自然资源统计与辅助决策系统的设计

摘要：针对自然资源专项统计数据存储分散、归集简单、来源不一，无法为自然资源部门精准决策提供有力依据的问题，本文探索利用空间地理信息、互联网、大数据、云计算等信息处理技术，设计了自然资源统计分析与辅助决策系统，实现了基于大数据的自然资源态势感知、综合研判和辅助决策支持。本文重点介绍了指标体系构建和基于“国土调查云”的内外网数据交换与更新两个关键技术，以及系统的指标体系设计与总体框架设计；详细阐述了系统指标展示与查询、专题分析报告、关键指标预警、业务应用等具体功能的实现。

关键词：自然资源；统计分析；辅助决策；指标体系；数据交换

0引言

自然资源统计数据是反映自然资源管理和资源形势的晴雨表[1]。近年来，为适应新常态、新形势，自然资源部门统计工作在完善统计指标、创新统计方式、推进统计信息化等方面开展了积极探索，取得了一些好经验和好做法。2020年8月1日，自然资源部开始施行《自然资源统计工作管理办法》，对土地、矿产、森林、草原、湿地、水、海域海岛等自然资源，以及海洋经济、地质勘查、地质灾害、测绘地理信息、自然资源督察、行政管理等开展统计调查和统计分析，提供统计数据，实施统计监督。目前，自然资源统计分析与辅助决策方面存在以下问题：（1）各项统计调查成果数据分散在国家和省级垂直管理系统，统计数据平台与业务信息系统尚未实现互联互通、数据交互共享。（2）数据的层层上报方式还以人工统计上报为主，存在人为错误及数据来源不一致的问题。（3）一些自然资源部门缺乏自然资源数据统计、分析、展示及应用的有效信息化工具。本文主要依据《自然资源统计工作管理办法》，结合各级自然资源部门对数据应用的需求，研究构建统一的指标体系，设计并实现自然资源统计分析与辅助决策系统，实现对自然资源时空分布、资源配置、利用状况、开发强度、效益变化等情况的动态分析，以问题为导向，实现自然资源综合统计指标、自然资源时空大数据和算法模型的有效集成，使之成为反映自然资源工作的晴雨表、促进自然资源管理的指挥棒，探索自然资源治理的智慧模式。

1关键技术

本系统的设计与实现，需要构建科学、系统、规范的分层自然资源指标体系，还需要解决内外网地图及相关数据的保密问题。在保证内外网物理隔离的同时，也能够在这两个不同安全等级的网络之间提供实时、适度、可控的数据交换应用服务。

1.1指标体系构建

首先，本文采用综合法对现有的国家和省级指标进行归纳综合，并对综合后的指标进行聚类分析，找出具有普遍代表性的指标。其次，基于德尔菲（Delphi）法，利用专家的经验，经过抽象、概括、综合、推理的思维过程，完成指标体系的初建。初建的指标体系实现了系统性原则，但指标之间的相互独立性较差，存在指标内涵互相重叠的现象。因此，采用主客观相结合的方法，充分利用统计数据和专家判断信息对指标进行筛选。最后，基于层次分析法明确指标体系的层级关系，在同一层级利用聚类分析法实现指标的功能聚合及相关性聚合[2]。

1.2基于“国土调查云”的内外网数据交换与更新

本系统的数据交换与更新依托“国土调查云跨网络数据交换服务”（以下简称“国土调查云”）。数据交换与更新流程如下：本系统提交数据交换与更新请求，并将其发送至“国土调查云”外网接口；外网接口接收请求后，按照自然资源部数据安全标准执行数据安全验证；验证通过后，将数据传输至本系统并进行数据解析；解析完成后，生成更新数据并发送至“国土调查云”内网接口；内网接口接收请求后，执行相应的数据脱敏与加密处理；数据处理完毕后，将更新数据交换至本系统；接收数据后，本系统执行数据解析、数据转换、数据入库等操作，至此完成数据交换与更新全部流程[3-4]。

2指标体系设计

本文以湖北省为例，通过广泛搜集材料，从省、市、县三个层面对自然资源数据统计相关工作的信息化建设及指标体系现状进行全面分析。将现有各种自然资源综合统计调查的技术、方法、措施、成果，按照“统一组织开展、统一法规依据、统一调查体系、统一分类标准、统一技术规范、统一数据平台”的“六统一”要求，设计了一套符合湖北省实际情况的省、市、县三级统一的自然资源统计分析与辅助决策指标体系，解决以往自然资源统计调查工作统筹不够、交叉重叠等系统问题[5]。自然资源综合统计与辅助决策指标体系总体框架按照“1+1+8+1”架构进行设计：包括1套综合指标，全面反映自然资源的总体情况；1套复合指标，综合反映地区自然资源水平与利用情况；8套专项指标，包括土地指标、国土空间规划指标、不动产登记指标、矿产指标、地质灾害指标、测绘地理信息指标、自然资源执法指标、林业指标，分别反映各类型自然资源及业务管理的情况；1套社会经济指标，为自然资源辅助决策业务提供数据支撑。自然资源综合统计与辅助决策指标体系总体框架[6]如图1所示。8套专项指标下设一级指标和二级指标。其中：土地指标包括22个一级指标、81个二级指标；国土空间规划指标包括3个一级指标、22个二级指标；不动产登记指标包括4个一级指标、9个二级指标；矿产指标包括14个一级指标、42个二级指标；地质灾害指标包括2个一级指标、6个二级指标；测绘地理信息指标包括5个一级指标、19个二级指标；自然资源执法指标包括6个一级指标、24个二级指标；林业指标包括1个一级指标、4个二级指标。

3总体框架设计

系统总体框架遵循规范性、先进性、实用性、可靠性原则，分为基础设施层、数据资源层、服务支撑层、业务应用层和用户层，以相应的政策制度标准和安全运维保障为支撑[7]，如图2所示。基础设施层由计算资源、存储资源、网络资源及安全资源构成。计算资源和存储资源按照云服务模式和云架构建立共享资源池，形成可按需动态扩展的高性能计算环境、大容量存储环境。网络资源主要包括自然资源业务网、电子政务外网和互联网。安全资源主要是保障内部网络和跨网络数据传输安全的防火墙、密码机、入侵检测、漏洞扫描、病毒防治、安全审计等软硬件资源。数据资源层主要包括现状数据、规划数据、管理数据、社会经济数据等数据集合，还包括土地利用现状、耕地管理、用地审批管理、供地管理等各类指标集合。服务支撑层的通用服务主要由国土空间基础信息平台提供支持，包括基础服务、消息服务、报表服务、数据服务和地图服务；业务空间服务主要包括图层查询、叠加分析、图层截图；身份认证服务按照不同的行政区划、组织机构和用户身份给予身份认证和系统权限[8]。业务应用层是系统建设的主体内容，通过获取国土空间基础信息平台提供的空间分析服务支持，建立内外网数据安全交换通道，实现指标查询、专题分析、指标预警、矿权分析、用地分析、执法巡查等应用。用户层包括各级自然资源管理部门人员。

4系统功能实现

系统的功能主要包括指标展示与查询、专题分析报告、关键指标预警及业务应用，其中，业务应用包括矿权分析、用地分析和执法巡查。

4.1指标展示与查询

本系统按照已梳理的指标层级关系，列表展示指标的统计数据，通过灵活组合各类统计图表展示指标的详细数据，支持省、市、县、乡、村级数据展示。用户可以选择指标进行自定义组合查询，包括文字查询和地图查询[9]，如图3所示。图3中，1亩=666.6m2。例如，自然资源管理部门需要了解本省耕地变化情况时，原来通常需要直接询问耕地保护监督处，再由耕地保护监督处联系地方主管部门进行统计上报，数据获取过程烦琐且周期长。使用本系统后，可以直接通过系统中的“指标展示与查询”功能，选择好查询年份，点击“耕地”指标，即可立即查询对应年份的耕地基本信息、分类统计信息、行政区划汇总信息、各地类占比信息以及近五年的地类变化信息。该功能实际应用场景多、频率高，能有效解决统计数据层层上报时间周期长、汇总数据多次计算准确率低的问题。

4.2专题分析报告

系统按照不同业务专题的分析模型，建立不同的专题模板，将指标数据进行自动填充，生成专题报告，还可语音播放报告和导出报告文档[10]。例如，自然资源管理部门需要定期编制本区域用地分析报告，国土空间用途管制部门和自然资源开发利用部门收集最新数据，综合处室汇总形成专题报告，通常需要三天才能完成编制工作。业务部门利用本系统可以直接使用专题分析报告功能，点击“用地分析”按钮后，系统则会提取本区域指定时段的相关数据并自动填充至预置的用地分析报告模板，一键实时生成用地分析报告，有效解决了业务部门编制专题分析报告协同困难、效率低下的问题。

4.3关键指标预警

关键指标预警是自然资源业务体系中的关键指标，通过比较目标值发出警示信号，对耕地保有量、永久基本农田保护面积、临时用地项目指标进行预警，如图4所示。

4.4业务应用

业务应用直接服务自然资源一线业务，方便一线业务人员随时随地通过智能分析技术查询指定区域对应地块的相关情况，实现自然资源的动态化监控与精细化运营。目前，主要包括矿权分析、用地分析与执法巡查三大应用功能。

4.4.1矿权分析

矿权分析通过矿权智能算法，对目标区域进行相关性分析，计算得出目标地块关联的基础信息与矿权信息，对比标准与规划要求，评估目标区域在矿权用地层面的合法性，如图5所示。

4.4.2用地分析

用地分析根据用户的面积、地类等筛选条件，初步查找满足要求的地块，通过站立位、图上绘制或上传坐标方式选定分析区域，对选定区域范围内的项目位置、土地分类、土地权属、建设用地批准等情况进行分析查看，对用地合法性、用地适宜性进行分析和预判，形成用地分析报告，如图6所示。本系统用地分析功能可直接为企业线上检索、筛选出满足条件的地块，并对意向地块进行初步分析，通过检查该地块的土地类型、权属信息等形成分析报告，为企业决策提供及时准确的数据服务，有效助力当地政府招商引资。

4.4.3执法巡查

执法巡查功能为巡查员提供现场采集违法案件信息和现场执法的工具，辅助巡查人员完成动态巡查，实现数据实时传输，及时上报违法案件信息，实现对所有日常巡查的任务下发、管理、查询、核查及数据发送。本系统通过内外网数据交换技术将违法数据安全下发到移动端，业务人员可携带移动设备进行现场勘验和取证记录，减少了执法巡查环节，提高了执法工作效率。

5结束语

自然资源数据涉及时空变迁，在保障数据安全的前提下，自然资源管理部门业务人员和决策者需要充分利用信息技术，高效完成业务闭环，全面掌握业务全貌，从而做出科学决策。本文在充分理解国家政策要求及用户实际需求的基础上，构建了一套科学全面且覆盖省、市、县、乡、村五级的自然资源指标体系，基于“国土调查云”的数据交换技术，设计并实现了自然资源统计分析与辅助决策系统。该系统为业务人员提供内外业一体化的应用功能，辅助决策者实现全域自然资源的态势感知。未来，针对自然资源政务信息集中程度不高、公众参与度较低的问题，本系统采用互联网产品思维，打造面向公众的一站式资讯平台，降低信息获取难度，提升公众参与热情，为社会公众参与自然资源共治提供有力手段。

参考文献

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[10]庞敏，李爱迪，孙芬，等.重庆市加强和改进规划自然资源统计分析工作的实践与思考[J].国土资源情报，2021（1）：84-87.

作者:吴颖 魏硕烁 白晶 胡晋 游勇 单位:武汉天恒信息技术有限公司 自然资源部长江中游国土调查监测工程技术创新中心