姜 洋,劉龍威

（1.廣東省國(guó)土資源技術(shù)中心，廣州510075；2.廣東省國(guó)土資源測(cè)繪院，廣州510663；3.自然資源部華南熱帶亞熱帶自然資源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510663；4.廣東省自然資源科技協(xié)同創(chuàng)新中心，廣州510663）

0 引言

根據(jù)中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告顯示，截至2020年末，我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位數(shù)量超過(guò)13.8 萬(wàn)家，2020年總產(chǎn)值達(dá)到6 890 億元，產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展活力［1］。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性事業(yè)，測(cè)繪地理信息行業(yè)在國(guó)家安全、社會(huì)現(xiàn)代化治理、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)乃至疫情防控等諸多領(lǐng)域有著不可或缺的重要作用。在中央“放管服”的政策背景下，廣東省多措并舉優(yōu)化地理信息產(chǎn)業(yè)營(yíng)商環(huán)境，通過(guò)測(cè)繪資質(zhì)管理制度改革、下放資質(zhì)審批權(quán)限、推動(dòng)“多測(cè)合一”“聯(lián)合測(cè)繪”改革等促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；“十四五”期間，廣東省自然資源廳計(jì)劃實(shí)施系列重大基礎(chǔ)測(cè)繪工程，全面提升基礎(chǔ)測(cè)繪服務(wù)和保障能力，更好地支撐自然資源管理和各行業(yè)需求，更好地服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。面對(duì)一系列改革和發(fā)展需要，亟需測(cè)繪管理部門從安全、保密、發(fā)展和服務(wù)等多維角度，以現(xiàn)代化管理手段對(duì)測(cè)繪地理信息行業(yè)進(jìn)行有效監(jiān)管并提供精細(xì)精準(zhǔn)服務(wù)。本文從大數(shù)據(jù)視角出發(fā)，以廣東省實(shí)踐為例，探討大數(shù)據(jù)技術(shù)在一體化測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)體系建設(shè)中的作用和實(shí)現(xiàn)方法，并呈現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用案例。

1 管理需求分析

對(duì)于管理機(jī)構(gòu)而言，一體化測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)的目的是為了提升管理機(jī)構(gòu)自身的現(xiàn)代化管理治理能力，高效精準(zhǔn)引導(dǎo)和服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。當(dāng)前制約監(jiān)管和服務(wù)能力提升，既有測(cè)繪行政監(jiān)管力量相對(duì)不足，亦有信息化監(jiān)管數(shù)據(jù)不足、技術(shù)手段不足等問(wèn)題［2］。提升測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)能力可從兩個(gè)方面破局：一是如何不斷建設(shè)并持續(xù)完善集成一體、動(dòng)態(tài)維護(hù)的測(cè)繪監(jiān)管與服務(wù)大數(shù)據(jù)本底庫(kù)，本底庫(kù)不僅要涵蓋各類專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，更要囊括行政管理過(guò)程與結(jié)果數(shù)據(jù)，構(gòu)建監(jiān)管和服務(wù)多維大數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜；二是如何建設(shè)協(xié)同性高、智能性好的一體化監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)深挖數(shù)據(jù)、事項(xiàng)、過(guò)程等之間的關(guān)系，發(fā)揮大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，提升監(jiān)管力和服務(wù)力。這兩方面是相輔相成的，其中大數(shù)據(jù)是監(jiān)管和服務(wù)體系的血肉，支撐體系的豐度，是業(yè)務(wù)分析和管理、智能應(yīng)用的基礎(chǔ)；平臺(tái)是監(jiān)管和服務(wù)體系的骨架，支撐體系的強(qiáng)度，幫助挖掘數(shù)據(jù)背后的業(yè)務(wù)邏輯、知識(shí)邏輯，展示數(shù)據(jù)呈現(xiàn)趨勢(shì)。探索一種可行的，集采集、處理、維護(hù)、更新和挖掘一體的大數(shù)據(jù)技術(shù)方法，進(jìn)而構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的一體化測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)體系，對(duì)于提升監(jiān)管和服務(wù)能力而言至關(guān)重要。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)方法

本文從大數(shù)據(jù)收集與處理支流程、維護(hù)更新支流程、挖掘與應(yīng)用支流程三個(gè)方面探討測(cè)繪地理信息監(jiān)管與服務(wù)建設(shè)流程。利用接口調(diào)用、ETL等技術(shù)，對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、規(guī)范、集成和存儲(chǔ)，并動(dòng)態(tài)維護(hù)和更新，同時(shí)建立知識(shí)圖譜，在多元化信息服務(wù)技術(shù)、智能化表單構(gòu)建技術(shù)、基于地理商業(yè)智能技術(shù)的多維統(tǒng)計(jì)分析與決策技術(shù)［3］基礎(chǔ)上，開(kāi)展數(shù)據(jù)深度挖掘與應(yīng)用。主要技術(shù)流程圖如圖1所示。

圖1 大數(shù)據(jù)主要技術(shù)流程圖

2.1 大數(shù)據(jù)收集與處理

從大數(shù)據(jù)角度而言，數(shù)據(jù)來(lái)源越廣、類型越多、數(shù)量越多、周期越長(zhǎng)，后續(xù)大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用效果就越好，但由此帶來(lái)的多源異構(gòu)和質(zhì)量不等問(wèn)題也對(duì)數(shù)據(jù)處理提出了挑戰(zhàn)。

以廣東省為例，所采取的數(shù)據(jù)收集方式包括上報(bào)式收集、接口式獲取、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)抽取、紙質(zhì)資料轉(zhuǎn)換等多種方式，收集結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)（所收集的數(shù)據(jù)類型和關(guān)系圖譜如圖2所示）；數(shù)據(jù)來(lái)源有各級(jí)測(cè)繪行政管理部門、檔案管理部門、企事業(yè)單位、信用管理部門等，存在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異較大、屬性精度缺失、數(shù)據(jù)沖突、空間基準(zhǔn)不統(tǒng)一、部分類型數(shù)據(jù)豐度不足、內(nèi)容完整性正確性和邏輯一致性有待檢驗(yàn)等問(wèn)題。為此，需對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、內(nèi)容梳理和數(shù)據(jù)清洗，統(tǒng)一結(jié)構(gòu)和內(nèi)容范式，從數(shù)據(jù)庫(kù)角度構(gòu)建不同類型數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)本底庫(kù)建設(shè)。

圖2 數(shù)據(jù)關(guān)系圖（局部）

2.2 大數(shù)據(jù)維護(hù)與更新

數(shù)據(jù)維護(hù)與更新是大數(shù)據(jù)技術(shù)體系的重要一環(huán)，良好的基礎(chǔ)維護(hù)和動(dòng)態(tài)更新能賦予數(shù)據(jù)更旺盛的生命力，不斷補(bǔ)足當(dāng)前數(shù)據(jù)體系存在的短板。數(shù)據(jù)維護(hù)更新，一是通過(guò)業(yè)務(wù)應(yīng)用新增內(nèi)生數(shù)據(jù)，并下沉更新到本底庫(kù)；二是通過(guò)采集外生數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和校驗(yàn)后，融合更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)。

采集外生數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)充分利用自動(dòng)、分布的采集方式，以提高數(shù)據(jù)獲取效率和數(shù)據(jù)豐度。以業(yè)務(wù)和信用數(shù)據(jù)更新為例，若無(wú)強(qiáng)制行政命令，企業(yè)未必會(huì)自主、如實(shí)、完整填報(bào)本企業(yè)的業(yè)務(wù)和信用信息，此時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)爬蟲(chóng)技術(shù)通過(guò)從信用中國(guó)、政府采招網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)站爬取數(shù)據(jù)到統(tǒng)一模板，進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)核與更新，不斷提升數(shù)據(jù)真實(shí)度和豐度，就顯得尤為重要。外生數(shù)據(jù)融合是數(shù)據(jù)更新體系中技術(shù)難度較高的環(huán)節(jié)，應(yīng)在對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容含義有深刻理解基礎(chǔ)上，建立清晰的數(shù)據(jù)驗(yàn)核、匹配、更新與銷毀、訪問(wèn)控制等更新規(guī)則，并對(duì)更新過(guò)程實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)，確保數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)安全。

2.3 大數(shù)據(jù)挖掘與服務(wù)

只有對(duì)海量復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、多維解構(gòu)，構(gòu)建數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜，才能發(fā)揮大數(shù)據(jù)多維連接、感知問(wèn)題、解決問(wèn)題、呈現(xiàn)知識(shí)以及預(yù)測(cè)預(yù)警的應(yīng)用功能。構(gòu)建知識(shí)圖譜是數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵一環(huán)，知識(shí)圖譜核心是構(gòu)建大數(shù)據(jù)語(yǔ)義知識(shí)網(wǎng)絡(luò)［4］，從測(cè)繪大數(shù)據(jù)特征出發(fā)，通過(guò)梳理不同數(shù)據(jù)的語(yǔ)義關(guān)系、空間關(guān)系、時(shí)間關(guān)系，以標(biāo)記分類［5］［6］等抽取語(yǔ)義關(guān)系，以空間拓?fù)浣Y(jié)合語(yǔ)義抽取方式建立空間關(guān)系，以人工提取結(jié)合語(yǔ)義抽取方式建立時(shí)間關(guān)系。測(cè)繪地理信息行業(yè)有其特殊管理要求，僅從數(shù)據(jù)提取知識(shí)難以構(gòu)建具有足夠豐度的知識(shí)圖譜，對(duì)此應(yīng)結(jié)合《測(cè)繪法》《測(cè)繪資質(zhì)管理規(guī)定》《測(cè)繪地理信息管理工作國(guó)家秘密范圍的規(guī)定》等測(cè)繪法律法規(guī)以及廣東省有關(guān)測(cè)繪政策、技術(shù)管理辦法，構(gòu)建專家知識(shí)庫(kù)，進(jìn)而建立融合三大類關(guān)系和專家知識(shí)的知識(shí)圖譜。知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)流程見(jiàn)圖3。

圖3 知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)流程圖

應(yīng)用是對(duì)大數(shù)據(jù)以具有規(guī)律性、直觀化的方式呈現(xiàn)，讓大數(shù)據(jù)的挖掘結(jié)論更易于感知和傳達(dá)。以數(shù)據(jù)表單的基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)關(guān)系為索引，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的可視化展示、基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析和淺層次預(yù)報(bào)預(yù)警等基礎(chǔ)應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)深層次多維度的可視化展示、智能問(wèn)答、決策分析、推理預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警等應(yīng)用，則需要基于知識(shí)圖譜，利用基于知識(shí)庫(kù)問(wèn)答、統(tǒng)計(jì)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等大數(shù)據(jù)挖掘方法，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的關(guān)聯(lián)分析、聚類分析等功能［4］，進(jìn)而為相關(guān)深層次展示、決策、預(yù)測(cè)等應(yīng)用服務(wù)。

3 工程實(shí)踐

3.1 實(shí)踐基本情況

廣東省搭建了融合大數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)為一體的省級(jí)一體化測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱平臺(tái)），平臺(tái)充分利用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集以及電子證照、廣東省統(tǒng)一身份認(rèn)證、分級(jí)權(quán)限控制等多種技術(shù)手段，面向監(jiān)管端（行政管理部門）和服務(wù)端（公眾用戶）提供了基礎(chǔ)管理、預(yù)測(cè)分析、智能決策等多種應(yīng)用服務(wù)。

3.2 應(yīng)用案例

3.2.1 基礎(chǔ)應(yīng)用 圍繞廣東省測(cè)繪監(jiān)管和服務(wù)需求，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了包括基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析、可視化分析、業(yè)務(wù)管理、公眾服務(wù)等多種基礎(chǔ)應(yīng)用。比如：以測(cè)繪監(jiān)管為例，質(zhì)量監(jiān)督檢查在服務(wù)“雙隨機(jī)一公開(kāi)”檢查中起著重要的作用。依托豐富詳實(shí)的資質(zhì)單位和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，監(jiān)管人員可通過(guò)平臺(tái)直觀掌握各規(guī)模以上測(cè)繪單位項(xiàng)目實(shí)施情況，針對(duì)性開(kāi)展質(zhì)量監(jiān)督檢查、填報(bào)檢查結(jié)果信息（見(jiàn)圖4）；監(jiān)管部門通過(guò)平臺(tái)動(dòng)態(tài)掌握全省規(guī)模以上測(cè)繪單位總體質(zhì)量情況、測(cè)繪項(xiàng)目實(shí)施情況，通過(guò)平臺(tái)發(fā)現(xiàn)預(yù)警信息，針對(duì)性制定相應(yīng)行政管理措施；測(cè)繪單位根據(jù)監(jiān)管結(jié)果改問(wèn)題、補(bǔ)短板，不斷提升企業(yè)綜合能力。

圖4 質(zhì)量監(jiān)督檢查統(tǒng)計(jì)

基礎(chǔ)測(cè)繪在支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、支撐自然資源管理工作中有著不可或缺的重要作用，其成果服務(wù)范圍大、應(yīng)用領(lǐng)域廣。在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)全面梳理整合集成的基礎(chǔ)上，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)測(cè)繪任務(wù)下達(dá)、進(jìn)度管理（見(jiàn)圖5）、質(zhì)量監(jiān)督、歷史任務(wù)檢索，以及成果目錄采集、公開(kāi)、分發(fā)的全生命周期管理，較好地實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)測(cè)繪任務(wù)科學(xué)管理和成果推廣應(yīng)用。

圖5 基礎(chǔ)測(cè)繪進(jìn)度統(tǒng)計(jì)

聯(lián)合測(cè)繪是測(cè)繪地理信息行業(yè)深化“放管服”改革的一項(xiàng)重要舉措，自然資源管理部門高度重視聯(lián)合測(cè)繪推進(jìn)工作。平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析對(duì)各地上報(bào)的聯(lián)合測(cè)繪業(yè)務(wù)信息（見(jiàn)圖6）與工程建設(shè)項(xiàng)目信息等信息源進(jìn)行動(dòng)態(tài)比對(duì)分析，直觀展示聯(lián)合測(cè)繪業(yè)務(wù)實(shí)施情況，發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)異常或執(zhí)行偏離并進(jìn)行預(yù)警提示，為管理部門加強(qiáng)監(jiān)管提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)支撐和便捷管理手段。

圖6 聯(lián)合測(cè)繪業(yè)務(wù)信息統(tǒng)計(jì)

3.2.2 進(jìn)階應(yīng)用

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)分析，挖掘其關(guān)聯(lián)規(guī)則和隱藏的知識(shí)，增強(qiáng)應(yīng)用交互性，實(shí)現(xiàn)更深層次應(yīng)用。

（1）在知識(shí)檢索方面，利用基于知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)答系統(tǒng)，解析自然語(yǔ)言問(wèn)句，提高知識(shí)檢索的交互性、智能性和精準(zhǔn)度。

（2）在管理決策方面，廣東省要求同一種數(shù)據(jù)通過(guò)共享可以滿足不同部門、不同業(yè)務(wù)的需求，無(wú)需重復(fù)采集、采購(gòu)和生產(chǎn)［7］。通過(guò)與省政數(shù)局“項(xiàng)目管理平臺(tái)”對(duì)接，實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)項(xiàng)目的協(xié)同管控，通過(guò)對(duì)同類型項(xiàng)目、同類型測(cè)繪成果、相同業(yè)務(wù)申請(qǐng)等進(jìn)行重復(fù)性檢測(cè)和預(yù)警，對(duì)已有項(xiàng)目成果利用程度進(jìn)行分析，輔助項(xiàng)目立項(xiàng)決策，有助于避免重復(fù)建設(shè)造成財(cái)政資金浪費(fèi)。

（3）在監(jiān)管方面，通過(guò)聯(lián)合測(cè)繪資質(zhì)單位信息與測(cè)繪業(yè)務(wù)信息等多類信息，分析黑名單作業(yè)、無(wú)資質(zhì)/超資質(zhì)作業(yè)、低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)等情況，對(duì)在廣東省進(jìn)行測(cè)繪活動(dòng)的行為進(jìn)行監(jiān)管，構(gòu)建信用名單，評(píng)價(jià)產(chǎn)業(yè)發(fā)展健康度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。同時(shí)相關(guān)信用信息可以作為資質(zhì)復(fù)審換證、業(yè)務(wù)核準(zhǔn)等業(yè)務(wù)的參考憑證。

3.3 應(yīng)用展望

受多種原因所限，目前數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、挖掘和應(yīng)用還存在不足。辟如數(shù)據(jù)豐度不夠飽滿、知識(shí)圖譜不夠立體全面、挖掘算法不夠全面先進(jìn)、推理和問(wèn)答功能不夠精準(zhǔn)和完善、平臺(tái)交互性不夠強(qiáng)，等等。對(duì)此，需要圍繞管理需求和公眾服務(wù)需求，持續(xù)深入解構(gòu)數(shù)據(jù)內(nèi)在關(guān)聯(lián)和豐富含義、完善知識(shí)圖譜，不斷開(kāi)發(fā)或引入大數(shù)據(jù)挖掘算法，進(jìn)而逐步改進(jìn)或?qū)崿F(xiàn)智能問(wèn)答、智能審批、企業(yè)/項(xiàng)目信息溯源、成果應(yīng)用決策分析、成果使用安全保密預(yù)警、項(xiàng)目重復(fù)建設(shè)預(yù)警、產(chǎn)業(yè)（企業(yè)/項(xiàng)目）風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警、技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)評(píng)估等深層次應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，圍繞測(cè)繪現(xiàn)代化管理和服務(wù)需求，廣東實(shí)踐從數(shù)據(jù)和系統(tǒng)兩個(gè)維度出發(fā)，建設(shè)形成了一套符合廣東省情的一體化測(cè)繪地理信息監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)，利用豐富的數(shù)據(jù)、先進(jìn)的系統(tǒng)，較好實(shí)現(xiàn)了一體化的測(cè)繪單位、項(xiàng)目、成果的精準(zhǔn)監(jiān)管，以及面向管理者與公眾用戶的精細(xì)服務(wù)。從大數(shù)據(jù)視角來(lái)看，豐富詳實(shí)的數(shù)據(jù)是應(yīng)用的根本基礎(chǔ)，基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“數(shù)據(jù)+平臺(tái)”模式，能有效提高監(jiān)管和服務(wù)的規(guī)范化、智能化、協(xié)同性、精準(zhǔn)性。受多種因素所限，廣東實(shí)踐在大數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用方面仍有較大提升空間，特別是在研究數(shù)據(jù)自動(dòng)驗(yàn)核和知識(shí)判斷方法、構(gòu)建內(nèi)容飽滿和邏輯清晰的知識(shí)圖譜、開(kāi)發(fā)和引入先進(jìn)挖掘算法以進(jìn)一步挖潛應(yīng)用場(chǎng)景、提升智能決策預(yù)測(cè)水平，加強(qiáng)公眾服務(wù)方面仍需進(jìn)一步提高。