基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设.pdf

2 0 2 4年2期2 4 7 2 0 2 4年第4 6卷第2期基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设乔 云作者简介:乔云(1 9 8 4-),本科,中级工程师,研究方向为地理信息。(甘肃煤炭地质勘查院 兰州7 3 0 0 0 0)摘 要 随着社会经济的快速发展和城市化进程的推进,国土空间规划的重要性越来越突出。地理信息大数据作为一种新型的数据资源,可以为国土空间规划提供更加全面、准确、详细的数据支持。基于此,文中探讨了基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设,旨在为相关领域的研究提供参考。关键词:地理信息大数据;国土空间规划;平台建设;数据挖掘;数据分析中图分类号 T P 3 1 1.5C o n s t r u c t i o no fL a n dS p a t i a lP l a n n i n gP l a t f o r mB a s e do nG e o g r a p h i c I n f o r m a t i o nB i gD a t aQ I AOY u n(G a n s uC o a lG e o l o g i c a lS u r v e yI n s t i t u t e,L a n z h o u7 3 0 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n t o f s o c i a l e c o n o m ya n d t h ea d v a n c e m e n t o fu r b a n i z a t i o np r o c e s s,t h e i m p o r t a n c eo fl a n ds p a t i a l p l a n n i n g i sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ep r o m i n e n t.A san e wt y p eo fd a t ar e s o u r c e,g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o nb i gd a t ac a np r o v i d em o r e c o m p r e h e n s i v e,a c c u r a t ea n dd e t a i l e dd a t as u p p o r t f o r l a n ds p a t i a l p l a n n i n g.B a s e do n t h i s,t h i sp a-p e rd i s c u s s e s t h ec o n s t r u c t i o no f l a n ds p a t i a l p l a n n i n gp l a t f o r mb a s e do ng e o g r a p h i c i n f o r m a t i o nb i gd a t a,a i m i n gt op r o-v i d er e f e r e n c e f o r r e s e a r c h i nr e l a t e df i e l d s.K e y w o r d s B i gd a t ao f g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n,N a t i o n a l s p a c ep l a n n i n g,P l a t f o r mc o n s t r u c t i o n,D a t am i n i n g,D a t aa n a l y s i s0 引言目前,科学技术发展速度较快,传统的国土空间规划方法已难以满足现代城市发展的需要。地理信息大数据作为新型的数据资源,具有数据量大、种类多、处理速度快等特点,可以为国土空间规划提供更全面、准确的数据支持。1 地理信息大数据在国土空间规划中的应用价值 首先,地理信息大数据包含了土地利用、人口分布、交通状况、环境情况等多种数据,可为国土空间规划提供全面的数据支持。通过这些数据,相关人员可以更加准确地掌握城市的空间结构和人口分布情况,为国土空间规划提供更科学、合理的数据支持。其次,利用地理信息大数据,可以分析和挖掘数据,使结果更准确,帮助规划师更加精确地掌握城市情况,提高规划的精确度和效率1。2 基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设的原则要点2.1 数据共享原则(1)为实现不同数据源之间的互通互联,需制定统一的数据标准和技术规范,以便不同来源的数据可以相互兼容。(2)建立数据共享机制,明确数据共享的范围、方式、流程等,以便不同部门或机构之间的数据可以相互交换和使用。(3)建立数据共享平台,提供数据查询、下载、共享等功能,方便用户获取和使用数据2。2.2 可视化原则(1)应选择合适的数据可视化工具,如地理信息系统(G I S)、全球定位系统(G P S)等,以便将地理信息数据以图形化的方式呈现出来。(2)应根据国土空间规划的需求,设计合适的信息可视化方式,如地图、图表、动画等,以直观的方式将数据呈现给用户。(3)为方便用户进行数据的交互式操作,应提供可视化交互功能,如缩放、平移、查询等,以便用户分析和比对数据3。2.3 实时更新原则(1)建立数据更新机制,明确数据更新的范围、频率、流程等,以便及时获取和更新最新数据。(2)建立多种数据更新途径,如在线接入、数据导入、数据报送等,以便不同部门或机构可以实时进行数据更新。2 4 8 2 0 2 4年2期(3)为保障数据的实时更新,应加强数据采集、数据处理、数据传输等方面的技术支持,提高数据更新的效率和准确性。2.4 安全性原则国土空间规划涉及大量的数据和信息,因此在建设国土空间规划平台时,必须注重安全性原则。具体而言,该原则包括以下几个方面。(1)加强针对数据的安全保障措施,采用先进的加密技术、访问控制技术等,确保数据的安全性和保密性。(2)建立健全信息安全管理体系,明确信息安全责任和权限,防止信息被泄露、篡改或损坏。(3)制定应急响应预案,以及时响应和处理突发事件,保障平台安全、稳定地运行4。3 基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设3.1 国土空间规划平台建设的关键技术基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设需要采用一系列关键技术,包括开源WE B G I S技术、服务器技术、数据库技术等,如图1所示。图1 平台建设的关键技术3.1.1 开源WE B G I S技术开源WE B G I S技术是一种基于W e b技术的G I S技术,可以通过浏览器进行访问和使用。在国土空间规划平台建设中,采用开源的WE B G I S技术,可以实现数据可视化和数据分析。对于开源WE B G I S技术,可以根据开发环境和需求进行选择。例如,M a p S e r v e r和G e o S e r v e r是常用的开源WE B G I S服务器,它们提供了丰富的A P I和插件,支持多种地图格式和协议,可用于构建功能强大的WE B G I S应用。M a p S e r v e r是用C/C+编写的一种开源WE B G I S服务器,它提供了两种工作方式,分别是C G I方式、M a p S c r i p t方式。其中,C G I方式适用于使用C G I,A J A X,F L E X等技术的开发人员,M a p S c r i p t方 式 则 适 用 于 使 用P h p,J a v a,C#,P y t h o n等技术的开发人员。G e o S e r v e r是用J a v a编写的一种开源WE B G I S服务器,它 支 持 多 种 地 图 格 式 和 协 议,如WM S,WF S,WP S。G e o S e r v e r还提供了强大的数据更新和管理功能,可以方便对空间数据进行编辑和更新。除M a p S e r v e r和G e o S e r v e r之外,还有其他一些开源的WE B G I S技术可供选择,如P o s t G I S,O p e n L a y e r s,L e a f l e t。这些技术各有特点,可以根据实际需要进行选择和使用。3.1.2 服务器技术服务器技术是国土空间规划平台的重要组成,其可以提供数据存储和访问服务。在平台建设中,可以采用J a v a服务器技术,如T o m c a t,J e t t y,也可以采用P H P服务器技术,如A p a c h e,N g i n x。(1)J a v a服务器技术具有稳定、高效、可扩展性强等特点,是常用的服务器技术之一。T o m c a t是A p a c h e软件基金会的一部分,是一种开源的J a v a服务器,可以支持J a v aS e r v l e t和J a v a S e r v e rP a g e s(J S P)技术。J e t t y也是一种开源的J a v a服务器,支持多种协议,如HT T P,S S L,W e b S o c-k e t等。(2)P H P服务器技术是一种轻量级的服务器技术,适用于中小型网站和应用程序。A p a c h e是较为流行的P H P服务器技术之一,是一种开源的W e b服务器,支持多种协议,如HT T P,HT T P S,P r o x y等。N g i n x是一种高性能的P H P服务器技术,可以处理高并发请求,具有低内存消耗、高可靠性等特点。3.1.3 数据库技术数据库技术是建设国土空间规划平台的基础,可以存储和管理大量的数据。在平台建设中,可以采用关系型数据库,如M y S Q L,P o s t g r e S Q L等,也可以采用非关系型数据库,如M o n g o D B和C a s s a n d r a。(1)关系型数据库是一种常见的数据存储方式,其通过定义表、列、行等结构来存储和管理数据。M y S Q L是一种较为流行的关系型数据库,具有简单易学、高可用性等特点。P o s t g r e S Q L是一种功能强大的关系型数据库,具有支持A C I D事务、多版本控制等优势。(2)非关系型数据库是一种新型的数据存储方式,具有高扩展性、高并发性等特点。M o n g o D B是一种较为常见的非关系型数据库,其具备支持文档存储、动态查询等特性,适用于大规模数据存储和查询。C a s s a n d r a是一种开源的分布式N o S Q L数据库,具有高可用性、高扩展性等特点。3.2 平台架构设计3.2.1 用户层用户层是用户与平台进行交互的界面,提供了用户可操作的功能入口。(1)用户可以根据自己的需求来查询和浏览地理信息数据,用户层可以显示城市交通网络、人口分布、经济发展状况等信息,或使用不同的颜色、符号等来表示不同类型的数据。移动信息2 0 2 4年2期2 4 9 (2)对用户进行管理,具有用户注册、登录、密码找回等功能。3.2.2 业务逻辑层业务逻辑层是处理用户请求和数据操作的中间层,该层主要包括以下功能。(1)从数据库或其他数据源获取地理信息数据,并对数据进行格式转换、解析、过滤等操作,以便后续的数据处理和使用。(2)对地理信息数据进行清洗和整理,去除无效和错误的数据,并对数据进行统计分析、空间分析、时间序列分析等,挖掘出数据中隐藏的信息和规律,为业务逻辑处理提供支持。(3)通过数据加密、数据备份、访问控制等手段,保护数据的安全性和完整性,避免未经授权的访问和恶意攻击。3.2.3 服务器层服务器层是国土空间规划平台的底层,其提供了数据存储和访问服务,主要包括以下功能。(1)提供关系型数据库和非关系型数据库服务,以存储和管理地理信息数据及其他相关数据。该服务器可以通过各种数据库管理系统(D BM S)来管理和访问数据,如O r a-c l e,M y S Q L,P o s t g r e S Q L等。数据库服务器可以支持大量的数据存储和查询请求,且可以提供高效的数据检索和数据处理功能。(2)存储各种格式的地理信息数据,如矢量数据、栅格数据等。该服务器通过文件系统来管理和访问文件,支持多种文件格式的读写和操作,如G e o J S ON,S h a p e f i l e,D G N等。文件系统可以提供高效的文件读写和访问功能,并支持文件共享、备份等功能。3.3 功能的设计基于地理信息大数据的国土空间规划平台的功能主要包括以下几点。(1)收集来自不同渠道和不同格式的地理信息数据,并将其整合到一个统一的数据库中,为后续的分析和规划提供数据基础。(2)利用地理信息数据的可视化技术,将数据以图表、地图等形式呈现给用户,方便用户进行空间分析和规划,如表1所列。表1 平台功能的优化完善平台功能具体表现用户管理和权限控制包括用户注册、登录、权限分配等,以确保数据的安全性和使用的合规性可视化报告和结果输出提供生成可视化报告和结果输出的功能,以便用户可以以可视化的方式展示、分享分析结果和决策方案空间决策支持包括多目标决策分析、空间优化算法、模拟和预测等,以帮助决策者进行合理的空间规划决策土地利用规划包括土地分区、土地用途规划、规划审核等,以帮助用户制定合理的土地利用方案空间数据可视化和分析包括地图显示、图层叠加、空间查询、空间统计等,以帮助用户直观了解地理数据的分布和特征数据存储和管理具备高效的数据存储和管理功能,包括数据的存储、备份、索引和检索,数据的版本管理和权限控制数据采集和整合从多个数据源获取地理信息数据,如卫星影像、遥感数据、地理统计数据等,并将其整合到统一的数据存储系统中4 结语基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设是一项重要的任务,其可以为城市规划和国土空间管理提供全面的数据支持,提高城市规划的效率和精确性。在建设过程中,需要遵循数据共享、可视化、实时更新、安全性等原则,以确保平台的顺利运行。未来,地理信息大数据将会在国土空间规划领域发挥越来越重要的作用,为城市的可持续发展做出更大的贡献。参考文献1周维扬.测绘地理信息技术在国土空间规划中的应用J.科学与信息化,2 0 2 3(1):5 8-6 0.2秦畅.测绘地理 信 息大 数据 背景 下 的国 土空 间 规划 应用J.科学与信息化,2 0 2 3(7):3 5-3 7.3李晨,肖厦,叶妍君.基于地理信息大数据的国土空间规划平台建设J.智能城市,2 0 2 3,9(4):7 7-8 0.4杨智舟.研究地理信息系统在国土空间规划中的应用J.低碳世界,2 0 2 3,1 3(8):1 3 0-1 3 2.移动信息