自然资源和国土空间大数据技术应用框架

自然资源和国土空间大数据是科学配置和高效管理自然资源的重要基础,是优化和治理国土空间的重要支撑。本文基于大数据的发展历程、技术现状和主要挑战,概述了自然资源领域大数据感知、管理、分析等方面的关键技术进展,提出了自然资源领域大数据研究与应用中的研究领域单调、技术应用零碎问题;从自然资源、国土空间和人类活动的维度阐述自然资源和国土空间大数据的基本内涵,地域空间无限与资源空间耦合是区别其他大数据的显著特点。在应用需求基础上,构建了要素化、数智化、一体化的自然资源和国土空间大数据技术应用框架,该框架包含数据采集、数据治理、应用支撑、应用和用户5层结构体系和关键技术集成,实现大数据到知识服务再到数智化治理的转变,聚焦自然资源“两统一”核心业务,重构了4个方面10项自然资源业务应用。从自然资源调查监测、“智慧+”监管决策、“互联网+”政务服务3个方面开展应用实践分析;展望了自然资源和国土空间大数据在数据采集存储、数据治理、应用支撑、应用服务方面的发展方向。     

省级地理空间大数据中心的设计与实现

自然资源综合管理和省级政务信息化等重大任务对地理空间大数据提出了新的日益紧迫的共享应用需求。以四川省为例,介绍了省级地理空间大数据中心的设计与实现。深入分析了海量、多源、异构、多模态的地理空间大数据生产、管理、更新以及分发应用的现状与趋势,归纳总结了现有数据由各业务部门分散自主管理、应用门槛高、难以综合利用、数据管理及共享服务能力与应用需求间差距大等明显瓶颈问题,设计了省级地理空间大数据中心的系统架构与主要功能体系,中心边建设边应用,以典型的应急测绘保障为例,介绍了中心应用的新模式新机制,发挥了较好的作用。     

基于空间地理信息的政务信息资源整合初探 ——以国土空间规划为例

文章在探讨当前政务信息资源整合方面的问题的同时,对广西国土空间基础信息平台在数据服务和规划支撑方面的成果应用也进行介绍,提出以地理空间属性为核心的政务数据、服务等资源的整合模式。基于空间地理政务信息资源整合的初探成果,对发挥大数据视角下的地理空间信息服务政府社会治理智能化和构建智慧城市、智慧省区具有典型意义。     

自然资源调查监测协同化数据获取技术体系框架研究

自然资源可持续利用、国土空间优化和治理能力现代化需要全要素、多尺度和长时间序列自然资源调查监测数据,关键是构建较为完善的自然资源要素综合观测网络,形成全方位、高精度、高时间分辨率、高空间分辨率的数据获取能力。本文在自然资源调查监测需求分析的基础上,结合当前空天地网感知能力和技术水平,构建自然资源调查监测协同化数据获取技术框架,提出空天地网多维度数据协同获取技术方法,梳理需要突破的关键技术,旨在为自然资源调查监测体系和协同式数据获取能力建设提供依据。     

全球网格位置服务在自然资源数据服务中的应用研究

本文以单一专题数据的挖掘应用和多专题数据的整合应用为切入点，研究了基于全球网格剖分和网格编码基础上实现的网格位置服务在自然资源数据服务中的应用。在单一专题数据的挖掘应用方面，本文针对当前不动产登记信息管理与服务现状和具体需求，提出了一种基于不动产单元位置、大小和形状的不动产单元网格剖分编码解决方案。该编码方案实现了不动产单元标识的稳定性、位置关联性与可溯源性等功能特性，解决了现有编码方法在不动产登记信息管理与服务方面的不足，并开展了上述功能特性的业务场景应用验证。在自然资源多专题数据整合应用方面，本文开展了基于全球网格剖分编码的数据组织与索引机制研究和应用，并在土地利用规划、土地利用现状和自然资源不动产等自然资源多专题数据整合方面做了应用和验证，验证了基于网格剖分编码的数据组织与索引机制在自然资源多专题空间要素整合应用方面的高效性。上述研究对于推动全球网格剖分与编码服务在自然资源数据服务中的应用，提升自然资源数据服务能力具有重要意义。     

河南推进九项自然资源重点工作

3月20日,河南省自然资源工作会议在郑州召开。会议明确,河南省自然资源厅将紧紧围绕黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略,以着力提升自然资源治理能力为抓手,以加快推动自然资源工作高质量发展为目标,精心抓住重点、专心突破难点、匠心打造亮点,集中推进九项重点工作。会议还就推进测绘地理信息和大数据平台建设工程,积极履行公益服务保障职能,为全省重点工程项目提供高质量数据服务;深入开展新型基础测绘体系建设,推动“多测合一”;重点建设省级卫星技术应用中心,提高卫星遥感影像推送服务水平;加快构建全空间地理信息数据资源池,支持鹤壁地理信息成果融合应用试验区建设;承办好中国测绘年会,整合测绘科研技术力量,着力为自然资源工作提供更加有力的技术支撑等方面,对全省测绘地理信息工作提出要求。     

新型三维测绘地理信息产品集成建库研究技术

随着测绘技术手段的升级,各类新型三维测绘地理信息产品不断涌现。在推进智慧城市建设的当下,各行业对空间数据资源的应用趋于交叉和协同,对数据服务保障能力提出了更高的要求。本文分析了大规模三维数字城市模型数据内容的复杂性、海量性、精细程度不同等特点,研究提出了新型三维测绘地理信息产品集成建库的技术体系,包括空间格网划分、地理实体编码、数据库设计和数据更新发布机制等,并探讨了三维城市数据库在规划设计、方案审查和建筑运营管理等方面的应用支撑案例。     

基于内存数据库Redis的轻量级矢量地理数据组织

矢量地理数据的高效组织管理是空间数据应用的关键问题之一。矢量地理数据服务作为一种重要的公众空间信息服务,已经得到广泛应用。公众对矢量地理数据服务性能提出了越来越高的要求,包括实时响应、高并发、高吞吐量等。当前的矢量地理数据服务后台数据存储组织,通常基于磁盘和关系数据库,其在面对公众日益增长的需求时已经显得力不从心。本文提出了一种以内存数据库Redis的轻量级矢量地理组织方法,能在高并发情况下有效提高矢量地理数据服务性能。论文首先分析了Redis的存储机制,设计了矢量地理数据库的分层组织模型,利用Redis丰富的数据结构对矢量地理数据及其相关元数据进行存储管理,然后,以网格索引为例,设计了Redis的空间索引,最后,设计Redis的矢量数据引擎原型系统,并进行了实验验证。结果表明,Redis的矢量地理数据库显著提高了响应速度,且并发性能更好,可广泛应用于大型空间数据库前端高速缓存和高性能空间索引库。     

面向自然资源统一管理的多源土地利用信息一致性分析评价

在国家机构改革和规划体制改革的背景下,理清地理国情监测与其他自然资源调查监测成果的差异,发挥其客观、精细等优势特征,促进其更好地服务于自然资源调查监管和国土空间开发管控显得迫切需要.本文以武汉市为研究对象,通过对地理国情内容指标与“两规”用地分类标准进行对比分析,并选取地理国情监测数据与“两规”用地数据进行对接试验,综...     

自然资源大数据应用技术框架与学科前沿进展

自然资源大数据及其处理技术应用能够为自然资源研究与管理,特别是揭示自然资源系统要素、结构与关联研究提供基础支撑,为资源科学发展提供新思路、新方法和新技术。本文试图厘清自然资源大数据的概念、主要特征和发展趋势,分析自然资源大数据对于国民经济与社会发展的重要现实意义。自然资源大数据建设既是自然资源信息化的重要组成部分,也是提高自然资源产业及整个社会经济效率、完善自然资源治理结构和提升自然资源治理能力现代化的新手段。本文在地球系统科学体系下,构建了自然资源大数据应用研究的知识框架,基于“一图一网一平台”结构,提出建立空天地一体化自然资源大数据库和“生产-生活-生态”应用框架,探讨建立基于自然资源数据收集、处理与应用的结构体系,并以此技术框架分析了自然资源大数据应用研究的学科前沿进展和发展趋势。     

基于异常误差补偿的多期水准网动态平差

针对水准网中的异常误差,采用函数模型异常误差补偿方法抑制其影响,提高水准网平差精度。首先采用最小二乘方法获得各观测值残差,通过假设检验确定异常误差位置;将异常误差作为待估参数进行解算;最后扣除异常误差,利用"干净"观测数据进行平差获取水准网点的高程与垂直运动速度。采用山东省两期二等水准网观测数据进行试验,该方法进一步提高了水准网平差的可靠性。     

陕西省西安市景观水资源及其深度开发

通过开展"八水绕长安"深化研究,旨在改善城市生态和人居环境,将陕西省西安市建设成绿水青山交相辉映的生态文明城市。首先阐明了景观水资源深度开发的含义,然后参考陕西省西安市汉城湖和昆明池的实践经验研讨如何进行景观水资源的深度开发。深度开发主要包括:确保景观水资源的水安全;水景观的创新性与独特性;深入发掘历史文化,注重水文化因素的导入;实施综合开发;坚持以人为本及人水和谐的思想。深度开发的具体建议有确保水安全、绕城水景点连网、深化景观水资源的功能、景观水资源与历史遗迹的结合以及景观水资源与绿化的结合。     

温度、质量浓度对富氟流体中Hf高温高压水解行为的影响

Hf是一种高场强元素,在地壳中的丰度较低,往往以类质同象的形式进入锆石中。以氟铪酸钾(K_2HfF_6)络合物为研究对象,观察它们在富水热液中的水解程度,进而研究Hf元素在地质过程中的迁移行为。结果表明:K_2HfF_6络合物在热液条件下能发生一定程度的水解反应,总体趋势为络合物的初始质量浓度越低且反应的温度越高,其水解程度越剧烈,络合物的稳定性也就越低;获得了高温高压条件下K_2HfF_6络合物的累积水解平衡常数。同时运用实验模拟的方法,根据提取液中Hf元素含量来推测矿物结晶时富氟流体中Hf元素含量,若以K_2HfF_6络合物最高配位的离子团形迁移时,Hf与F元素之间的质量浓度比值为1.6,据此可以计算成矿流体所需的最小F元素含量。     

东天山图拉尔根镁铁—超镁铁质岩体辉石矿物学特征及其地质意义

东天山图拉尔根镁铁—超镁铁质岩体主要包含角闪橄榄岩相、辉石橄榄岩相和辉长岩相,辉石为各岩相主要造岩矿物之一。采用电子探针和LA-ICPMS技术对不同岩相中辉石的主量、微量元素进行测试分析,以探讨岩体的性质、来源和演化过程。东天山图拉尔根镁铁—超镁铁质岩体中斜方辉石属古铜辉石,而单斜辉石则为透辉石和顽透辉石。辉石温压计算表明其结晶温度为978℃~1059℃,结晶压力主要为0.71~4.80kbar。岩体母岩浆为亚碱性拉斑玄武质岩浆,是被俯冲板片交代过的亏损地幔发生13%~20%部分熔融的产物。岩体内不同岩相中辉石的化学成分变化较小,表明岩体的结晶分异程度较低,其中辉长岩相的结晶程度较角闪橄榄岩相和辉石橄榄岩相略高;岩浆上侵过程中,角闪橄榄岩相和辉石橄榄岩相受到富硅地壳物质的混染,而辉长岩相受到富铝围岩的混染。结晶分异作用和富硅地壳的混染是引起图拉尔根岩体硫饱和及硫化物熔离的重要因素。     

东准噶尔青河地区野马滩一带托让格库都克组高铝玄武岩的发现及其地质意义

下泥盆统托让格库都克组高铝玄武岩产自东准噶尔青河地区野马滩一带。高铝玄武岩富含大量斜长石斑晶,属亚碱性系列。它们具有显著高A12O3(质量分数为17.22%～21.31%),低SiO2(47.12%～49.45%),高TFe2O3(8.50%～11.98%)、MgO(2.64%～5.63%)、Ni((5.75～27.87)×10^-6)、Cr((0.99～25.62)×10^-6),以及高Sm/Yb值(1.13～1.96)、U/Th值(0.42～0.81)的特征,相对富集大离子亲石元素和亏损高场强元素,显示出典型的高铝玄武岩地球化学特征。进一步研究表明,其岩浆来源于受俯冲带流体交代地幔楔的部分熔融。此外,高Sr/Y值(43.16～47.07)和低Y(质量分数为(15.69～19.09)×10^-6)、Yb((1.64～2.13)×10^-6)显示玄武质岩浆源区有俯冲带洋壳物质的加入。高Al特征很可能与高压条件下斜长石的滞后结晶有关。地球化学特征表明,高铝玄武岩形成于岛弧环境。东准噶尔早泥盆世高铝玄武岩的发现丰富了本区火山岩岩类信息资料,并为构造演化研究提供了重要依据。     

黄土边坡可靠度的随机有限元分析

为了研究黄土边坡的可靠度,在对黄土强度参数进行变异性统计、概率分布检验及垂直向自相关距离计算的基础上,将黄土强度参数黏聚力和内摩擦角作为随机变量,将其在二维边坡剖面的空间变化作为随机场,用局部平均细分法将符合一定均值和标准差的强度参数按随机场分布在边坡剖面的有限元网格上,再采用弹-理想塑性有限元计算边坡稳定系数,用MonteCarlo法计算其失效概率。结果表明:黄土黏聚力的变异系数多在0.30以上,内摩擦角的变异系数多在0.20以下,且黄土高原从西向东两个参数的变异性都增大;黏聚力和内摩擦角的概率分布类型对边坡失效概率计算结果影响显著,统计检验发现黏聚力采用对数正态分布、内摩擦角采用正态分布为宜;黄土地层的垂直向自相关距离多在0.7m以内,与计算厚度的比值多小于0.2;在大部分黄土的变异系数与自相关距离水平下,采用确定场进行可靠度分析,多数情况将极大地高估了黄土边坡的失效概率,而在极端高变异系数水平下,采用确定场进行可靠度分析,又将极大地低估其失效概率。     

地裂缝环境下SRTP埋地管道性状

以陕西西安市政工程中SRTP埋地管道30°斜交穿越地裂缝带为工程背景,基于足尺模型试验和数值模拟计算,研究了地裂缝沉降作用下埋地管道的变形与受力特点。结果表明:地裂缝沉降作用下,SRTP埋地管道沉降位移明显小于或滞后于地层变形,其沉降变形特征具有明显的"衰减效应";地裂缝作用下,SRTP埋地管道受力变形模式为拉张-挤压弯曲变形模式,位于地裂缝上盘的管道顶部受压应力、底部受拉应力,而位于下盘的管道顶部受拉应力、底部受压应力,具有反对称现象,SRTP埋地管道适应地裂缝大变形的能力较强;地裂缝沉降作用对SRTP埋地管道的纵向影响长度为3.0m,即上盘1.8m和下盘1.2m,在此范围内管道需要采取适当保护措施;地裂缝沉降作用下,管道沿纵向可划分为3段,即上盘沉降段、脱空段和下盘翘曲段,其中,脱空段范围约为1.2m。     

鄂尔多斯盆地子长地区延长组深水砂岩露头精细解剖

鄂尔多斯盆地子长地区广泛出露延长组长1油层组深湖相浊积砂岩,在露头观测的基础上对其进行了构型单元分析。研究区长1油层组内可见7种岩相类型,分别为块状砂岩相(Sm)、具撕裂屑块状砂岩相(Smt)、平行层理砂岩相(Sh)、沙纹交错层理粉砂岩相(Fr)、同生变形构造粉砂岩相(Fd)、水平层理粉砂岩相(Fl)与块状泥岩相(Fm);识别出水道(CH)、堤岸(LV)和朵体(LB)3种不同类型的构型单元。根据水道构型单元垂向上的岩相组合和空间分布特点,将水道分为4类,对应于浊积扇体的不同部位:在上扇区域,主要发育Ⅰ类水道(Smt-Fm-Sm),砂体横向延伸有限;在中扇区域,主要发育Ⅱ类水道(Sm-Sh-Fr-Fl-Fm)与Ⅲ类水道(Sm-Fr-Fl-Fm),这两类砂体延伸性较好,是子长地区长1油层组深水砂体的主要组成部分;在下扇区域,发育Ⅳ类水道(Sm-Fl-Fm)。根据水道类型的差别探索提出子长地区长1油层组深水砂体沉积模式。     

多源空间大数据的获取及在城市规划中的应用

在当前数据爆发式增长的背景下,通过对互联网大数据的获取、处理,将数据成果更好地应用于城市规划研究中。通过对互联网数据获取、清洗、存储及在城市规划中的应用,使数据的获取方式和手段更加的多样化,对城市规划的研究起到了基础的支撑作用。不同数据源、不同数据精度和不同数据模型的地理数据融合理论与方法的研究,对于降低地理数据的生产成本,加快现有地理信息更新速度,提高地理数据质量有着重要的现实意义。对于改进传统的城市规划理念,以及科学的指导城市规划有重要的意义。     

广西不动产登记信息管理平台设计与实现研究

以广西不动产登记信息管理平台为对象,采用系统分析法、专题地理信息系统和实例验证法,基于SaaS层多租户技术、空间大数据分布式集成技术和高性能分布式地理信息技术,研究了适用于大规模跨行政区域部署和集成应用的省、市、县多级不动产登记信息管理平台关键技术,并予以实例实现。研究成果在广西9个边远贫困县开展了实例验证应用,并根据反馈意见进行了功能调整,有效地降低了县级不动产登记部门在软件开发、技术支持和系统维护方面的成本,具有推广应用价值。