数字国土空间赋码技术应用体系建设研究—以临海市空间赋码项目为例

倪志航

摘 要：以数字化重塑自然资源全域全要素“数字国土空间”为引领，充分运用数字化技术、数字化思维、数字化认知，开发应用“空间码”、迭代升级平台、加强数据共享、打造一批标志性应用场景，加快治理理念、机制、工具、手段、方法的全方位、系统性、重塑性变革，推进自然资源数字化改革从技术理性向制度理性跨越，实现国土空间治理现代化。

关键词：空间码；多元关联；多元关联模型；数字服务；地块全周期检索；建设用地动态监测

基于数字化转型要求，浙江省自然资源厅印发的《浙江省“空间码”赋码办法》中提出要坚持“一码管一空间”理念，依托自然资源三维立体时空数据库，建立以自然资源登记单元和不动产单元代码为基础，以空间多元信息关联融合为核心的“空间码”。对内实现“调查、规划、审批、供应、利用、登记、监管”等全环节贯通、全信息集成，拓展综合应用，助力国土空间全域全要素、全业务全过程“一码智治”；对外实现全社会各类主体信息深度融合与智慧协同，建立多元主体融合共治新格局。

1 临海市空间赋码项目概况

本项目根据临海市自然资源和规划局信息化总体方案，以《浙江省“数字国土空间”建设方案》和《浙江省“空间码”赋码办法》为要求，针对局自然资源管理数据仍存在着数据缺失、数据质量参差不齐，内部共享利用不充分等问题，开展自然资源管理数据治理及空间码赋码工作，落实临海市“空间码”生成及应用的目标任务，为“一码管空间”改革试点探索数据应用场景，促进自然资源整体智治，实现国土空间治理现代化。

2 制定数据治理技术规范

本次项目建设为保障数据治理能够按照统一的要求，有序开展数据治理工作，保障数据治理成果的质量，遵守标准化、规范化要求，兼顾业务应用实际，按照“统一标准、一数一源”的技术要求，基于现有数据基础，梳理数据存在的问题，研究制定了数据治理的技术要求，包括明确数据归集要求，明确各类业务的数源系统、归集方法、责任处室；制定了数据治理规范，根据数据治理原则，细化每一类业务数据的成果要求和技术规范；规范数据治理过程中常见问题的处理方法，规定了数据治理成果的空间图形、属性等要求，明确数据治理成果的形式、内容、格式等。

3 建设一套“空间码”数字库

本次项目通过建立自然资源要素边界、权属、状态的核心谱元模型，利用空间及业务匹配的核心算法，将自然资源要素在时间、空间、业务维度的多元关联信息构建关系网络，实现自然资源要素的全周期管理。为自然资源的批、供、用、补、查、登以及自然资源资产管理等核心国土空间治理业务应用提供新一代的数据模型支撑。

3.1 核心业务及数据关系分析、建立空间多元关联信息

本次项目建设开展地块管理类业务、数据和相关系统的调研，根据临海市自然资源和规划局的职能划分，调研业务部门的数据需求，理清数据治理业务清单及数据清单，明确数据治理的应用场景，收集数据成果及相关资料，包括数据库、数据表、规范性文件等，掌握数据现状情况。并基于调研成果，聚焦国土空间上发生的各项业务活动，分析形成围绕空间全周期的核心业务具体流转关联关系。

3.2 梳理设计多元关联模型

多元关联模型的核心要素包括业务对象实体、对象实体属性信息、对象实体之间关系等。基于核心业务的业务逻辑、数据流转关系等分析确定各类型实体的前后顺序、各类型实体间是否建立关系，以及关系类型等内容。其中，业务对象实体主要是核心业务涉及的所有空间范围，例如现状地块、总规地块、用地预审红线等。对象实体属性信息包括每个业务事项涉及的空间核心属性，例如土地权属、土地用途、项目名称等。对象实体之间关系是指任意业务对象实体之间的空间、时间、业务维度关联关系。

基于识别的业务要素对象及对象间的关系分析，以国土空间为载体，从空间变化、时间演变、业务活动三个维度进行了多元关联模型设计，实现核心业务的要素对象间连接融合，具体如图1所示：

图1 地块多元关联关系设计

3.3生成“空间码”

针对任意的空间范围，基于地块全生命周期关联关系，将空间单元代码和数字转译形成的时间维度、空间维度、业务维度以及综合维度等空间多元关联信息进行融合，完成存量数据任意空间范围的“空间码”生成，作为自然资源空间管理的信息集成、共享和应用窗口。

3.4“空间码”数字服务

基于多元关联信息构建，结合示范场景应用的需求，基于地块全生命周期关联关系，开发建设了“空间码”信息共享接口。以空间码作为数据映射的起点，通过数据接口对外共享，促进赋码后的地块数据在自然资源数据管理和分析等方面的应用。

3.5“空间码”数字服务接口规范

本次项目建设根据临海市的实际需求，研究编制了一套“空间码”数字服务接口规范，对接口的标准进行说明，对数字服务的基本要求、安全要求、调用方式、功能服务内容、数据服务内容进行定义和描述，统一采用符合REST架构原则的WEB服务，以规范“空间码”数字服务与其他业务系统的对接，从而可更好地支撑应用建设。

4 一套“空间赋码”示范应用建设

“空间码”示范应用系统结合项目建设内容要求、“数字国土空间”应用场景相关政策变化、临海市自然资源和规划局相关科室的业务管理需求及意见反馈，完成地块全周期模块、建设用地开发利用动态监管应用模块、储备用地开发利用动态监管应用模块、建设工程批后动态监管应用模块的建设。

4.1 地块全周期检索

地块全周期检索，主要通过地块搜索来展示地块对应空间位置发生的项目的全周期信息，方便通过位置来定位项目，并查找地块上发生的所有关联业务。

本次项目建设依据数据治理成果建设针对数据治理成果的展示、查询及综合功能模块，满足地块全生命周期查询等土地资源要素动态查询的应用需求以及动态生成空间码的应用需求。地块全周期查询应用模块具体包括空间查询功能、项目检索功能、关键词检索功能、条件检索功能、全周期查询功能、全周期信息导出功能、全周期信息书签功能以及空间码生成功能。地块全周期查看流程逻辑图如图2:

图2 全周期查看流程逻辑

4.2 建设用地动态监测

面向管理人员，开发建设了用地开发利用动态监管应用模块示范应用，通过空间码识别用地状态，追溯用地变迁，以空间用途管制、建设用地监管等管理需求为导向，依托地块全生命周期关系、依托“空间码”数字库，构建智能应用，利用核准后有效的建设用地报批、土地回购、土地供应数据，形成批而未供、回购未供的空间台账，动态掌握临海市批而未供、回购未供情况，为批而未供消化提供数据支撑，为管理决策者引智助力。具体包括储备土地、批而未供、回购未供、可供地块；有效供应、开工情况、竣工情况、供而未用、闲置用地和低效用地。

5 空间赋码应用核心技术创新突破

5.1 采用空间多元信息关联技术构建地块空间多元关联模型，实现地块全生命周期闭环管理

空间多元信息关联技术，核心是城市空间多元信息多维关联模型的建模过程，实现构建空间关系、属性关系、时序关系和业务关系的构建，将地块的现状、规划、批、供、用等不同阶段的数据打通，将地块上发生的核心业务活动及相关的空间要素、管理数据进行汇集，从而建立地块全生命周期信息关联，实现核心业务的空间要素间连接，方便快速检索地块多级关联关系，为智慧城市核心治理业务应用提供强大的服务支撑。

5.2 采用空间码引擎技术形成面向空间要素对象的二维码，实现全域、全要素、全周期的资源要素信息感知

空间码引擎技术是利用数字孪生、人工智能技术与数字整体智治相结合的整体技术创新，实现对自然资源单元要素、不动产单元要素进行空间单元代码的环节赋码，让空间对象有自己的“身份证”。

项目基于空间码引擎技术，将多元关联信息以二维码的形态进行生成、授权和展示应用，通过空间码对全流程业务和数据进行关联管理，实现基于空间单元的信息采集、认证匹配等，通过融合实际的业务场景，以空间要素为核心，构建全链条多维时空关系，形成面向空间要素对象的二维码，实现全域、全要素、全周期的资源要素信息感知，推动自然资源领域的数字化治理。

5.3 采用分布式微服务系统架构，具备快速搭建、封装变更的能力

采用面向微服务的系统架构，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和我们的代码框架无缝集成，也使得服务与服务之间依赖度大大降低，服务自身做出更改并不会影响到其他服务，扩展性与自治性得以提高。使整个系统具备快速搭建、封装变更的能力。

5.4 后台数据库设计和前台应用开发松耦合设计，保持各自独立性

系统前端运行采用B/S模式，以提供良好的人机交互体验，支持图、表、检索条件的同步一体化。前台展现框架通过控制模块、消息传递模块、注册模块等核心功能，将相关模块分离出纯粹展示界面部分与业务实现的部分。实现在界面平台变更的情况下，系统的快速移植。

后台系统通过ORM设计思想，建立关系映射模型，有效封装了数据变更对系统应用的影响，达到快速构建的目的,保障系统具有安全、稳定、可扩展特性。

6 结论与建议

综上所述，本次项目建设充分运用数字化技术、数字化思维、数字化认知，业务上以数字化改革、“数字国土空间”、“一码管空间”改革为引导，技术上充分利用数字孪生技术、空间多元信息关联技术、机器学习技术等先进技术，以业务和技术双向驱动，建设“空间码”数字库，构建地块全生命周期关联关系，开展“空间码”示范应用系统建设，促进地块数据在自然资源数据管理和分析等方面共享应用和互联互通，实现用数据说话、用数据决策，探索数字化赋能自然资源治理能力的新途径。项目在建设过程中，在多元关联模型技术上遇到了困难，在应用成效中，出现数据缺失，数据查询效果差的情况，通过不断的技术预演、研究、迭代，从而实现更好优化更好的技术路径，完成了项目完美的交付和应用。

参考文献

[1]李德仁,黄俊华,邵振峰.面向服务的数字城市共享平台框架的设计与实现[J].地球空间信息科学学报(英文版),2008,33(009):881-885.

[2]周祖浩,张赛男,程洋,等.一种基于空间码的业务并联审批方法及系统.CN115099647A[P]. 2022.

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