《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023—2027 年)》要求建设「可感知、能学习、善治理、自适应」的智慧国土空间规划,推进国土空间治理的数智化转型。2023 年 12 月,自然资源部办公厅印发通知,在长三角生态绿色一体化发展示范区和 16 个省份、29 个城市、1 个区县开展国土空间规划实施监测网络建设试点。

这一背景下要构建国土空间信息模型(Territory information model,TIM),推动人流、物流、信息流等多源时空数据融合治理,提升自然资源和国土空间变化态势感知能力,丰富规划「一张图」数据资源,创新数据开放共享模式。

TIM 的定位

工作方案提出,TIM 应体现全域覆盖、动态更新、权威统一、三维立体、时空融合、精度适宜几项关键特性。《自然资源数字化治理能力提升总体方案》提出,TIM 以 GIS、物联感知、知识图谱等技术为基础,整合各类自然资源和国土空间数据成果、数据产品,对土地、矿产、水等自然资源以及基础设施、道路、建筑等人工要素作时空信息模型构建,形成三维数字孪生的国土空间信息有机综合体。

文章把 TIM 的定位概括为「三个性」:集成性、拓展性、智慧性。

TIM 标准体系框架示意(来源:自然资源部微信公众号)

标准体系框架的三条原则

一是数据升维,体现集成性。TIM 数据在 BIM、CIM 的基础上升维,区域上扩展到农村、海洋,重点突出时间维度与迭代更新能力,满足国土空间规划实施监测从定期向实时转变。

二是跨域连接,体现拓展性。打通和衔接相关行业数据标准,通过时空关联算法关联各条线业务数据,为构建指标库、模型库打基础。

三是智能供给,体现智慧性。TIM 数据既要满足给「人看」,也要满足给「机读」,通过构建时空语义信息,为专业模型和通用大模型提供样本与语料支撑。

框架的五个方面

资源全覆盖。TIM 覆盖国土空间管理的各类要素,并规定不同渠道数据要素应具备的更新能力。参照《自然资源部信息化建设总体方案》,TIM 数据分为基础数据、规划数据、管理数据、社会经济综合数据和物联感知数据五个一级类;信息资源分为信息模型、矢量数据、结构化数据、单元统计数据、POI 数据、栅格数据、物联感知数据和电子文档数据八种类型。

TIM 数据关联方式示意(来源:自然资源部微信公众号)

要素全关联。推荐采用基于空间格网、空间位置、图像视觉、业务编码、时空序列五种方式,实现矢量数据、单元统计数据、POI 数据、物联感知数据、结构化数据与电子文档之间的互联互通。

模型需分级。按五级三类国土空间规划管理要求对 TIM 模型分级,对应国家级、省级、市级、县级、乡镇级五级行政管理体系,不同级别对颗粒度、精细度要求不同;TIM 按对象分为空间实体对象和管理实体对象两大类。

服务应智能。模型构建分人工建模与机器建模两条路径:前者从业务视角、数据视角建立业务对象与数据实体的逻辑关系,后者依靠人工智能技术训练国土空间垂直领域知识。建设步骤包括领域划分、模型设计、归集治理、构建知识图谱。

应用能适配。先做知识提炼,把 TIM 数据模型归纳为可理解、可应用的知识体系或规则集;再针对不同场景与任务计算指标、管理模型;最后由人工智能技术生成符合用户需求的模型服务与建议。

TIM 应用支撑示意(来源:自然资源部微信公众号)

应用支撑

在场景需求牵引下,TIM 通过数据支持、对象识别、关系构建及动态更新等能力,推动规划和自然资源管理所涉时空数据的汇聚融合、关联治理和互联互通;通过监测指标、业务规则和算法模型的构建,支撑安全底线、格局优化、绿色发展、权益维护等场景落地。

本文作者王伟(上海市测绘院),转自自然资源部微信公众号。