、專(zhuān)題分析報(bào)告、關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警、業(yè)務(wù)應(yīng)用等具體功能的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：自然資源；統(tǒng)計(jì)分析；輔助決策；指標(biāo)體系；數(shù)據(jù)交換

0引言

自然資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是反映自然資源管理和資源形勢(shì)的晴雨表[1]。近年來(lái)，為適應(yīng)新常態(tài)、新形勢(shì)，自然資源部門(mén)統(tǒng)計(jì)工作在完善統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、創(chuàng)新統(tǒng)計(jì)方式、推進(jìn)統(tǒng)計(jì)信息化等方面開(kāi)展了積極探索，取得了一些好經(jīng)驗(yàn)和好做法。2020年8月1日，自然資源部開(kāi)始施行《自然資源統(tǒng)計(jì)工作管理辦法》，對(duì)土地、礦產(chǎn)、森林、草原、濕地、水、海域海島等自然資源，以及海洋經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)勘查、地質(zhì)災(zāi)害、測(cè)繪地理信息、自然資源督察、行政管理等開(kāi)展統(tǒng)計(jì)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)施統(tǒng)計(jì)監(jiān)督。目前，自然資源統(tǒng)計(jì)分析與輔助決策方面存在以下問(wèn)題：（1）各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)調(diào)查成果數(shù)據(jù)分散在國(guó)家和省級(jí)垂直管理系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)平臺(tái)與業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)交互共享。（2）數(shù)據(jù)的層層上報(bào)方式還以人工統(tǒng)計(jì)上報(bào)為主，存在人為錯(cuò)誤及數(shù)據(jù)來(lái)源不一致的問(wèn)題。（3）一些自然資源部門(mén)缺乏自然資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、展示及應(yīng)用的有效信息化工具。本文主要依據(jù)《自然資源統(tǒng)計(jì)工作管理辦法》，結(jié)合各級(jí)自然資源部門(mén)對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求，研究構(gòu)建統(tǒng)一的指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自然資源統(tǒng)計(jì)分析與輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源時(shí)空分布、資源配置、利用狀況、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、效益變化等情況的動(dòng)態(tài)分析，以問(wèn)題為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)自然資源綜合統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、自然資源時(shí)空大數(shù)據(jù)和算法模型的有效集成，使之成為反映自然資源工作的晴雨表、促進(jìn)自然資源管理的指揮棒，探索自然資源治理的智慧模式。

1關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，需要構(gòu)建科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的分層自然資源指標(biāo)體系，還需要解決內(nèi)外網(wǎng)地圖及相關(guān)數(shù)據(jù)的保密問(wèn)題。在保證內(nèi)外網(wǎng)物理隔離的同時(shí)，也能夠在這兩個(gè)不同安全等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)之間提供實(shí)時(shí)、適度、可控的數(shù)據(jù)交換應(yīng)用服務(wù)。

1.1指標(biāo)體系構(gòu)建

首先，本文采用綜合法對(duì)現(xiàn)有的國(guó)家和省級(jí)指標(biāo)進(jìn)行歸納綜合，并對(duì)綜合后的指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析，找出具有普遍代表性的指標(biāo)。其次，基于德?tīng)柗疲―elphi）法，利用專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)抽象、概括、綜合、推理的思維過(guò)程，完成指標(biāo)體系的初建。初建的指標(biāo)體系實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性原則，但指標(biāo)之間的相互獨(dú)立性較差，存在指標(biāo)內(nèi)涵互相重疊的現(xiàn)象。因此，采用主客觀相結(jié)合的方法，充分利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和專(zhuān)家判斷信息對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選。最后，基于層次分析法明確指標(biāo)體系的層級(jí)關(guān)系，在同一層級(jí)利用聚類(lèi)分析法實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的功能聚合及相關(guān)性聚合[2]。

1.2基于“國(guó)土調(diào)查云”的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換與更新

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與更新依托“國(guó)土調(diào)查云跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換服務(wù)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)土調(diào)查云”）。數(shù)據(jù)交換與更新流程如下：本系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)交換與更新請(qǐng)求，并將其發(fā)送至“國(guó)土調(diào)查云”外網(wǎng)接口；外網(wǎng)接口接收請(qǐng)求后，按照自然資源部數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證；驗(yàn)證通過(guò)后，將數(shù)據(jù)傳輸至本系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)解析；解析完成后，生成更新數(shù)據(jù)并發(fā)送至“國(guó)土調(diào)查云”內(nèi)網(wǎng)接口；內(nèi)網(wǎng)接口接收請(qǐng)求后，執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)脫敏與加密處理；數(shù)據(jù)處理完畢后，將更新數(shù)據(jù)交換至本系統(tǒng)；接收數(shù)據(jù)后，本系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)入庫(kù)等操作，至此完成數(shù)據(jù)交換與更新全部流程[3-4]。

2指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

本文以湖北省為例，通過(guò)廣泛搜集材料，從省、市、縣三個(gè)層面對(duì)自然資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)工作的信息化建設(shè)及指標(biāo)體系現(xiàn)狀進(jìn)行全面分析。將現(xiàn)有各種自然資源綜合統(tǒng)計(jì)調(diào)查的技術(shù)、方法、措施、成果，按照“統(tǒng)一組織開(kāi)展、統(tǒng)一法規(guī)依據(jù)、統(tǒng)一調(diào)查體系、統(tǒng)一分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)”的“六統(tǒng)一”要求，設(shè)計(jì)了一套符合湖北省實(shí)際情況的省、市、縣三級(jí)統(tǒng)一的自然資源統(tǒng)計(jì)分析與輔助決策指標(biāo)體系，解決以往自然資源統(tǒng)計(jì)調(diào)查工作統(tǒng)籌不夠、交叉重疊等系統(tǒng)問(wèn)題[5]。自然資源綜合統(tǒng)計(jì)與輔助決策指標(biāo)體系總體框架按照“1+1+8+1”架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)：包括1套綜合指標(biāo)，全面反映自然資源的總體情況；1套復(fù)合指標(biāo)，綜合反映地區(qū)自然資源水平與利用情況；8套專(zhuān)項(xiàng)指標(biāo)，包括土地指標(biāo)、國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)、不動(dòng)產(chǎn)登記指標(biāo)、礦產(chǎn)指標(biāo)、地質(zhì)災(zāi)害指標(biāo)、測(cè)繪地理信息指標(biāo)、自然資源執(zhí)法指標(biāo)、林業(yè)指標(biāo)，分別反映各類(lèi)型自然資源及業(yè)務(wù)管理的情況；1套社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為自然資源輔助決策業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。自然資源綜合統(tǒng)計(jì)與輔助決策指標(biāo)體系總體框架[6]如圖1所示。8套專(zhuān)項(xiàng)指標(biāo)下設(shè)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)。其中：土地指標(biāo)包括22個(gè)一級(jí)指標(biāo)、81個(gè)二級(jí)指標(biāo)；國(guó)土空間規(guī)劃指標(biāo)包括3個(gè)一級(jí)指標(biāo)、22個(gè)二級(jí)指標(biāo)；不動(dòng)產(chǎn)登記指標(biāo)包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、9個(gè)二級(jí)指標(biāo)；礦產(chǎn)指標(biāo)包括14個(gè)一級(jí)指標(biāo)、42個(gè)二級(jí)指標(biāo)；地質(zhì)災(zāi)害指標(biāo)包括2個(gè)一級(jí)指標(biāo)、6個(gè)二級(jí)指標(biāo)；測(cè)繪地理信息指標(biāo)包括5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、19個(gè)二級(jí)指標(biāo)；自然資源執(zhí)法指標(biāo)包括6個(gè)一級(jí)指標(biāo)、24個(gè)二級(jí)指標(biāo)；林業(yè)指標(biāo)包括1個(gè)一級(jí)指標(biāo)、4個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

3總體框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體框架遵循規(guī)范性、先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性原則，分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、服務(wù)支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶(hù)層，以相應(yīng)的政策制度標(biāo)準(zhǔn)和安全運(yùn)維保障為支撐[7]，如圖2所示。基礎(chǔ)設(shè)施層由計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源及安全資源構(gòu)成。計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源按照云服務(wù)模式和云架構(gòu)建立共享資源池，形成可按需動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的高性能計(jì)算環(huán)境、大容量存儲(chǔ)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)資源主要包括自然資源業(yè)務(wù)網(wǎng)、電子政務(wù)外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。安全資源主要是保障內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全的防火墻、密碼機(jī)、入侵檢測(cè)、漏洞掃描、病毒防治、安全審計(jì)等軟硬件資源。數(shù)據(jù)資源層主要包括現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)集合，還包括土地利用現(xiàn)狀、耕地管理、用地審批管理、供地管理等各類(lèi)指標(biāo)集合。服務(wù)支撐層的通用服務(wù)主要由國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)提供支持，包括基礎(chǔ)服務(wù)、消息服務(wù)、報(bào)表服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和地圖服務(wù)；業(yè)務(wù)空間服務(wù)主要包括圖層查詢(xún)、疊加分析、圖層截圖；身份認(rèn)證服務(wù)按照不同的行政區(qū)劃、組織機(jī)構(gòu)和用戶(hù)身份給予身份認(rèn)證和系統(tǒng)權(quán)限[8]。業(yè)務(wù)應(yīng)用層是系統(tǒng)建設(shè)的主體內(nèi)容，通過(guò)獲取國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)提供的空間分析服務(wù)支持，建立內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全交換通道，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)查詢(xún)、專(zhuān)題分析、指標(biāo)預(yù)警、礦權(quán)分析、用地分析、執(zhí)法巡查等應(yīng)用。用戶(hù)層包括各級(jí)自然資源管理部門(mén)人員。

4系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的功能主要包括指標(biāo)展示與查詢(xún)、專(zhuān)題分析報(bào)告、關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警及業(yè)務(wù)應(yīng)用，其中，業(yè)務(wù)應(yīng)用包括礦權(quán)分析、用地分析和執(zhí)法巡查。

4.1指標(biāo)展示與查詢(xún)

本系統(tǒng)按照已梳理的指標(biāo)層級(jí)關(guān)系，列表展示指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)靈活組合各類(lèi)統(tǒng)計(jì)圖表展示指標(biāo)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，支持省、市、縣、鄉(xiāng)、村級(jí)數(shù)據(jù)展示。用戶(hù)可以選擇指標(biāo)進(jìn)行自定義組合查詢(xún)，包括文字查詢(xún)和地圖查詢(xún)[9]，如圖3所示。圖3中，1畝=666.6m2。例如，自然資源管理部門(mén)需要了解本省耕地變化情況時(shí)，原來(lái)通常需要直接詢(xún)問(wèn)耕地保護(hù)監(jiān)督處，再由耕地保護(hù)監(jiān)督處聯(lián)系地方主管部門(mén)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上報(bào)，數(shù)據(jù)獲取過(guò)程煩瑣且周期長(zhǎng)。使用本系統(tǒng)后，可以直接通過(guò)系統(tǒng)中的“指標(biāo)展示與查詢(xún)”功能，選擇好查詢(xún)年份，點(diǎn)擊“耕地”指標(biāo)，即可立即查詢(xún)對(duì)應(yīng)年份的耕地基本信息、分類(lèi)統(tǒng)計(jì)信息、行政區(qū)劃匯總信息、各地類(lèi)占比信息以及近五年的地類(lèi)變化信息。該功能實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景多、頻率高，能有效解決統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)層層上報(bào)時(shí)間周期長(zhǎng)、匯總數(shù)據(jù)多次計(jì)算準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。

4.2專(zhuān)題分析報(bào)告

系統(tǒng)按照不同業(yè)務(wù)專(zhuān)題的分析模型，建立不同的專(zhuān)題模板，將指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)填充，生成專(zhuān)題報(bào)告，還可語(yǔ)音播放報(bào)告和導(dǎo)出報(bào)告文檔[10]。例如，自然資源管理部門(mén)需要定期編制本區(qū)域用地分析報(bào)告，國(guó)土空間用途管制部門(mén)和自然資源開(kāi)發(fā)利用部門(mén)收集最新數(shù)據(jù)，綜合處室匯總形成專(zhuān)題報(bào)告，通常需要三天才能完成編制工作。業(yè)務(wù)部門(mén)利用本系統(tǒng)可以直接使用專(zhuān)題分析報(bào)告功能，點(diǎn)擊“用地分析”按鈕后，系統(tǒng)則會(huì)提取本區(qū)域指定時(shí)段的相關(guān)數(shù)據(jù)并自動(dòng)填充至預(yù)置的用地分析報(bào)告模板，一鍵實(shí)時(shí)生成用地分析報(bào)告，有效解決了業(yè)務(wù)部門(mén)編制專(zhuān)題分析報(bào)告協(xié)同困難、效率低下的問(wèn)題。

4.3關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警

關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警是自然資源業(yè)務(wù)體系中的關(guān)鍵指標(biāo)，通過(guò)比較目標(biāo)值發(fā)出警示信號(hào)，對(duì)耕地保有量、永久基本農(nóng)田保護(hù)面積、臨時(shí)用地項(xiàng)目指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，如圖4所示。

4.4業(yè)務(wù)應(yīng)用

業(yè)務(wù)應(yīng)用直接服務(wù)自然資源一線業(yè)務(wù)，方便一線業(yè)務(wù)人員隨時(shí)隨地通過(guò)智能分析技術(shù)查詢(xún)指定區(qū)域?qū)?yīng)地塊的相關(guān)情況，實(shí)現(xiàn)自然資源的動(dòng)態(tài)化監(jiān)控與精細(xì)化運(yùn)營(yíng)。目前，主要包括礦權(quán)分析、用地分析與執(zhí)法巡查三大應(yīng)用功能。

4.4.1礦權(quán)分析

礦權(quán)分析通過(guò)礦權(quán)智能算法，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算得出目標(biāo)地塊關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)信息與礦權(quán)信息，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃要求，評(píng)估目標(biāo)區(qū)域在礦權(quán)用地層面的合法性，如圖5所示。

4.4.2用地分析

用地分析根據(jù)用戶(hù)的面積、地類(lèi)等篩選條件，初步查找滿(mǎn)足要求的地塊，通過(guò)站立位、圖上繪制或上傳坐標(biāo)方式選定分析區(qū)域，對(duì)選定區(qū)域范圍內(nèi)的項(xiàng)目位置、土地分類(lèi)、土地權(quán)屬、建設(shè)用地批準(zhǔn)等情況進(jìn)行分析查看，對(duì)用地合法性、用地適宜性進(jìn)行分析和預(yù)判，形成用地分析報(bào)告，如圖6所示。本系統(tǒng)用地分析功能可直接為企業(yè)線上檢索、篩選出滿(mǎn)足條件的地塊，并對(duì)意向地塊進(jìn)行初步分析，通過(guò)檢查該地塊的土地類(lèi)型、權(quán)屬信息等形成分析報(bào)告，為企業(yè)決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)服務(wù)，有效助力當(dāng)?shù)卣猩桃Y。

4.4.3執(zhí)法巡查

執(zhí)法巡查功能為巡查員提供現(xiàn)場(chǎng)采集違法案件信息和現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法的工具，輔助巡查人員完成動(dòng)態(tài)巡查，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，及時(shí)上報(bào)違法案件信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有日常巡查的任務(wù)下發(fā)、管理、查詢(xún)、核查及數(shù)據(jù)發(fā)送。本系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)將違法數(shù)據(jù)安全下發(fā)到移動(dòng)端，業(yè)務(wù)人員可攜帶移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)和取證記錄，減少了執(zhí)法巡查環(huán)節(jié)，提高了執(zhí)法工作效率。

5結(jié)束語(yǔ)

自然資源數(shù)據(jù)涉及時(shí)空變遷，在保障數(shù)據(jù)安全的前提下，自然資源管理部門(mén)業(yè)務(wù)人員和決策者需要充分利用信息技術(shù)，高效完成業(yè)務(wù)閉環(huán)，全面掌握業(yè)務(wù)全貌，從而做出科學(xué)決策。本文在充分理解國(guó)家政策要求及用戶(hù)實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一套科學(xué)全面且覆蓋省、市、縣、鄉(xiāng)、村五級(jí)的自然資源指標(biāo)體系，基于“國(guó)土調(diào)查云”的數(shù)據(jù)交換技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自然資源統(tǒng)計(jì)分析與輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)為業(yè)務(wù)人員提供內(nèi)外業(yè)一體化的應(yīng)用功能，輔助決策者實(shí)現(xiàn)全域自然資源的態(tài)勢(shì)感知。未來(lái)，針對(duì)自然資源政務(wù)信息集中程度不高、公眾參與度較低的問(wèn)題，本系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品思維，打造面向公眾的一站式資訊平臺(tái)，降低信息獲取難度，提升公眾參與熱情，為社會(huì)公眾參與自然資源共治提供有力手段。

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作者:吳穎 魏碩爍 白晶 胡晉 游勇 單位:武漢天恒信息技術(shù)有限公司 自然資源部長(zhǎng)江中游國(guó)土調(diào)查監(jiān)測(cè)工程技術(shù)創(chuàng)新中心