规划设计院《构建规划数据要素体系》的探索

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2024年开年以来,数据要素市场改革发展正快马加鞭。

2022年12月19日,中共中央、国务院印发《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》,聚焦数据产权、流通交易、收益分配、安全治理四大重点方向,初步搭建我国数据基础制度体系,提出20条政策举措,简称“数据二十条”。

2024年初,国家数据局等17部门联合印发《“数据要素×”三年行动计划(2024—2026年)》,旨在充分发挥数据要素乘数效应,赋能经济社会发展。

2024年2月初,《自然资源数字化治理能力提升总体方案》(以下简称《方案》)出炉,明确建设自然资源“一张网”、“一张图”和“一平台”,构建四大主题应用场景。其中,明确完善全域全周期数据要素体系,提升数据生产的多元化、快速化和精准化,提高数据实时在线网络汇集能力,推进数据治理的规范化、系统化和智能化,深化数据资源挖掘融合,全面提升数据共享服务能力,充分发挥数据要素价值,用数据赋能自然资源治理现代化。

数据要素是数字经济的基石,理解其定义、类型和重要性对于任何希望利用数据驱动决策和创新的个人或组织都是至关重要的。通过深入探讨数据要素,我们可以更好地把握信息时代的脉动,发掘数据的真正价值。

一、数据要素和规划数据要素

1、数据要素,是构成数据集的基础单位。每个数据要素代表了一项信息,可能是一个数字、一个字、一段文本,或者更复杂的数据结构。数据要素的核心属性包括唯一性、原子性和定义清晰性,这些特性使得它们能够被系统准确识别、处理和分析。

2、规划数据要素,从国土资源层面,是面向国土空间规划领域的数据要素,涵盖当前规划内的国土规划、城市规划、交通规划、海洋规划等,是对当前数据治理的数据体系进一步梳理规范,站在数据角度,建设数据效益。

3、数据要素化可以分为三个阶段:一是资源化,涉及到原始数据的获取以及数据后期的加工组织,这是数据价值释放的潜力。二是资产化,数据的资产属性需要在法律上确立,成为像不动产、物产一样可以入表的资产,目前还是空白。三是在资产化的基础上实现资本化,而且要商品化。使得数据价值可以度量、可以交换,成为被经营的产品或者商品,以此让数据要素价值得以释放,并创造新价值。

数据要素化的关键环节包括数据采集、数据清洗、数据建模、数据分析、数据应用、数据确权、数据定价、数据交易。数据作为资产,它就必然涉及到权属、产权的问题。现行的法律体系框架,事实上没有办法解决数据的确权问题。目前数据流通共享的数据定价、收益、分配无章可寻。同时,除了制度障碍,还存在技术挑战,数据安全、隐私保护、监管问题突出,这些问题属于国际性难题,还待进一步创新探索。


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二、建立规划数据要素体系

自然资源部下发的《自然资源数字化治理能力提升总体方案》中提出构建三维数字孪生的国土空间信息有机综合体(TIM),强调三维数字孪生,对TIM基础理论方法进行深入研究,围绕“两统一”核心职责履行,以业务标准化为基础,通过数字赋能实现业务规则优化、流程再造,构建业务全覆盖、数据全融合的四大主题应用场景,实现国家、省、市、县四级联通,业务融合协同,已有系统集成创新、有机融入相应场景,实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务协同治理与服务。

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作为构建TIM的基础,自然资源“一张图”数据要素体系建设工程要求提升数据生产的多元化、快速化和精准化,提高数据实时在线网络汇聚能力,推进数据治理的规范化、系统化和智能化,深化数据资源挖掘融合,全面提升数据共享服务能力,充分发挥数据要素价值,用数据赋能自然资源治理现代化,具体要求包括:

1、数据要素扩展建设。构建国土空间实景数据,包括实景三维中国、内陆水下地形三维、海洋实景三维、地质三维、矿山三维、林草生态三维、城市国土空间地下三维数据建设。扩展自然资源资产调查监测数据,包括自然资源调查监测、全民所有自然资源资产等数据。建设“五级三类”国土空间规划数据。完善和更新用地、用矿、用海、用岛等自然资源管理和确权登记数据。

2、数据汇聚、治理与融合。建立健全数据资源目录,推进数据主动、顺畅、实时汇聚。全面开展数据治理融合和挖掘分析,提升数据赋能效用。开展国土空间信息模型(TIM)理论和方法研究,选择典型地区开展TIM建模试点和应用示范。

3、数据开放共享。建立健全数据统筹共享协调机制,完善数据开放共享目录清单,面向自然资源系统、政府部门、社会公众提供统一的数据开放共享服务,探索数据要素资产化管理,发挥数据要素价值。

2.1 规划数据要素价值实现

建立规划数据要素价值实现方式,可以初步概括为4个价值释放过程。

一是根据规划院当前数据资源管理需求,实现基础企业业务功能,贯通整个数据管理流程,发挥数据要素最基础功效;

二是在规划院基础数字化基础上,进行数据再加工、挖掘、建模分析,构建规划数据要素的各类业务模型,进行业务智能化决策;

三是数据要素共享流程赋能,数据搭建是为了对内和对外服务,提供数智化数据产品,封装统一服务,进行数据探索、空间效应和数据画像等,进一步发挥数据要素价值;

最后是在大数据支撑下,构建规划院的多模态LLM大模型,从NLP自然语言文字处理,文生图、文生视频、模型生图等出发处理,搭建基于大模型的业务应用,AI智慧化拓展数据要素价值体系,推动人工智能内容生成在规划设计、内容创意等方面应用。

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2.2 建立规划数据要素资源管理应用

从文件项目资料管理角度,资源管理应用强调对项目档案数据、项目图形数据以及项目关联数据几大类进行系统整合,针对不同类别的数据,提供快速便捷的数据管理、查看、预览、存储、审批、流程进度管理等。

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1、针对项目档案数据仅仅做通用的数据格式的检查和整理,对目录文件数据进行分类和标签设置,对整个项目进行位置和范围标记;

2、针对项目图形数据中的CAD格式文件,需要进行清理、文件替换等规整,对图形数据需要进行坐标标记,同时也需要进行分类和标签设置;

3、针对项目关联数据,需要区分数据的使用需求,分别进行数据规整处理,一般对于图形数据也需要进行单独的规整处理后再进行分类和标签设置;

4、扩展规划要素大数据,主要包括互联网大数据、POI、企业大数据、手机信令等,对大数据进行清洗提取,分类进行数据规整处理,进行大数据目录分类管理,同步进行数据入库更新操作,整体进行标记处理。

结合规划数据要素资源管理系统建设目标和系统用户,通过构建从数据收集、成果处理、成果入库到成果查询应用的体系架构,面向规划院领导及相关部门、规划编制/合作单位,提供应用服务支撑。

2.3 建立规划数据要素大数据数智化决策应用

《自然资源数字化治理能力提升总体方案》中提出构建国土空间规划应用场景,具体包括构建信息共享、业务联动、响应迅速的网络化智能化分析决策与服务体系,提升国土空间规划编制、审批、实施、监督全流程在线管理水平,增强动态感知、实时监测、自动预警、模拟推演、便捷服务等能力,建设“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧规划。

结合国家构建国土空间规划应用场景的目标和规划院数智化决策应用系统建设的目标,从空间要素角度出发,遵循先进成熟、稳定高效、安全可靠的原则,基于“大平台、微服务、轻应用”的思想进行技术架构设计,在规划要素处理和成果建库管理的基础上,充分利用大数据、空间信息等新兴技术,构建从数据治理、成果质检、成果入库发布到成果查询应用、辅助决策分析、成果大屏展示、规划移动应用的应用体系架构。通过建设院内的自然资源和国土空间规划数据库、模型库、知识库,基于国土空间数据资源综合应用系统,面向规划院领导及相关部门、规划编制/合作单位、外部单位、社会公众,提供规划数据成果质检入库、空间数据查询、模型构建、辅助决策、大数据分析、规划移动应用等支撑应用。

应用建设可以分6个模块进行,提供基础数据质检入库管理子系统、大数据查询应用子系统、辅助决策子系统、大数据管理子系统、移动一张图子系统、运维子系统,可以根据业务需要随时进行系统扩展支撑,满足数智化系统建设需求。

应用结构图修改2.png

应用建设以国土空间各类数据为基础,依托地理信息系统和数据库管理模式,将各类空间数据归类整理,建立不同层面的空间数据间的互动连接,实现高效的数据管理和数据共享应用,辅助各级规划决策者的管理工作,为城市管理与规划提供科学的决策依据。

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数据建库管理

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数据应用

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决策分析

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移动端应用

2.4 建立规划数据要素资产管理流通应用

建立数据资源应用和大数据决策分析应用是收集整理全局静态、动态数据要素的初步需求,那建立资产管理则是进一步实现数据要素的价值。对数据仓、数据池、数据湖里的数据如何进行深度加工、挖掘分析潜在应用是实现数据要素价值的延续需求。

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业务体系框架如下:

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1、建立全链路的数据开发加工能力

实现对不同类型的数据建立规范的数据标准,形成统一的字段和模型标准,对原始数据、差异数据库、离线数据、元数据等进行数据加工处理,对数据开发通用统一服务,通过整合通用资源进行数据建模,进行挖掘提取分析。

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2、建立数据要素资产管理中心

3、进行数据资产探索增值,发掘数据产品能力

2.5 建立规划数据要素多模态大模型生态应用

       1、基于文本检索增强生成(RAG)实现知识库

       1)、上传录入文档、图片等格式文件,在线或离线解析,使用RAG生成大模型,通过对话方式呈现知识库检索;


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2)、知识库管理及建议收集

建立统一的知识库管理,实现各种数据类型的解译增强检索,收集建议,满足伦理安全需求。

2、基于生图大模型实现规划设计图

       可以基于扩散模型(Diffusion Models)实现文本到图像生成,进一步基于此模型的微调扩展训练样本数据,生成符合规划数据业务场景需要的设计效果图。

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1)、文本生图。根据意向文本生成对应的意向效果图;

2)、图生图。根据图片、模型图生成对应的效果图;

3)、模型微调。收集整理业务场景的图片数据,输入相关参数进行微调训练。

3、多模态——文生视频搭建动态设计场景

       基于文本到视频生成扩散模型由文本特征提取、文本特征到视频隐空间扩散模型、视频隐空间到视频视觉空间这3个子网络组成,整体模型参数约17亿。扩散模型采用Unet3D结构,通过从纯高斯噪声视频中,迭代去噪的过程,实现视频生成的功能。此多模态在规划设计领域应用场景见于:景观建筑视频生成、规划场景动态展示、三维动态呈现、成果视频一键生成等,在文生图的基础上实现进一步扩散实现。

三、总结与展望

本方案从规划行业的角度探索了数据要素的应用体系,提出了规划数据要素体系的建立内容,划分了4个矩阵象限来表达规划数据资源资产管理的维度,从基于规划院的数智化产品实现来探索展现,结合本司已有的相关应用实践进行初步探索研究,对行业深化规划数据要素管理和应用总结出初步经验。

随着科技的不断进步和规划院数字化转型的不断深入,规划数据要素的管理和应用不仅仅是一种价值体现,更是推动规划院信息化可持续发展的重要力量。在当前规划院数字化转型的背景下,我们将持续拓展和深化数字规划院整体建设方案,不断优化和完善技术体系和产品内容,充分融合人工智能、大数据、物联网以及数字孪生等新兴技术,更好地支撑规划院的数字化转型和升级。

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