泰伯智库时空数据治理白皮书2024.pdf
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1、13目目录录前 言.61.时空数据治理发展概述.81.1 内涵.81.1.1 时空数据定义与特征.81.1.2 数据治理的内涵.81.1.3 时空数据治理的定义.101.1.4 时空数据治理的重要意义.111.2 政策.121.2.1 国家顶层规划.121.2.2 地方省市政策.151.3 市场.171.3.1 市场规模.171.3.2 产业图谱.182.时空数据治理体系.202.1 治理框架.202.2 标准和指南.202.2.1 指南.202.2.2 标准.272.3 关键技术.2842.3.1 时空人工智能.282.3.2 数据可视化.312.3.3 数据库引擎.322.3.4 知识图谱
2、.333.时空数据治理应用案例.363.1 城市治理.363.1.1 统筹与规划.363.1.2 构建与运行.363.1.3 监控和评价.383.2 智慧交通.403.2.1 出行云.403.2.2 交通基础设施(路基路面)长期性能科学观测网.413.3 自然资源.423.3.1 统筹与规划.423.3.2 建设与运行.433.3.3 监控与评价.453.4 其他(水利等).454.趋势与建议.474.1 未来发展趋势.474.1.1 应用趋势.4754.1.2 技术趋势.484.2 存在问题与建议.50参考文献.53结束语.556前前 言言数据是建设数字中国的基础资源和关键要素。2022 年
3、 12 月,中共中央 国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见 明确,要充分实现数据要素价值,以数字化驱动生产生活方式和治理方式变革,为推进数字中国建设注入强大动力。时空数据治理作为数据要素的主要部分,超过80%的数据均直接或间接地具备时空属性,如何科学地设立规划与流程、有效地管理、发挥时空数据的价值将成为未来的重点研究方向。通过近期梳理,泰伯研究院认为,提升时空大数据规模和质量,激活数据价值,建立数据制度、守护数据安全是测绘地理信息行业发展的新要求和下一站。因此,时空数据治理有望成为未来五到十年最重要的研究课题之一。研究中发现,时空数据治理发展的主要落地并不在于攻克技术难题,而在
4、于一些成熟技术基于新场景的落地应用。其中,交通时空数据治理或将成为重点关注领域。时空数据治理是数字孪生之基,实景三维中国的开展也为时空数据治理提升了新的高度,其成熟也将为数字孪生的大规模应用提供高质量的数据基底,有助于赋能更多场景高质量发展和不断创新。当前国内时空数据治理领域还存在着一些突出问题,特别是“重管理、轻治理”,缺乏统一的时空数据治理认知,大多数企业和用户战略不够清晰,缺少完整的数据治理体系和治理框架。本白皮书是泰伯智库白皮书系列的第六本,也是时空数据治理领域的第一本。本次编写旨在提出时空数据治理的定义、发展内涵、发展意义,并对7其发展现状进行描述,梳理其相关政策、市场参与者、技术体
5、系和应用案例,研判其发展趋势,发现问题并提出建议,从而给时空数据治理产业侧和用户端提供参考。本次白皮书的编写,主要以泰伯智库的产业数据库为基础,同时结合对数据治理的主要服务商、行业专家的调研输出研究观点和行业分析。白皮书能够顺利编写完成,离不开调研专家及文献资料贡献者的大力支持,特此致谢!由于编写仓促或调研不够全面所致,部分章节可能存在不足之处,欢迎反馈意见或批评指正。81 1.时时空空数数据据治治理理发发展展概概述述1 1.1 1 内内涵涵1 1.1 1.1 1 时时空空数数据据定定义义与与特特征征时空数据是指具有时间维度和空间维度的数据,即记录了某个事件在时间和空间上的发生和变化。时间维度
6、就是记录了事件的时间信息,而空间维度则是记录了该事件的地理位置信息。时空数据包括时空基准(时间和空间基准)数据、GNSS 和位置轨迹数据、空间大地测量和物理大地测量数据、海洋测绘数据、地图(集)数据、遥感影像数据、与位置相关联的空间媒体数据、地名数据及时空数据与大数据融合产生的数据。结合近年来各界对时空数据的研究,总结出时空数据具有以下特性:(1)时空数据包含对象、过程、事件在空间、时间、语义等方面的关联关系。(2)时空数据具有时变、空变、动态、多维演化特点,时空数据的时空变化具有多类型、多尺度、多维、动态关联特点。(3)时空数据具有尺度特性。(4)时空数据具有多源异构性。1 1.1 1.2
7、2 数数据据治治理理的的内内涵涵(1)发展历程数据治理首次出现于 1988 年麻省理工学院的全面数据质量管理计划。同9年,国际数据管理组织协会(DAMA)成立。2002 年,美国两位学者结合两家公司的实践结果提出数据治理研究方向。2003 年国际数据治理研究所成立,主要研究数据治理理论框架,与国际标准化组织合作对数据治理进行定义。2009年,DAMA 发布数据管理知识体系指南,基本确定数据治理的理论框架。随着数据仓库的建设,国内也开始发展数据治理。2015 年提出了数据治理白皮书国际标准研究报告。2018 年由国家标准化管理委员形成并发布了数据管理国家标准数据管理能力成熟度评估模型(GB/T
8、36073-2018),进一步明确并建立了数据管理相关的 8 个领域,5 个等级的能力模型。指导企业开展自我评估和第三方独立评估。2022 年发布了国家标准数据管理能力成熟度评估方法(GB/T 42129-2022),并于 2023 年 7 月 1 日起正式实施。在 DAMA 数据管理知识体系指南中,数据治理位于数据管理的正中间,是数据架构、数据建模、数据存储、数据安全、数据质量、元数据管理、主数据管理等 10 大数据管理领域的总纲,为各项数据管理活动提供总体指导策略。DCMM 数据管理能力成熟度评估模型定义了 8 个能力域:数据战略、数据治理、数据架构、数据标准、数据质量、数据安全、数据应用
9、和数据生命周期管理。(2)数据治理与数据管理的关系数据管理是一个更广泛的概念,涵盖了数据从采集、处理、存储到应用的整个生命周期的管理过程。数据治理的重点是监督数据流经组织时的操作10生命周期,对数据资产管理行使权力、控制和共享决策(规划、监测和执行)的系列活动。数据管理的整体驱动力是确保组织可以从其数据中获得价值。数据治理聚焦于如何制定有关数据的决策,以及人员和流程在数据方面的行为方式,更多是细节执行层面。1 1.1 1.3 3 时时空空数数据据治治理理的的定定义义时空数据治理是时空数据管理的具体落地,包括制定和实施时空数据的商业应用和技术管理的一系列政策和流程。其内容涵盖了数据管理的战略、组
10、织、文化,同时涵盖了数据的收集、存储、处理、传输和使用。时空数据治理相对于普通数据治理在数据类型、来源、处理技术和应用场景上存在区别:时空数据治理涉及处理时空信息,即包含了地理位置和时间信息的数据,包含地图数据、遥感影像、传感器数据等,非结构化数据占比较重。时空数据治理的数据来源涵盖各种传感器、遥感设备、移动应用等,更为广泛。普通数据治理更多地关注企业内部系统产生的数据。时空数据的处理通常需要考虑地理空间关系和时间序列特征。因此,时空数据治理可能涉及到空间索引、空间分析、时空模型等专门的数据处理技术。时空数据治理通常用于地理信息系统、环境监测、城市规划、交通管理等领域,涵盖了更多的地理和时间维
11、度。11因此,时空数据治理需要针对时空数据的特点采取相应的数据管理策略和技术手段。1 1.1 1.4 4 时时空空数数据据治治理理的的重重要要意意义义时空数据治理主要针对城市规划建设、环境监测管理、自然资源管理、气象灾害管理、交通管理、医疗等领域,其应用领域涵盖了更多空间与时间维度,实现更为宏观的应用。时空数据治理为智慧城市、智慧交通、数字孪生等实现提供管理数据的方法、路径、技术、工具,维护数据质量,确保数据的准确性、完整性与一致性,为实现更高空间、时间维度的管理提供高质量的数据基底。时空数据治理结合政府与市场的数据,提供监测、规划、管理、预测、预警等功能。时空数据治理可以为政府部门、研究机构
12、和企业提供准确的数据支持,帮助他们制定更加科学、有效的决策。此外,相对于普通数据治理,时空数据治理实现预警需求的重要性相对较高,为宏观管理的风险管控提供保障。对区域内的时空数据进行有效治理,将提升区域内城市、交通、自然资源管理的业务处理效率,提供整体管理系统的运行效率。基于时空数据的应用,如智慧城市、导航系统、气象预测等,都直接关系到公众的生活质量和便利性。通过有效的时空数据治理,可以提升这些应用的服务水平,改善人们的生活体验。时空数据中包含如个人位置轨迹、交通流量数据等大量敏感信息,对于userid:251096,docid:163133,date:2024-05-27,12时空数据整体的安
13、全管控尤为重要。因此,需要对时空数据进行有效的治理,保障信息安全和个人隐私,防止数据泄露和滥用的风险。时空数据的有效管理和利用对于推动科技创新和产业发展具有重要作用。通过挖掘时空数据中的关联规律和趋势,可以为区域、企业提供新的商业机会和市场竞争优势,推动经济的发展。1 1.2 2 政政策策1 1.2 2.1 1 国国家家顶顶层层规规划划近年来,针对数据治理与时空数据,国家各部位发布了以下指导文件:表表 1 1 国国家家级级时时空空数数据据治治理理相相关关政政策策汇汇总总日日期期政政策策发发布布单单位位具具体体内内容容2019 年1 月智慧城市时空大数据平台建设技术大纲(2019 版)自然资源部
14、积极履行职责,全面提升测绘保障服务能力;明确目标定位,为城市建设提供统一底板;强化技术融合,赋予城市管理更智慧的“大脑”;注重推广应用,为高质量发展提供时空信息保障2019 年11 月中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度推进国家治理体系和治理能力现十九届中央委员会第四次全体会议首次将“数据”列为生产要素,提出了“健全劳动、资本、土地、知识、技术、管理、数据等生产要素由市场评价贡献、按贡献决定报酬的机制。13代化若干重大问题的决定2020 年3 月关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见中央全面深化改革委员会第十一次会议将数据作为与土地、劳动力、资本、技术等传统要素并列的第五大生产要
15、素,把数据作为一种新型生产要素写入国家政策文件中,提出要加快培育数据要素市场。2020 年5 月中共中央国务院关于新时代加快完善社会主义市场经济体制的意见中央全面深化改革委员会第十二次会议进一步加快培育发展数据要素市场,建立数据资源清单管理机制,完善数据权属界定、开放共享、交易流通等标准和措施,发挥社会数据资源价值。推进数字政府建设,加强数据有序共享,依法保护个人信息。2021 年1 月建设高标准市场体系行动方案中共中央办公厅、国务院办公厅加快培育发展数据要素市场,建立数据资源产权、交易流通、跨境传输和安全等基础制度和标准规范,推动数据资源开发利用,积极参与数字领域国际规则和标准制定。2021
16、 年3 月中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要十三届全国人大四次会议对完善数据要素产权性质、建立数据资源产权相关基础制度和标准规范、培育数据交易平台和市场主体等作出战略部署。142021 年11 月“十四五”大数据产业发展规划工业和信息化部建立数据价值体系,提升要素配置作用,加快数据要素化,培育数据驱动的产融合作、协同创新等新模式,推动要素数据化,促进数据驱动的传统生产要素合理配置。2022 年1月 6日要素市场化配置综合改革试点总体方案国务院办公厅建立健全数据流通交易规则。探索“原始数据不出域、数据可用不可见”的交易范式;探索建立数据用途和用量控制制度
17、;规范培育数据交易市场主体。2022 年12 月关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见中共中央、国务院从数据产权、流通交易、收益分配、安全治理四方面初步搭建我国数据基础制度体系,提出 20 条政策举措。2023 年3 月国土空间规划城市时空大数据应用基本规定行业标准自然资源部适用于城市层次国土空间规划时空大数据应用,其他层次国土空间规划工作也可参考执行。2023 年12 月“数据要素”三年行动计划(20242026 年)国家数据局等 17部门分别从激活数据要素潜能、总体要求、重点行动、强化保障支撑以及做好组织实施五个方面,向社会公开征求意见,旨在推动数据在不同场景中发挥15出千姿百态的
18、乘数效应。1 1.2 2.2 2 地地方方省省市市政政策策在国家印发数据“二十条”、“数据要素”三年行动计划后,各省市基于最新政策纷纷发布地方数据要素建设实施方案或行动计划。未来,各省市也将出台针对从数据产权、数据要素流通和交易、数据要素收益分配、数据要素治理等方面的制度规范。表表 2 2 地地方方数数据据治治理理相相关关政政策策汇汇总总地地区区时时间间政政策策发发布布单单位位甘肃2024 年 3 月15 日甘肃省“数据要素”三年行动实施方案(20242026 年)甘肃省人民政府办公厅四川2024 年 1 月2 日关于推进数据要素市场化配置综合改革的实施方案四川省大数据中心、四川省发展和改革委
19、员会、四川省经济和信息化厅、中共四川省委网信办重庆2023 年 12月 20 日重庆市数据要素市场化配置改革行动方案重庆市人民政府办公厅海南2023 年 12月 5 日海南省培育数据要素市场三年行动计划(20242026)海南省人民政府办公厅江苏2023 年 12月 1 日关于推进数据基础制度建设更好发挥数据要素作用的实施意见中共江苏省委 江苏省人民政府广州2023 年 11关于更好发挥数据要素作用推中共广州市委全面16月 28 日动广州高质量发展的实施意见深化改革委员会内 蒙古2023 年 10月 10 日内蒙古自治区推动数字经济高质量发展工作方案(20232025 年)内蒙古自治区人民政府
20、办公厅福建2023 年 9 月19 日福建省加快推进数据要素市场化改革实施方案福建省数字福建建设领导小组办公室辽宁2023 年 9 月15 日辽宁省完善机制发挥数据要素作用的实施意见辽宁省发展和改革委员会广西2023 年 8 月14 日广西构建数据基础制度更好发挥数据要素作用总体工作方案广西壮族自治区人民政府办公厅贵州2023 年 7 月27 日贵州省数据要素市场化配置改革实施方案贵州省委、省政府上海2023 年 7 月22 日立足数字经济新赛道推动数据要素产业创新发展行动方案(2023-2025 年)上海市人民政府办公厅北京2023 年 6 月20 日关于更好发挥数据要素作用进一步加快发展数
21、字经济的实施意见北京市人民政府吉林2023 年 5 月4 日吉林省大数据产业发展指导意见吉林省政务服务和数字化建设管理局广东2023 年 4 月4 日广东省数据流通交易管理办法(试行)(征求意见稿)广东省政务服务数据管理局深圳2023 年 2 月深圳市数据交易管理暂行办深圳市发展和改革1721 日法委员会省市多针对数据要素、数据治理出台整体规划的政策,仅部分省市针对时空数据出台了相关政策:表表 3 3 地地方方时时空空数数据据相相关关政政策策汇汇总总地地区区时时间间政政策策发发布布单单位位贵州2023 年 12月 29 日贵州省地理信息时空大数据要素流通交易规则(试行)贵州省自然资源厅、贵州省
22、大数据发展管理局北京2023 年 8 月7 日北京市自然资源和国土空间调查监测体系统筹构建方案建设统一时空数据库北京市规划自然资源委等部门联合印发江苏2023 年 8 月3 日江苏省自然资源调查监测立体时空数据库建设实施方案江苏省自然资源厅山西2023 年 7 月18 日山西省自然资源调查监测体系构建实施方案建设统一时空数据库山西省自然资源厅1 1.3 3 市市场场1 1.3 3.1 1 市市场场规规模模据泰伯研究院推算,2023年中国时空数据治理市场规模超390亿元,2024年将超过 470 亿元,2028 年市场将突破千亿元。2023 年至 2030 年年复合增长率将达到 19%。18图图
23、 1 12 20 02 23 3 年年2 20 03 30 0 年年时时空空数数据据治治理理市市场场规规模模(亿亿元元)1 1.3 3.2 2 产产业业图图谱谱从时空数据治理产业链来看,上游为基础设施和数据源,其中基础设施主要为算力基础设施,数据源主要包含物联网数据、遥感数据、测绘数据、地图数据。中游为时空数据治理技术服务,按模块分为主数据管理、数据模型管理、数据标准管理、数据开发管理、元数据管理、整体时空数据处理、时空数据可视化、时空数据库等。下游应用主要为城市治理平台、智慧交通平台、自然资源平台等。19图图 2 2 时时空空数数据据治治理理产产业业图图谱谱202 2.时时空空数数据据治治理
24、理体体系系2 2.1 1 治治理理框框架架时空数据治理框架将数据分为从采集到清除的时间链路及从数据源到数据服务的空间链路,以战略、组织、文化为治理方向,以统筹、规划、构建、运行、监控、评价、改进、优化作为治理路径,实现从数据从时间链路到空间链路的数据架构管理、元数据管理、主数据管理、数据标准管理、数据质量管理、数据建模、数据模型管理、数据安全等内容。图图 3 3 时时空空数数据据治治理理框框架架2 2.2 2 标标准准和和指指南南2 2.2 2.1 1 指指南南时空数据治理目前并未针对性的指南,使用的更多是数据治理的指南。DAMA(国际数据管理协会)、ISACA(国际信息系统审计和控制协会)、
25、DGI(国际数据治理研宄所)、Gartner 公司等权威机构均从不同角度给出了数据治理的框架,形成了不同指导指南。21(1)DAMA 数据管理框架是一个全面的、业界领先的数据管理知识体系,它涵盖了数据治理、数据架构、数据建模和设计、数据存储和操作、数据安全、数据集成和互操作、文件和内容管理、参考数据和主数据、数据仓库和商务智能、元数据、数据质量和数据治理等多个领域。DAMA 框架注重于数据管理的实践和方法,提供了一套完整的数据管理理论体系和实践指南,有助于企业建立高效、规范的数据管理体系。图图 4 4 D DA AM MA A 数数据据管管理理框框架架22图图 5 5 D DA AM MA A
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