城市地质信息大数据平台建设探索实践

地矿科技助理

城市地质信息大数据平台建设探索实践

国土测绘—城市地质相融合 地上地下一体化支撑智慧城市建设

    自然资源部中国地质调查局全国国土测绘工作座谈会交流发言

2月25日，自然资源部组建后的第一次全国国土测绘工作座谈会在北京召开。这次会议最大的亮点是，宣布自然资源部将启动全国“十四五”基础测绘规划编制工作。分组讨论的热烈程度，充分体现了与会者对这次大会的重视。
        《测绘》版特从本期起，陆续刊发2019年全国国土测绘工作会上5个交流发言的精华部分，以飨读者。今天刊发的是第一篇。
        智慧城市建设需要地上地下时空数据资源
——国土测绘主要是获取地上空间的数据，城市地质主要是获取地下空间的数据
2019年全国自然资源工作会议强调，要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真学习贯彻习近平生态文明思想，贯彻新发展理念，围绕“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”，完善自然资源管理制度框架，推动自然资源领域重大改革，摸清自然资源基本状况，强化自然资源领域重大科技创新和技术支撑，实现自然资源系统深度融合。
        近期，自然资源部办公厅印发了关于《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲（2019版）》的通知，要求加快推进智慧城市时空大数据平台建设工作，做好与其他智慧城市建设项目的衔接，为城市管理提供一张底板、一个平台、一套数据，支撑国土空间规划、用途管制、生态修复、确权登记等自然资源管理工作，服务城市经济社会发展各领域，推进城市治理体系和治理能力现代化，促进城市高质量发展。
        智慧城市建设需要地上地下时空数据资源，智慧城市时空大数据平台需要三维地下空间数据及各类自然资源要素的数量、质量、时空分布来支撑自然资源管理需求。
        城市地质是以城市地下空间、资源、环境、灾害、生态等要素为调查对象，综合运用地质学理论和技术方法进行分析评价，查明城市自然资源状况，评价城市发展的资源环境承载能力，服务城市规划、建设与运行管理，为城市可持续发展提供基础支撑。国土测绘主要是获取地上空间的数据，城市地质主要是获取地下空间的数据。
        因此，国土测绘与城市地质相融合，能更好地促进智慧城市建设。
        城市地质信息平台构建思路
——积极将地质信息纳入城市规划、建设、管理主流程，作为智慧城市的重要组成部分
        习近平总书记在党的十九大报告中提出，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，建设数字中国。城市地质信息平台是城市管理决策的重要支撑，能有效解决当前城市发展面临的“有基础、无集成，有数据、无共享，有需求、无平台”的局面。
        平台构建目标任务是，将城市地质调查产生的地质资料和成果收集、处理、检查入库，建立多源、异构、海量地质数据集成的“数据中心”；综合利用GIS、三维、数据库等技术，建成面向专业研究的基础工作平台、面向政府规划管理的三维可视化决策支持平台、面向社会公众的地质信息共享服务平台。
        平台构建工作内容包括建标准、搭平台、管数据、推应用。一是建标准。根据已有数据库现状和新增调查工作量，研究编制城市地质调查数据标准；开发“城市地质数据录入与管理子系统”，对地质调查数据进行规范化的入库、检查、建库管理。保证地质调查数据从生产、汇交、整合、管理、更新、共享到应用全过程的标准化、规范化。
        二是搭平台。搭建城市地质信息平台，功能模块包括：数据建库与管理、综合查询分析、专业图表制作、三维地质建模分析展示、专业分析评价与辅助决策、地质资料共享与服务。
        三是管数据。集成管理城市地质调查成果，将多专题、多源、异构、海量数据进行有序管理，为地质数据的查询检索、分析评价、三维展示以及深入挖掘地质信息提供坚实的基础。
        四是推应用。根据城市经济发展需要，定制开发专业地质应用功能，提供地质信息服务支撑。服务城市地下空间资源开发规划，服务城市生产、生活、生态空间划定，服务城市重大工程建设选址，服务地质灾害防治业务管理、服务国土耕地质量监测、服务重大生命线工程安全监测等。积极将地质信息纳入城市规划、建设、管理主流程，作为智慧城市的重要组成部分。
        透明雄安地质信息平台实践的设计理念
——新定位、新思路、新模式、新技术
        新定位，即面向城市规划建设运行维护服务。重点服务于政府各委办局、企事业单位、城市建设与工程勘察部门和社会公众，提供实时地质产品和政府应急服务。新思路，即以物联网、遥感技术为主体，辅以调查、采样、测试等手段，动态快速地实现地质数据信息更新，实时反应城市地质环境现状。新模式，即全部采用互联网方式，接入智慧城市信息网，按数据保密程度对接政府的互联网版、政务外网版、政务内网版。新技术，即依托云技术和大数据建立地质大数据中心，采用高精度的矢栅一体化三维地质结构模型为平台提供全过程可视化支撑。
        这个实践的目标任务是，利用大数据技术，实现多源—多维大数据集成管理，构建“设计领先、技术突破”的三维可视化地质模型，打造服务一流的“透明雄安”数字平台。建立雄安新区地质大数据中心，构建三维模型可视化系统和共享服务系统，提供基础数据服务（地质档案、地质图、专题数据库、三维模型）、专题应用服务（面向不同部门提供定向地质产品）、辅助决策服务（对三维地质模型和构筑物实施管理）。
        平台功能为：一是形成雄安地下空间全要素一张图，实现透明雄安。二是建立了地质大数据，支持基于GIS技术的空间分布展示和空间查询能力，提供多种形式的数据表达方式。三是基于土壤地下化学数据库，对土壤质量进行实时评价。四是基于地下水数值模型和数据库的源汇项数据，动态进行模拟计算，提供实时资源量状况、开采调控措施，以及应急条件下的地下水供水方案。五是进行地热资源实时评价和趋势分析，提供应急供暖处置方案和新增开采井的辅助决策。六是按照用户需求实时提供工程勘察资料，实现工程地质虚拟勘察，提供钻孔、剖面、承载力、工程地质参数等数据资料。七是对城市地下空间的开发利用情况进行管理，实现地下构筑物、地表重大工程、三维地质模型的集成可视化，具有单体查询和分类统计功能。八是对地面沉降、地下水污染、土地污染等重大地质安全进行地质安全分级预警预报。
        自然资源部“两统一”职责和智慧城市时空大数据平台建设
——给国土测绘和城市地质相融合带来了契机
        城市地质信息大数据平台建设的难题主要是地质真三维模型的构建和动态服务。互联网、大数据技术的发展使得框架模型与网格模型结合，形成矢栅一体化高精度模型，可解决可计算和应用的可视化问题。物联网、云平台技术的发展使得地上地下一体化全空间管理成为可能。
        中国地质调查局将进一步找准需求，重点解决用户与服务问题；科技创新，重点研发解决技术问题；推动立制，重点解决数据共享与更新问题；推广示范，应用城市地质信息支撑智慧城市建设。