“十四五”時(shí)期是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，也是自然資源管理體系從數(shù)字化向智能化、智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要階段。在此背景下，自然資源信息化建設(shè)被賦予了新的使命和要求。本文旨在探討“十四五”規(guī)劃背景下自然資源信息化的總體設(shè)計(jì)思路，并重點(diǎn)剖析數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)支持服務(wù)這一核心基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的建設(shè)重點(diǎn)。
一、 十四五規(guī)劃為自然資源信息化指明新方向
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出，要“提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性”、“構(gòu)建自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系”、“推進(jìn)智慧城市建設(shè)”。這為自然資源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略指引。自然資源信息化的目標(biāo)，已從過(guò)去單一的管理系統(tǒng)建設(shè)，轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)建覆蓋全域、全要素、全流程的“智慧自然資源”體系，其核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和智能決策。因此，總體設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)、數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)協(xié)同、安全可控”的原則。
二、 自然資源信息化總體設(shè)計(jì)的核心架構(gòu)
一個(gè)面向未來(lái)的自然資源信息化總體架構(gòu)，應(yīng)包含以下層次：
- 感知層： 集成衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、地面調(diào)查等多種手段，構(gòu)建天空地一體化的自然資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、自動(dòng)化采集。
- 基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）： 提供穩(wěn)定、彈性、安全的云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源，這是所有上層應(yīng)用的基石。
- 數(shù)據(jù)資源層（核心）： 即本文重點(diǎn)探討的“數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)支持服務(wù)”。它負(fù)責(zé)對(duì)海量、多源、異構(gòu)的自然資源數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、治理、管理、分析與服務(wù)。
- 平臺(tái)服務(wù)層（PaaS）： 提供通用的技術(shù)能力支撐，如地理信息服務(wù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、人工智能平臺(tái)、區(qū)塊鏈服務(wù)平臺(tái)等，賦能上層應(yīng)用快速開(kāi)發(fā)。
- 應(yīng)用層（SaaS）： 面向耕地保護(hù)、礦產(chǎn)資源管理、國(guó)土空間規(guī)劃、生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)察、行政審批等具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)智能化、協(xié)同化的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。
- 用戶(hù)與展現(xiàn)層： 通過(guò)指揮大屏、PC端、移動(dòng)終端等多種渠道，為政府部門(mén)、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和公眾提供差異化服務(wù)。
- 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與安全保障體系： 貫穿始終，確保系統(tǒng)的互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。
三、 建設(shè)重點(diǎn)探討：數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)支持服務(wù)
在總體架構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)支持服務(wù)是承上啟下的“數(shù)據(jù)中樞”和“能力底座”，其建設(shè)水平直接決定了整個(gè)信息化體系的效能。其建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)包括：
- 構(gòu)建一體化數(shù)據(jù)資源體系：
- 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型與標(biāo)準(zhǔn)： 制定覆蓋土地、礦產(chǎn)、森林、草原、水、濕地、海域海島等全門(mén)類(lèi)自然資源的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、分類(lèi)編碼、元數(shù)據(jù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，打破“數(shù)據(jù)孤島”。
- 全生命周期數(shù)據(jù)治理： 建立從數(shù)據(jù)采集、匯交、質(zhì)檢、入庫(kù)、更新到歸檔、銷(xiāo)毀的全生命周期管理制度和技術(shù)流程。重點(diǎn)加強(qiáng)數(shù)據(jù)源頭質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)化錄入。
- 多源數(shù)據(jù)融合與關(guān)聯(lián)： 整合基礎(chǔ)地理信息、遙感影像、業(yè)務(wù)管理、調(diào)查監(jiān)測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)等多源數(shù)據(jù)，通過(guò)空間位置、業(yè)務(wù)編碼、時(shí)間序列等關(guān)鍵信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)與融合，形成自然資源“一張圖”數(shù)據(jù)底板。
- 打造強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算引擎：
- 混合云存儲(chǔ)架構(gòu)： 根據(jù)數(shù)據(jù)敏感性、訪(fǎng)問(wèn)頻率和計(jì)算需求，采用“公有云+私有云+邊緣節(jié)點(diǎn)”的混合云架構(gòu)。核心敏感數(shù)據(jù)存于私有云或?qū)僭疲Ａ窟b感影像、公開(kāi)數(shù)據(jù)等可充分利用公有云的彈性擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)。
- 分級(jí)分類(lèi)存儲(chǔ)策略： 對(duì)實(shí)時(shí)高頻訪(fǎng)問(wèn)的“熱數(shù)據(jù)”（如當(dāng)前審批數(shù)據(jù)）、定期訪(fǎng)問(wèn)的“溫?cái)?shù)據(jù)”（如歷史檔案）和歸檔備查的“冷數(shù)據(jù)”實(shí)施分級(jí)存儲(chǔ)，優(yōu)化存儲(chǔ)成本與訪(fǎng)問(wèn)效率。
- 高性能計(jì)算能力： 集成分布式計(jì)算、內(nèi)存計(jì)算、GPU計(jì)算等能力，支撐海量遙感影像的快速處理、三維實(shí)景模型的流暢渲染、復(fù)雜空間分析與模擬預(yù)測(cè)等高性能計(jì)算需求。
- 建設(shè)智能化的數(shù)據(jù)處理與分析服務(wù)平臺(tái)：
- 自動(dòng)化處理流水線(xiàn)： 針對(duì)遙感影像正射校正、鑲嵌、分類(lèi)、變化檢測(cè)等重復(fù)性任務(wù)，構(gòu)建自動(dòng)化、智能化的數(shù)據(jù)處理流水線(xiàn)（Pipeline），提升數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率和一致性。
- “數(shù)據(jù)湖倉(cāng)一體”架構(gòu)： 構(gòu)建集數(shù)據(jù)湖（存儲(chǔ)原始、多結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（存儲(chǔ)清洗、建模后數(shù)據(jù)）優(yōu)勢(shì)于一體的新型架構(gòu)，既滿(mǎn)足數(shù)據(jù)探索和AI建模的靈活性，又保證面向業(yè)務(wù)查詢(xún)的高性能與穩(wěn)定性。
- AI賦能的數(shù)據(jù)分析： 集成機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)框架，提供開(kāi)箱即用的AI分析工具和模型，如基于遙感影像的自動(dòng)地物識(shí)別、違法違規(guī)行為智能監(jiān)測(cè)、資源環(huán)境變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)等，挖掘數(shù)據(jù)深層價(jià)值。
- 提供安全、高效、開(kāi)放的數(shù)據(jù)服務(wù)：
- 統(tǒng)一服務(wù)網(wǎng)關(guān)（API Gateway）： 將數(shù)據(jù)資源和分析能力封裝成標(biāo)準(zhǔn)的API服務(wù)，通過(guò)統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理、監(jiān)控和授權(quán)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的“一點(diǎn)發(fā)布、全網(wǎng)共享”。
- 細(xì)粒度權(quán)限控制： 建立基于角色、數(shù)據(jù)密級(jí)、空間范圍、時(shí)間范圍的多維度、細(xì)粒度的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限控制體系，確保數(shù)據(jù)在共享利用過(guò)程中的安全可控。
- 數(shù)據(jù)沙箱與環(huán)境： 為內(nèi)外部科研機(jī)構(gòu)、合作伙伴提供安全的“數(shù)據(jù)沙箱”環(huán)境，在受控條件下支持?jǐn)?shù)據(jù)融合創(chuàng)新與聯(lián)合分析，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放。
四、
在“十四五”新發(fā)展階段，自然資源信息化建設(shè)正邁向以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)力的新臺(tái)階。數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)支持服務(wù)作為整個(gè)體系的基石與引擎，其建設(shè)的成敗至關(guān)重要。必須站在全局高度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，以構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、治理有效、存儲(chǔ)科學(xué)、計(jì)算強(qiáng)大、服務(wù)智能、安全可控的現(xiàn)代化自然資源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施為目標(biāo)。唯有夯實(shí)這一數(shù)據(jù)根基，才能有效支撐自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)、監(jiān)管決策、政務(wù)服務(wù)等各項(xiàng)業(yè)務(wù)的智能化升級(jí)，最終服務(wù)于生態(tài)文明建設(shè)和國(guó)家治理能力現(xiàn)代化的大局。隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的深度融合，自然資源數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)服務(wù)將更加智能化、自動(dòng)化和可信化，為“智慧自然資源”的宏偉藍(lán)圖提供不竭動(dòng)力。
