改革開放以來，我國經(jīng)濟社會實現(xiàn)了高速發(fā)展，2011年，全國常住人口城鎮(zhèn)化率突破50%，標志著城鎮(zhèn)化發(fā)展拐點來臨，出現(xiàn)了越來越多的環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源超載等問題?！叭说拿}在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹”，山水林田湖草是一個生命共同體，綠水青山就是金山銀山。在新時期，生態(tài)文明建設成為國家持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略；而生態(tài)文明建設，首先需要對自然資源進行全域、全空間的統(tǒng)一管控。

時空大數(shù)據(jù)平臺是城市的時空基礎設施，支撐城市各類信息資源匯聚、共享、協(xié)同，主要面向智慧城市領(lǐng)域，提供城市公共信息資源的融合共享；國土空間基礎信息平臺是自然資源相關(guān)工作統(tǒng)一的底圖、底線、底板，支撐自然資源相關(guān)信息資源匯聚、共享、協(xié)同，主要面向自然資源領(lǐng)域，提供自然資源信息資源的融合共享。兩者在本質(zhì)上皆為數(shù)據(jù)資源匯聚、共享的平臺，時空大數(shù)據(jù)平臺可以為國土空間基礎平臺以及自然資源領(lǐng)域應用提供城市公共信息資源以及共享服務。

今年1月，自然資源部發(fā)布《智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺建設技術(shù)大綱（2019版）》，強調(diào)將時空大數(shù)據(jù)平臺定位為數(shù)字中國時空信息數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，并要求基于時空大數(shù)據(jù)平臺，融合自然資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)，為國土空間規(guī)劃、空間用途管制、生態(tài)修復、自然資源確權(quán)登記、自然資源資產(chǎn)管理等提供服務支撐。

時空大數(shù)據(jù)平臺的“DIKW”模型

時空大數(shù)據(jù)平臺，作為數(shù)字中國時空信息數(shù)據(jù)庫的重要組成以及服務自然資源管理“兩統(tǒng)一”職責的重要保障，其核心是基于統(tǒng)一的時空框架，匯聚、融合、管理、挖掘城市各類信息資源，通過開放式平臺，為智慧城市各領(lǐng)域應用提供時空信息、空間大數(shù)據(jù)挖掘分析以及可視化等共享服務。這一過程可以按照“DIKW”模型，圍繞實體庫、指標庫、模型庫和知識庫等“四庫”來實現(xiàn)。

DIKW金字塔

實體庫存放原始的數(shù)據(jù)（Data），如人口、用地、房屋等；指標庫表達體征信息（Information），是由實體數(shù)據(jù)經(jīng)過匯總得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如人均住房面積、日均客流量等數(shù)據(jù)；模型庫存放知識（Knowledge），通過構(gòu)建分析模型對指標進一步組合計算，例如利用資源承載力模型分析城市資源承載力，利用土地開發(fā)強度模式分析城市土地開發(fā)強度；知識庫存放“智慧（Wisdom）”，通過對未來情況的預測來體現(xiàn)其智慧的屬性，例如在規(guī)劃階段就可通過模型分析預測地鐵建成后的客流量，為決策者實現(xiàn)科學決策提供支撐。

從實體、到指標、到模型、到知識，逐層進階，實現(xiàn)對城市的描述性、診斷性、預測性以及處方性分析。

基于實體的數(shù)據(jù)融合

地理實體是現(xiàn)實世界中獨立存在、可唯一性標識的自然或人工地物。在智慧城市領(lǐng)域，城市、街道、社區(qū)以及建筑物、道路、河流等是實體；在自然資源領(lǐng)域，山、水、林、田、湖、草等也都是實體，可以更為客觀的描述現(xiàn)實世界的對象。

按照實體化的理念，將城市各類數(shù)據(jù)資源進行實體化處理，并設計統(tǒng)一的實體編碼；通過編碼，建立起實體與業(yè)務專題數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)基于實體的多源數(shù)據(jù)的融合。在應用過程中，將實體以及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、功能等，封裝為API（應用程序接口），服務于不同領(lǐng)域應用。

基于指標的動態(tài)監(jiān)測

指標是反映統(tǒng)計總體的數(shù)量特征，一般由一系列相關(guān)或相互獨立的指標形成一個指標體系來進行綜合衡量。在智慧城市領(lǐng)域，指標體系可以從社會經(jīng)濟、行政區(qū)劃、自然資源、旅游資源、交通運輸?shù)冉嵌瘸霭l(fā)，動態(tài)表達城市體征；在自然資源領(lǐng)域，指標體系可以從創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享、安全等角度出發(fā)，動態(tài)監(jiān)測規(guī)劃實施情況。

指標體系的構(gòu)建，可基于體系化、專業(yè)化、常態(tài)化的思路進行梳理。在體系化上，通過建立指標庫與維度庫，將原有的報表建庫模式變?yōu)橹笜私◣?，由不同的維度支撐數(shù)據(jù)多視角表達；在專業(yè)化上，參考國家相關(guān)標準，在行業(yè)專家的參與下，完成指標體系提升；在常態(tài)化上，建立指標體系更新機制，由原來繁瑣的手工報表填寫更新方式升級為定時調(diào)度任務完成指標數(shù)據(jù)的更新，減少運維成本，同時能夠使指標體系更為持久的運行。

所有指標都可以基于實體庫進行實時計算，具有周期性、可量化的特點，有利于進行持續(xù)監(jiān)測，是科學決策的基礎。

基于模型的科學監(jiān)管

模型是利用一定規(guī)則進行特征描述與表達的方法。在智慧城市領(lǐng)域，如通過公共服務均等化能力、生態(tài)宜居能力等模型進行評價，分析城市服務水平與能力；在自然資源領(lǐng)域，如通過資源環(huán)境承載力評價、國土空間開發(fā)適宜性評價等，深入分析挖掘區(qū)域承載能力，實現(xiàn)科學監(jiān)管。

聚焦需要解決的問題，靈活選擇實體數(shù)據(jù)與指標信息，構(gòu)建模型來挖掘要素、現(xiàn)象與特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，診斷問題起因，追溯問題根源，是實現(xiàn)科學監(jiān)管的重要支撐。

基于知識的優(yōu)化決策

知識是綜合一系列科學計算與專家經(jīng)驗，對未來可能發(fā)生的事情進行預測與優(yōu)化。在智慧城市領(lǐng)域，如通過水情、雨情等情況的動態(tài)監(jiān)測與預報信息，分析內(nèi)澇發(fā)生的概率與時間周期，模擬城市內(nèi)澇影響范圍與發(fā)展態(tài)勢，短期提出預警，未來可為防澇工作部署與應急預案提供決策支持。在自然資源領(lǐng)域，如通過人口預測與經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Γ治鑫磥韰^(qū)域用地總量及發(fā)展?jié)摿?，為?guī)劃提供數(shù)字化決策支撐。

結(jié)語

基于“DIKW”的時空大數(shù)據(jù)平臺，融合智慧城市建設和自然資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)，將有效滿足智慧城市和自然資源領(lǐng)域?qū)Χ嘣磾?shù)據(jù)匯聚、融合、管理、挖掘分析的需求，為智慧城市建設、國土空間規(guī)劃、空間用途管制、生態(tài)修復、自然資源確權(quán)登記、自然資源資產(chǎn)管理等全過程提供智能化服務支撐。

可以說，在自然資源信息化應用中，時空大數(shù)據(jù)平臺必不可少?；跁r空的多源信息融合支撐決策，通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)未知關(guān)聯(lián)，助力自然資源時空決策，進一步釋放“時空大數(shù)據(jù)”的巨大價值。