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深圳市规划和自然资源局

“四个提升”筑牢智慧广州时空底座

来源: 中国自然资源报  日期: 2022-01-11  【字号:

  智慧城市建设是破解城市发展难题、提升现代治理能力、转变经济社会发展方式的国家战略之一,《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》等均将建设智慧城市作为重要工作任务,党的十九大报告中进一步明确提出要建设“数字中国、智慧社会”。智慧城市时空信息云平台作为智慧城市建设的基础组成与应用窗口,在智慧城市建设中承担了时空数据的承载、融合、共享等任务,提供政府辅助决策、大数据分析、公共需求预测等功能,实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。

  2012年,广州市被列为全国首批三个“智慧城市时空信息云平台”建设试点城市之一。广州市规划和自然资源局(原广州市国土资源和规划委员会)作为测绘地理信息主管部门,按照市政府部署承担了智慧广州时空信息云平台(以下简称“云平台”)的建设任务。

  2015年,原广州市国土资源和规划委员会组织编制完善了《智慧广州时空信息云平台建设方案》,建设周期为2017~ 2019年共3年。2017年5月,项目设计书通过了以中国科学院院士龚健雅为组长的专家评审。随后,广州市规划和自然资源局于2017年、2018年、2019年分别组织开展了《智慧广州时空信息云平台基础设施部分建设项目》《智慧广州时空信息云平台主体功能部分建设项目》《智慧广州时空信息云平台时空大数据应用》的建设。通过3年多的建设,智慧广州时空信息云平台在已建成的数字广州地理空间框架基础上,借助云计算、物联网、大数据、移动互联、智能控制等先进技术手段,实现了“四个提升”(即:从空间基准到时空基准、基础地理信息数据库到时空大数据、地理信息公共服务平台到时空信息云平台、分散的服务器集群到统一的云环境),为智慧广州建设提供了时空基础设施。2021年12月8日,智慧广州时空信息云平台通过了自然资源部验收。

  硬核科技赋能,服务功能系统强大

  智慧广州时空信息云平台包括了五大平台服务、五大功能引擎和八大应用系统。

  其中,五大平台服务分别为:基础设施服务,在基础设施即服务(IaaS)方面,采用云GIS(地理信息系统)软件在广州市政务外网上搭建了政务云环境,实现了云GIS集群、云服务器、云GIS数据库等功能,可在数分钟内创建一个行业GIS应用系统;数据服务,用户可按照来源部门、行业领域、数据类型、服务类型等不同方式,在线/离线申请云平台中可共享的数据服务;功能服务,用户通过在线申请即可使用云平台提供的查询、浏览、统计、分析等专业的GIS功能服务,可大大提高开发效率;接口服务,云平台提供支持桌面端、移动端等数百个二次开发接口,全面满足各委办局高级用户进行定制开发的需要;知识服务,云平台提供监督学习、无监督学习、深度学习等数十种算法,全面满足用户数据挖掘的需要。

  五大功能引擎则是地名址引擎、物联网引擎、业务流引擎、知识化引擎和服务引擎。例如,与数字城市不同,云平台支持对接物联网世界中的各种类型的传感器,并对接入的实时数据进行高效处理和分析,形成各种专题应用,包括物联网态势感知、移动目标监控、社会舆情关注、实时历史数据挖掘等。

  在上述平台数据、服务、引擎的支撑下,项目建立了完整的云服务体系,面向不同用户、针对不同应用场景,提供八大应用系统:在线地理服务系统、平台应用定制系统、平台智能制图系统、时空数据汇聚系统、时空数据挖掘系统、时空数据展示系统、时空数据管理系统和平台运维管理系统。

  针对不同的用户功能和业务需求,云平台还提供5种使用模式:一是无空间应用系统的直接使用模式,直接使用云平台提供的全空间地理信息服务应用系统;二是无空间应用系统的应用定制模式,使用云平台的应用定制功能,自定义个性化应用系统;三是有空间应用系统的数据服务模式,使用云平台提供的数据服务,丰富本部门系统的专题数据;四是有空间应用系统的定制开发模式,使用云平台提供的接口服务,进行高级二次定制开发;五是有空间应用系统的知识挖掘模式,使用云平台提供的知识服务,进行时空大数据的挖掘。

  无论是平台服务还是功能和系统,都离不开先进技术的支持。在云平台的开发建设过程中,技术人员使用了9项关键技术——按需扩充、弹性调整的云服务,支持各类传感器的物联网引擎,全流程的时空大数据挖掘分析,机器学习算法与数据挖掘结合,高性能GIS与时空大数据融合,泛在化的移动端互联信息服务,人工智能与城市运行体征监测,深度学习与城市空间变化自动检测,以及集中统一共享、分层分级管理。

  强化推广应用,落实“两支撑、一提升”

  有了扎实的软硬件基础设施和功能技术,云平台焕发出无穷“魔力”,面向政府部门、企业和公众开展了50多个应用项目,应用范围覆盖国土、规划、不动产、林业园林、公共安全等多个领域。

  一方面,云平台支撑自然资源管理,服务生态文明建设。多个项目的应用,使自然资源管理插上了智慧的翅膀,不仅提高了效率,还优化了营商环境。例如,云平台的数据服务提升了广州市“多规合一”信息管理平台的专题分析功能,实现了广州市国民经济社会发展规划、城乡总体规划、土地利用总体规划、环境保护规划等20多个部门的空间规划专题数据的“一张图”管理及共享交换,为规划部门提供了规划编制决策分析、项目智能化选址等功能。目前,系统面向全市、区政府部门(含事业单位)与企业用户510家,开展了5500多个项目的策划生成和业务协同,加速了项目落地;实现了工程建设项目业务办理从串联审批到并联审批模式的转变,进一步深化了广州市“放管服”改革和优化营商环境,推进了政府治理体系和治理能力的现代化。在广州市国土空间规划先行先试工作中,云平台提供了土地利用现状变更调查、全域数字化现状调查、地理国情普查等各类成果,有效支撑了广州市国土空间规划编制、审批、实施、监测评估预警全过程,提升了国土空间大数据集成能力、规划编制智能分析能力、治理实施网络驱动能力、监测评估预警精准能力,为完善国土空间规划体系、改革规划方式、健全市级国土空间开发保护制度及切实发挥国土空间规划的指导约束作用等积累了经验,为市级国土空间规划先行先试工作的开展提供了有力保障。

  另一方面,云平台支撑各行各业需求,服务经济社会发展。如今,地理信息技术的应用已经渗入到经济社会的方方面面,云平台也越来越多地发挥出了应有的作用。例如,为积极辅助支撑新冠肺炎疫情防控工作,依托云平台提供的基础地理数据、广州市“四标四实”(标准作业图、标准建筑物编码、标准地址库、标准基础网格、实有人口、实有房屋、实有单位、实有设施)人口数据以及市卫健委发布的疫情数据,技术人员对确诊病例、疫情场所、定点救治医院等数据进行了智能落图,基于云平台提供的功能服务、接口服务、服务引擎等,快速搭建了新型冠状病毒肺炎疫情防疫系统。该系统集成了疫情地图、医疗资源分布、疫情服务、疫情分析等功能,初步形成了可覆盖市、区、街道的疫情防控地理信息系统,并对接了广州市疾控中心,开展了病例和地理相结合研究、基于网格的防控管理、疫情传播模型、疫情推演研究等深入应用研发工作。不仅是疫情防控,云平台还服务于广州市人工智能和数字经济示范区建设、燃气实时监测预警、地下管线开挖会签管理等多个方面。

  建设成果丰硕,提升城市管理能力

  在云平台的建设过程中,技术团队收获了多项创新成果,为提升城市管理能力提供了可靠的支撑和保障。

  ——统一了全市的时空基准。时空基准是经济建设、国防建设和社会发展的重要基础设施,是时空大数据在时间和空间维度上的参考。广州市规划和自然资源局按照国务院关于推广使用2000国家大地坐标系的有关要求,并结合广州市实际,建立了广州2000坐标系。这是广州市历史上首次从行政上、技术上、法理上实现了全市坐标系的统一,成为广州市权威的、唯一的地方坐标系统。云平台以广州2000坐标系为空间基准,为全市各类空间信息在统一空间框架下的无缝衔接和交换共享奠定了基础。

  ——采用“集中统一共享,分层分级管理”建设思路,实现了建设模式的创新。云平台始终秉持“一切都是服务”的理念,坚决贯彻了设计书中的“集中统一管理、分层分级共享”理念,以时空大数据为例,时空大数据服务按照横向到边组织(行政区划、来源部门、行业领域组织)和纵向到底组织(市—区—镇/街道—社区/居委组织),实现了自然生态空间、地理信息空间、网络空间、时间空间、思维空间的有机整合。与传统数字城市建设模式相比较,新的建设模式有利于信息实时共享、数据信息对称和动态更新,也避免了信息孤岛和大量的重复投资建设。

  ——基于高性能时空大数据统计分析技术为广州市城市规划和自然资源管理提供高效支撑。云平台支持海量时空大数据统计与分析,为全市历年土地利用现状数据(百万级)、全市建筑物(百万级)、人口数据(千万级)等空间大数据与广州市任意空间网格单元(如区、镇/街道、社区/居委、土地利用管理单元、控规管理单元等)的统计、分析,为土地、规划、矿产、测绘、执法监察等业务提供了高效的解决方案。

  ——实现全市地名地址匹配,为全市地理信息应用提供基础底板。云平台通过建设地名地址匹配引擎,实现各类业务地址数据智能上图,满足广州市城市规划和自然资源管理、工程建设,以及各行业对高精度测绘地理信息服务的需要,为全市实现高效、低成本的地理空间信息服务,城市规划建设管理,以及实现基于位置和空间的智慧城市应用提供了基础保障。

  ——支持全方位的城市运行体征动态监测。基于云平台提供的时空大数据采集与存储、处理与分析、可视化与输出等技术,通过整合广州市现有的人口、经济、法人、基础设施、建设用地、重点项目等数据,支持以“一张图”、仪表盘、领导驾驶舱等多种可视化方式,全方位、动态地展示广州市、各区、各镇/街道、各社区/村/居委的城市运行指标数据。


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