黑土耕地资源管理信息大数据平台关键技术研究与构建_杨爱玲.pdf

第 卷 第 期 年 月测绘与空间地理信息 ，收稿日期：作者简介：杨爱玲（），女，回族，内蒙古赤峰人，正高级工程师，硕士，年毕业于东北林业大学森林经理学专业，主要从事地理信息技术服务、航摄遥感等方面的应用研究工作。黑土耕地资源管理信息大数据平台关键技术研究与构建杨爱玲，刘恒飞，薛 莹，王洪昌，宋帅全（自然资源部黑龙江基础地理信息中心，黑龙江 哈尔滨）摘要：针对黑土耕地资源管理中幅员辽阔、空间基准不一、精细化程度不高等问题，结合测绘地理信息数据和技术优势，通过本底数据制作、数据库建设、平台研建等关键技术，设计并实现了黑土耕地资源管理信息大数据平台，并给出实现方案，为黑土耕地资源管理与保护相关工作提供参考。关键词：黑土耕地；遥感监测；一张图；监管核查中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：；引 言黑土地是珍贵的土壤资源，黑土耕地是重要的农业资源和生产要素。为全面落实党中央、国务院决策部署，认真执行农业部等六部委关于印发东北黑土地保护规划纲要（年）的通知（农农发 号）、农业农村部等七部委关于印发国家黑土地保护工程实施方案（年）的通知（农建发 号）等一系列文件和要求，对于保障国家粮食安全、生态安全，促进农业绿色可持续发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。为深入贯彻落实自然资源“两统一”职能职责，充分发挥测绘地理信息部门的数据资源和技术优势，面对黑土耕地管理与保护工作的切实需求，开展了黑土耕地资源管理信息大数据平台的研究与建设，从而厘清黑土耕地的空间、数量、面积、用途、质量，健全科学化、精准化、高效化的黑土耕地资源管理与保护技术体系，推动绿色发展和高质量发展。数据基础黑土耕地资源的有效管理与保护利用，需要精准、全面的数据作为基础，并且黑土耕地资源涉及空间范围、地理坐标、面积等地理空间要素，离不开地理空间数据和技术的支撑。根据黑土耕地数据资源种类丰富、空间特性强、跨行业等特点，通过统一空间基准，综合利用多行业数据构建黑土耕地资源管理大数据，包括黑土耕地数量、分布、质量、施肥、地力等相关数据，自然保护地、河湖管理范围线等空间管制界线数据，矢量、遥感影像等基础地理信息数据，地理国情变化监测数据，土地利用等行业管理专题数据等，构建完备的、空间化的黑土耕地资源数据本底，为相关工作开展提供支撑。数据内容列表见表。表 数据内容列表 数据类别详细内容数据格式基础地理信息数据矢量电子地图数据地图服务多期遥感影像数据地图服务地名地址数据地图服务地理国情普查 监测数据地理国情地表覆盖数据瓦片数据耕地变化监测图斑数据矢量数据统计分析数据 数据黑土耕地专题数据黑土耕地分布数据矢量数据黑土耕地地力调查数据矢量数据黑土耕地施肥数据矢量数据黑土耕地种植结构数据矢量数据黑土耕地生态保护数据矢量数据其他相关数据矢量数据行业管理专题数据土地利用数据矢量数据建设用地审批数据矢量数据其他相关数据矢量数据空间管制界线数据自然保护区数据矢量数据森林公园数据矢量数据水源地数据矢量数据河湖管理范围数据矢量数据其他相关数据矢量数据 黑土耕地资源管理大数据平台关键技术研究 结合黑土耕地资源管理的切实需求，基于黑土耕地资源专题数据和相关行业数据，充分发挥测绘地理信息部门的数据资源和技术优势，通过制作黑土耕地资源本底数据、建立黑土耕地资源数据库、进行平台搭建与研发，形成黑土耕地资源管理信息大数据平台。总体技术路线如图 所示。黑土耕地资源本底数据制作以基础测绘数据和地理国情监测数据为基础，以三调时点数据和农业相关专题数据为参考，叠加行政界线等管控类界线数据和行业管理数据，通过统一空间基准、属性核对、数据格式转换、电子地图配图等数据处理工作，形成覆盖全省的黑土耕地资源本底数据，为黑土耕地资源管理提供基础支撑。技术路线如图 所示。）统一空间基准针对不同空间参考的空间数据，将所有数据的空间参考统一转换至 坐标系。）数据格式转换针对不同数据格式的空间数据，将所有数据的数据图 总体技术路线图 图 本底数据制作技术路线图 格式统一转换为 格式。）属性数据核对综合分析对比各类数据资源，针对属性数据的文字表述等进行核对，如发现问题及时修正。）电子地图配图根据各类数据展示要求及电子地图配图标准，对各类专题数据进行电子地图配图。黑土耕地资源数据库建设以示范区黑土耕地资源数据为基础，通过数据库设计、数据建库、入库预处理、数据入库等操作，建立黑龙江省黑土耕地资源数据库，为黑土耕地资源管理信息大数据平台提供数据管理与服务支撑。技术路线如图 所示。）数据库设计根据瓦片类、矢量类、属性类数据的数据特征，结合数据使用需求，分别设计黑土耕地及相关专题数据的数据库存储结构。）数据建库利用黑龙江省地理空间大数据中心软硬件资源，使用数据 库 中 间 件，针 对 不 同 类 型 的 数 据，分 别 建 立 和 类型的数据库。）入库预处理针对数据库存储格式和数据结构要求，对待入库数据进行预处理，形成符合入库要求的数据集。）数据入库使用数据库中间件，将示范区黑土耕地资源数据进 测绘与空间地理信息 年行入库。图 数据库建设技术路线图 黑土耕地资源管理信息大数据平台研建依托黑龙江省地理空间大数据中心和黑龙江省基础地理信息公共服务平台，综合利用、移动终端、系统等技术，研建黑龙江省黑土耕地资源管理信息大数据平台，提供黑土耕地资源的数据展示、信息查询、分析、统筹管理、调查核查等服务，为黑土耕地资源管理和保护提供信息化支撑。主要建设内容包括黑龙江省黑土耕地资源管理应用子系统和黑龙江省黑土耕地资源调查取证子系统。平台采用 架构，分为基础设施层、数据层、服务层和应用层，总体架构如图 所示。图 平台架构图 支撑层：包含系统运行和使用的硬件、网络资源，利用黑龙江省地理空间大数据中心的计算资源、存储资源、网络资源、安全资源进行支撑，充分利用已有硬件资源、减少重复建设。数据层：利用黑龙江省地理信息公共服务平台提供的基础地理信息线划电子地图数据、影像电子地图数据、地名地址数据组成的在线服务数据集，以及黑土耕地数据、农业专题数据、行业专题数据等组成的黑土耕地资源数据库。服务层：提供地理信息数据服务接口和二次开发接口，提供黑土耕地数据资源的展示与查询服务等。应用层：是在数据层与服务层的支撑下，开发黑土耕地资源管理信息大数据平台，包括黑龙江省黑土耕地资源管理应用子系统和黑龙江省黑土耕地资源调查取证子系统。黑土耕地资源管理大数据平台功能实现 黑土耕地资源管理应用子系统黑土耕地资源管理应用子系统可实现黑土耕地资源数据、自然资源管控类界线、基础地理信息数据的一张图展示与信息查询；建立内外业一体化的黑土耕地资源调查取证业务体系，实现黑土耕地资源核查任务下发、野外核查、信息上报功能；通过大屏展示等技术手段，实现黑土耕地资源的统计分析与宏观展示。系统功能结构如图 所示。图 黑土耕地资源管理应用子系统功能结构图 ）基本地图操作提供电子地图基本操作（地图缩放、漫游、矢量影像切换等），距离量测、面积量测、图层控制功能。）查询与定位提供地名地址查询与定位、专题数据查询与定位、地理坐标定位功能。）“一张图”展示提供黑土耕地数据、农业专题数据、行业专题数据、基础地理信息数据的叠加展示、数据浏览、点击查询等功能。）核查管理根据黑土耕地外业核查要求，提供核查任务建立、核查图斑选择、任务下发和任务管理功能。）统计分析通过大屏展示，利用饼状图、柱状图、折线图、统计表格等，展示统计分析结果数据和宏观信息数据。黑土耕地资源调查取证子系统黑龙江省黑土耕地资源调查取证子系统，基于移动终端，以全省黑土耕地资源数据和基础地理信息数据为第 期杨爱玲等：黑土耕地资源管理信息大数据平台关键技术研究与构建基础，实现黑土耕地资源核查图斑数据接收、定位导航、核查信息及多媒体数据上报。系统功能结构如图 所示。图 黑土耕地资源调查取证子系统功能结构图 ）地图基本操作在移动端提供地图缩放、漫游、空间定位、地图浏览等相关操作。）“一张图”展示在移动端提供黑土耕地数据、农业专题数据、行业专题数据、基础地理信息数据的叠加展示、数据浏览等功能。）接收核查任务在连网状态下，根据用户 下载核查任务数据包，并实现任务加载。）核查对象定位导航根据核查对象名称或坐标，定位核查对象空间位置并提供路径规划和导航。）现场取证根据核查任务范围和核查任务内容，通过点、线、面标绘方式，采集核查对象的空间位置和范围，通过信息填 报、拍照等方式，取证核查对象，并保存取证对象信息。）任务上报在连网状态下，将核查信息回传至 端核查管理系统，实现核查任务上报。结束语本文利用测绘地理信息数据和技术优势，结合黑土耕地资源管理与保护工作的切实需求，通过数据体系梳理、空间数据库建立、平台搭建三方面主要内容，探索构建黑土耕地资源管理大数据平台。通过平台的建立，构建了黑土耕地资源空间化管理技术体系、丰富了黑土耕地资源变化监测技术手段、增强了黑土耕地资源监管执法业务能力。下一步，将深入推广平台在黑土耕地资源管理中的应用，在具体实践过程中进一步提升平台的应用服务能力。参考文献：陈怡兵，张环宇，杨松，等 基于云计算的吉林省黑土地（耕地）质量大数据平台设计与实现 农业与技术，（）：马艳兰，木霖，曹志勇，等 云南省耕地土壤环境质量现状调查与监测平台建设及应用 云南农业，（）：姚敏，吴豪，李磊，等 智慧耕地管理平台设计 国土资源信息化，（）：胡丰愉，马霖，邵晚悦 时空信息云平台在乱占耕地建房整治上的应用 地理空间信息，（）：杭天文，李文西，陈明，等 全国耕地质量大数据平台设计 现代农业科技，（）：编辑：张 曦（上接第 页）参考文献：唐华，丁华，汪洋“互联网”背景下的不动产登记信息服务研究现代测绘，（）：裴莲莲，任海英，杨旭，等“互联网”助力北京市不动产登记北京测绘，（）：张正明，徐海洋不动产登记地籍与房产数据整合建设关键技术研究现代测绘，（）：张伟良，李会，王勇市县级“互联网”不动产登记平台建设与实践 以哈尔滨市为例国土资源信息化，（）：崔维东利用“互联网”技术展开不动产登记探讨中国房地产业，（）：王京义“互联网”的不动产登记新模式构建思考门窗，（）：徐立，陈可杭州市不动产登记网上一窗受理数据共享模式研究国土资源信息化，（）：黄炎，张芸，钮春芳，等“互联网不动产抵押登记服务”探索国土资源信息化，（）：曹铁朋基于 的省市级不动产登记信息管理平台建设思路 测绘与空间地理信息，（）：陈小娟“互联网”的不动产登记新模式探究城市建设理论研究（电子版），（）：编辑：任亚茹 本刊现入编“万方数据 数字化期刊群”和“中国核心期刊（遴选）数据库”，作者著作权使用费与本刊稿酬一次性给付，不再另行发放。作者如不同意将文章入编，投稿时敬请说明。测绘与空间地理信息 年