顶层设计开启，自然资源信息化踏上“高效智慧路”
导读
“上面千条线，下面一根针”，市级自然资源信息化工作偏重微观，兼顾宏观，有其独特性，自然也对信息化顶层设计提出了更高的要求。本文主要从市级自然资源管理的角度探讨自然资源信息化顶层设计，希望能为相关部门提供一些有益的借鉴。
当前，自然资源机构改革稳步推进，各地自然资源机构也逐步挂牌，各项工作正如火如荼展开。按照改革要求，自然资源部门的管理对象是“山水林田湖草”，其首要职责就是“落实中央统一行使全民所有自然资源资产所有者职责，统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责的要求，强化顶层设计，发挥国土空间规划的管控作用，为保护和合理开发利用自然资源提供科学指引”。自然资源信息化建设是推动自然资源机构职能落地、履行“两统一”职责的重要支撑，是提升自然资源治理能力现代化的重要手段。
在新的形势下，自然资源信息化该如何整体系统协调推进，一定是每个自然资源信息化工作者都在思考的一个问题。“凡事预则立，不预则废”，在此革故鼎新之际，迫切需要进行信息化顶层设计来擘画信息化发展蓝图。目前，自然资源部正在就部级信息化顶层设计广泛征求意见，各省也对信息化工作有了一些初步的总体谋划。但“上面千条线，下面一根针”，市级自然资源信息化工作偏重微观，兼顾宏观，有其独特性，自然也对信息化顶层设计提出了更高的要求。
//
信息化顶层设计方法
//
什么是信息化顶层设计？信息化顶层设计和信息化总体规划具有一定的关联性和相似性，但常常被人们所混淆。信息化总体规划解决信息化建设要做什么、做成什么样的问题，而信息化顶层设计则是从上而下的、从宏观上解决信息化项目如何建设的问题。顶层设计的独特之处在于将“顶层”的战略性、全局性与“设计”的具体性紧密结合起来，因此，顶层设计强调可实施的蓝图设计，是介于总体规划和具体工程实施之间的重要工作。
市级自然资源信息化顶层设计应在宏观背景政策指导下，以自然资源部和省自然资源管理部门的信息化规划和顶层设计为依据，对标各地市的先进做法和相关经验，结合所在地市的实际情况，走出一条既符合上位政策要求又具有地方特色的自然资源信息化之路。
信息化顶层设计需要融合系统学、管理学、软件工程等理论知识，以科学的工作作指导。信息化顶层设计常采用的依据之一就是EA理论。
参考EA理论，自然资源信息化顶层设计的一般步骤如图1所示。
图1 信息化顶层设计的一般步骤
EA理论源自约翰.扎克曼于1997年提出的EA框架（Framework for Enterprise Architecture，企业架构框架，又称为Zachman框架）。在其基础上，各类EA框架理论和方法不断涌现，形成了TOGAF、FEAF/FEA、DoDAF等代表性框架，并广泛应用于信息化规划和顶层设计中。EA框架不仅包含顶层架构（即目标架构）的设计，更强调从现状到顶层架构的差距分析及实施路径安排。顶层架构为组织的信息化建设描绘了一个业务、数据、应用和技术互动的蓝图，而从现状向目标的迁移过程则阐述了实现这些蓝图的方法和计划。
//
“1+10+1”业务
//
综合各地机构改革的情况来看，市级自然资源管理机构普遍整合了原国土、规划、林业、海洋等部门，一般命名为“**市自然资源和规划局”。从公布的三定方案来看，机构改革后的自然资源管理部门主要职责概括为“两统一”，即统一行使全民所有自然资源资产所有者职责，统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责的要求。通过“七个关键环节”展开履行“两统一”职责，进行重构性的机构改革。“第一个“统一”，分为自然资源的调查监测、自然资源的确权登记、自然资源的所有者权益和自然资源的开发利用四个关键环节。第二个“统一”，从国土空间的统一规划、国土空间的用途管制、国土空间的保护修复三个关键环节来展开。”除了上述“七个关键环节”，还包括测绘与地理信息管理、自然资源执法监察，自然资源灾害防治（地质灾害、海洋灾害、森林灾害）三个方面。
据此，我们将自然资源市级业务域概括为“1+10+1”，即“1个内部综合管理业务域+10个专业管理业务域+1个公众服务业务域”，由此实现对山水林田湖草生命共同体的全面统一管理，并实现纵向互连、横向互通。总体业务架构如图2所示。
图2 市级自然资源业务架构
对10个专业管理业务域，按照“业务域-业务子域-业务项-业务活动”的分析和表述方式对业务进行细分。1个业务域对应1个或多个科室。1个业务子域对应1个科室。
10个专业管理业务域的业务子域和业务项划分如上表所示，各地市可结合本地三定进行调整。
各业务项的业务活动涉及战略（政策、制度、标准制定等）、实施（弱协同类的业务执行）、审批（强协同类的业务执行）、评价（分析、评价、评估、考核等）、监管（监测、监督、指导等）5种类型。不同类别的业务活动对信息化支撑要求有所不同。如审批类业务活动需要工作流、业务表单等服务的支撑，战略、监管及评价类业务活动则更需要大数据分析和决策类服务的支撑。
以某市国土空间用途管制业务域为例，分析如下：
//
现状分析
//
通过多年建设积累，原国土、规划、林业、海洋等部门信息化都具备一定的基础，网络和基础设施、数据资源和数据共享服务、业务应用系统建设和互联网+政务服务等方面都颇有建树。
但随着机构改革的逐步落地，新的业务职能对信息化工作提出了更多更高的要求，现有信息化基础与改革发展的近期和长期目标相比，还存在着一定的差距。主要体现在：
• 原有应用系统无法完全适配自然资源部门新职能要求；
• 基础设施云计算和存储能力、网络安全及自主可控程度还需要进一步加强；
• 数据资源的统一性、精确性、时效性、完整性还有待提升；
• 系统应用协同联动、智能化还需要进一步加强；
• 自然资源“互联网+”服务水平还有很大提升空间。
//
总体思路
//
以“全局性、适配性、实用性、先进性、安全性”为原则，我们建议在市级自然资源信息化顶层设计中贯彻以下总体思路：
• 自然资源基础设施云化，业务上云，市县一体化互联互通；
• 充分利用大数据，实现自然资源管理“用数据说话，用数据决策”；
• 基于统一应用体系架构逐步融合业务，增强业务协同能力；
• 深化“互联网+”自然资源应用体系，“最多跑一次”提质增效；
• “大数据+AI”赋能，构建“自然资源大脑”。
//
建设目标
//
市级自然资源信息化建设的目标可以设定为：以“集约建设、互联互通、云上应用、便民服务”为出发点，依托物联网、云计算、大数据、人工智能、空间信息等新一代信息技术，以自然资源云为基础，建成数据更全面、应用更广泛、共享更顺畅的自然资源大数据中心，以自然资源大数据为支撑，围绕机构改革后的业务职能，全面建成自然资源智能决策和一体化规划、审批、监管、决策应用服务体系，全面提升自然资源治理体系和治理能力的现代化水平。
//
建设内容
//
按照机构改革内容与相关政策要求，结合市级自然资源信息化的发展目标，依托大数据、云计算、物联网、人工智能等先进技术，市自然资源信息化建议规划形成“1+1+N+1”建设内容，即1个自然资源云基础设施、1个自然资源大数据中心、由N类应用组成的自然资源协同应用中心、1个自然资源综合监管与智能决策中心，如图3所示。
图3 市级自然资源信息化总体架构
自然资源云基础设施：定位为市自然资源管理的私有云，为自然资源业务的大数据存储、计算和各类应用提供IT基础设施，支撑各类软件应用。
自然资源大数据中心：定位于构建自然资源大数据体系并提供自然资源数据服务和自然资源应用服务，以基于统一的数据服务和应用服务构建面向各业务主题的应用系统。
自然资源协同应用中心：基于自然资源大数据中心和统一的业务应用支撑框架，围绕市自然资源业务，分别通过自然资源业务网、市政务网、互联网向市自然资源管理部门内部、相关政府部门、企事业单位和社会公众等不同对象提供不同密级与敏感程度的自然资源云应用。自然资源业务协同应用围绕自然资源机构改革后的各项业务职能进行调整、优化、融合，保障应用之间互联互通，无缝衔接。
自然资源综合监管与智能决策中心：在自然资源大数据中心的基础上，通过知识库、规则库与人工智能算法的聚合，打造以“自然资源大脑”为核心的自然资源综合监管与智能决策中心，通过“大数据+AI”技术赋能，全面提升自然资源的态势感知能力，形势预判能力，宏观决策能力治理体系和治理能力的现代化水平。
//
“四横两纵”总体架构
//
基于统一的自然资源云基础设施，充分运用移动互联网、云计算、大数据、物联网和人工智能等新一代信息技术，建设自然资源大数据中心，支撑面向内部的一体化协同审批、监管与决策应用和面向公众的“互联网+公众服务”应用。市级自然资源信息化建设采用如下“四横两纵”总体架构：
图4 总体架构
四横：自然资源云基础设施、自然资源大数据中心、自然资源协同应用中心、自然资源综合监管与智能决策中心。
两纵：标准规范体系、运行保障体系。
//
数据架构
//
在统一的大数据治理体系指导下，对多源异构数据进行采集汇总，经过数据清洗、处理、质检，按照物理分布、逻辑统一的技术路线，按照统一的自然资源数据目录和元数据规范进行 存储，构建自然资源大数据库。面向自然资源专题业务应用，构建各类指标库，通过BI工具、分布式计算和分析框架以及全文检索服务引擎，实现自然资源大数据的分析和服务。自然资源信息化数据架构如图5所示。
图5 数据架构
大数据治理体系：构建统一的自然资源大数据治理体系，建立统一的自然资源数据目录、制定数据治理标准规范，建立数据治理保障机制，为提高数据的质量、保证数据的安全性、充分发挥自然资源数据价值、促进数据之间的有效互联互通提供保障。
大数据接入汇集与更新维护：对市原国土、规划、林业、海洋已有的国土、测绘、地质、矿产、不动产、城乡规划、林业、海洋等数据按照数据治理体系进行治理和融合，并通过数据共享交换机制汇聚整合农业、水利、发改、住建、交通、环保等部门的相关数据以及互联网部门的大数据，基于统一的标准规范、统一的空间基准、统一的注册接入，按照“物理分布、逻辑一体”的技术路线，对跨业务、跨行业的数据进行整合与接入，各部门按照“谁生产、谁负责”的原则开展本部门数据的管理、维护和更新，确保自然资源基础信息实时互通共享和同步更新。
大数据存储与管理：市级自然资源综合数据库按照自然资源基础信息共享的要求，通过多源异构数据进行接入整合，建立自然资源综合数据基础库。
大数据分析与服务：实现自然资源大数据的分析和服务，支撑国土空间规划编制、自然资源统一管理、开发利用保护、资源合监管、行政审批、辅助决策支持等应用。
//
应用架构
//
市级自然资源信息化建设的应用总体上分为四类应用：数据类应用、业务协同类应用、公众服务类应用、辅助监管与决策类应用，应用架构如图6所示。
图6 总体应用架构
//
开发架构
//
目前，信息系统正在经历由单体系统到分布式系统的演变。传统的自然资源应用采用单体系统来实现，其在应对业务复杂度、代码缺陷累积、开发团队组织、系统的弹性伸缩等方面面临着很大的挑战。而微服务架构基于分布式系统，借鉴了面向服务架构和企业服务总线的设计理念，并做了改进和优化，从而形成了一种新的架构体系。市级自然资源信息化建议采用基于微服务的开发架构，如图7所示。
图7 基于微服务的开发架构
基于Kubernetes+Docker+微服务的云原生架构是微服务落地的最佳实践。云原生架构具有以下特点：
• 容器化封装：以容器为基础，提高整体开发水平，形成代码和组件重用，简化云原生应用程序的维护。在容器中运行应用程序和进程，并作为应用程序部署的独立单元，实现高水平资源 隔离。
• 动态管理：通过集中式的编排调度系统来动态的管理和调度。
• 面向微服务：明确服务间的依赖，互相解耦。
//
自然资源大数据中心
//
自然资源大数据中心作为自然资源信息化的数据中枢，主要是构建自然资源大数据体系并提供自然资源大数据相关服务，宜基于已有的国土一张图进行建设。自然资源大数据中心总体结构如图8所示。
图8 自然资源大数据中心总体结构
大数据治理体系的目标是构建统一的自然资源大数据治理体系，建立统一的自然资源数据目录、制定数据治理标准规范，建立数据治理保障机制，为提高数据的质量、保证数据的安全 性、充分发挥自然资源数据价值、促进数据之间的互联互通提供保障。
参考自然资源部下发的国土空间基础信息平台建设方案，结合各地市的实际情况，梳理形成的自然资源大数据资源目录体系（一二级）如图9所示。
图9 自然资源大数据资源目录体系（一二级）
自然资源大数据库建设的核心内容是对现状数据、规划数据、管理数据、社会经济数据等各类与自然资源相关的数据进行收集整理，按照自然资源数据治理体系定义的自然资源目录体系，重新分类、组织与编目，实现现有自然资源数据的逻辑接入汇集，完成包括国土、规划、林业和基础地理信息数据的元数据库在内的自然资源综合数据基础库建设。对基础地理、自然资源及不动产数据进行实体化，建立自然资源实体库。在基础库基础上，根据自然资源业务需求和监管需求构建多维度的指标体系及指标库。通过基础库和指标库的构建，为自然资源业务管理和监管决策提供数据支撑。
图10 自然资源大数据资源库总体建设思路
在数据的基础上，构建时空大数据平台（时空信息云平台）和国土空间基础信息平台，二者应采用同一套技术体系、同一套数据标准和同一套产品架构，分别对内和对外提供服务。二者 关系如图11所示。
图11 国土空间基础信息平台和时空大数据平台的关系
//
自然资源协同应用中心
//
自然资源协同应用中心主要满足自然资源部门的内部综合管理、业务管理和一体化审批、公众服务需求，围绕1+10+1个业务域的应用，分为内部综合管理、业务管理与审批、互联网+公众服务三大应用体系。围绕改革后的市级自然资源业务职能，规划期内建议重点建设的自然资源业务协同应用如图12所示。
图12 自然资源协同应用中心总体结构
自然资源应用的构建应紧密围绕国务院下发的相关文件精神和自然资源部下发的相关工作部署意见展开建设。
根据《关于加快推进“互联网+政务服务”工作的指导意见》（国发[2016]55号）、《关于加快推进全国一体化在线政务服务平台建设的指导意见》（国发[2018]27号）、《进一步深化“互联网+政务服务”推进政务服务“一网、一门、一次”改革实施方案》等文件，统筹整合原有政务门户，对接同级政务服务平台，构建统一的自然资源政务服务门户，形成一套集办事、服 务、监督于一体的运行服务机制，使社会公众和企业等服务对象可以通过门户网站、移动APP、微信公众号等多渠道进行网上申请、办理反馈、服务引导、互动咨询、信息公开、信息查询、监督评价等。
根据《自然资源部关于全面推进不动产登记便民利民工作的通知》（自然资发〔2018〕60 号）、《国务院办公厅关于压缩不动产登记办理时间的通知》（国办发〔2019〕8号）、自然资源部、中国银保监会联合发布的《关于加强便民利企服务合作的通知》等文件精神，市级不动产登记工作应围绕“利企便民、提速增效”重点开展。继续推行“互联网+不动产登记”，通过“信息共享集成、流程集成、人员集成”等方式，实施“一窗受理、并联审批”，通过与银行业金融机构互设不动产抵押登记和抵押贷款服务点，协同贷款审批、不动产登记资料查询与不动产抵押登记，并充分利用语音识别、人脸识别、指纹识别等AI手段，实现“压缩到5个工作日”目标。
根据自然资源部《关于推进建设用地审批和城乡规划许可“多审合一”改革的通知（征求意见稿）》，按照“一类事项一个部门统筹、一个阶段同类事项整合”的原则，合并审批、优化流 程、简化材料，加快推进建设用地审批和城乡规划许可“多审合一”“多验合一”“多测合一”等改革工作。
根据《关于统一规划体系更好发挥国家发展规划战略导向作用的意见（中发[2018]44号）》、关于统一规划体系更好发挥国家发展规划战略导向作用的意见》（2019年1月23日中央深改委第六次会议通过）等国土空间规划相关政策文件指导下，研究建设覆盖国土空间规划编制、审批、实施、监测、评估、预警、公众服务全过程的国土空间规划数据体系和应用体系，并纳 入国土空间规划编制整体进度，在国土空间规划正式批准之前完成建设，并全面应用。
根据《关于全民所有自然资源资产有偿使用制度改革的指导意见》、《关于统筹推进自然资源资产产权制度改革的指导意见》等文件精神，为推进自然资源产权制度改革落地、强化自然 资源保护、促进自然资源集约开发利用等，建设自然资源资产管理相关应用。
为了达到上述目标，并减少信息化的重复建设，应首先建设一个业务应用支撑框架。该框架将基于Kubernetes+Docker+微服务的云原生架构搭建，提供统一的后端、前端（包括桌面端和移动端）开发框架，以及工作流、业务表单、消息服务、Web打印、可视化建模、地图服务、语音识别等核心微服务组件，能够实现对业务应用系统各类资源的统一配置、调度、监管和调控，实现各项自然资源业务的流转和处理。框架具有统一身份认证、多级权限管理、多应用系统集成等功能。对于市级来说，应尽可能集成市电子政务的身份认证、用户授权等业务支撑公共服务资源。
业务应用支撑框架总体架构如图13所示。
图 13 自然资源业务应用支撑框架
//
综合监管与智能决策中心
//
基于国土空间基础信息平台搭建自然资源综合监管与智能决策应用，并充分利用大数据+AI技术，为自然资源各项审批业务、资源监管、宏观决策、社会化服务提供数据和技术保障，最终实现“以图管自然资源”带动自然资源管理的科学化、规范化、精细化，同时为各级政府部门的自然资源管理提供实时监测、预警预报、辅助决策等应用。自然资源综合监管和智能决策中心总体结构如图14所示。
图14 自然资源综合监管与智能决策中心总体结构
在自然资源“一张图”的基础上，通过知识库、规则库与人工智能算法的聚合，打造以“自然资源大脑”为核心的自然资源智能决策中心，通过“大数据+AI”技术赋能，实现智能化的综合监管和辅助决策分析。
对现有的国土一张图综合监管系统和规划监管系统进行升级，构建自然资源大数据中心支撑下的综合监管应用系统。加上全天候遥感监测系统、人工执法监察系统、视频监控等设备，共同形成“天上看、地上查、网上管”的综合监管体系。
建立不同层面的综合监管指标体系，研究面向不同业务主体的决策分析模型，通过综合监管应用系统、综合驾驶舱、大数据辅助决策支持系统对全业务进行不同角度、不同深度的监管和决策分析。
//
实施建议
//
市级机构改革逐步落地后，机构、人员、业务势必会面临着一个调整期，加上自然资源业务系统多样复杂，信息化顶层设计需要考虑实际情况，逐步落地。建议分成以下五个阶段推进：
• 网络联通升级，构建信息化基础设施：机构改革后首先可能需要对原有规划、国土、海洋等部门网络进行联通，按照国土资源业务网的要求对网络进行升级改造，构建满足信息化要求的自然资源云基础设施。
• 数据融合，构建信息化数据支撑：数据作为信息化建设的粮草，在自然资源业务调整变化之际，更应“兵马未到，粮草先行”，提前对现有数据资源进行梳理、治理后按照统一数据资源目录和共享服务体系进行融合服务，按照数据“分布式存储、统一管理，统一服务”的原则，构建统一的自然资源大数据中心，支撑上层应用系统的建设。
• 监管融合，构建统一监管平台：自然资源机构改革后，承担了统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责，需要在大数据的统一支撑下，构建统一的监管平台，提升自然资源监管能力和为民服务水平。
• 业务系统升级融合，构建协同应用体系：在统一的自然资源大数据中心的支撑下，各应用系统逐步全面接入大数据服务，在统一的业务应用框架支撑下，按照新的机构和业务架构，优化业务流程和数据流转，重构和升级自然资源业务应用，达到系统与组织机构、业务模式的最佳适配，实现内部办公和对外服务效能提升。
• “大数据+AI”赋能，构建“自然资源大脑”：应用大数据和AI技术，提升自然资源管理的智能化水平。
来源：超图集团（版权归原作者及刊载媒体所有）