自然資源三維立體時空資料庫

《自然資源三維立體時空資料庫》是自然資源部建設的資料庫。自然資源部於2021年2月8日印發《自然資源三維立體時空資料庫建設總體方案》，旨在切實履行自然資源統一調查監測職責，加強自然資源調查評價監測工作。

基本介紹

• 中文名：自然資源三維立體時空資料庫
• 發布機構：自然資源部辦公廳 
• 發布日期：2021年2月8日
• 發文字號：自然資辦發〔2021〕21號 

前言

為加強自然資源統一調查評價監測工作，健全自然資源監管體制，按照《自然資源調查監測體系構建總體方案》（自然資發〔2020〕15號）和《自然資源部信息化建設總體方案》（自然資發〔2019〕170號）要求，做好自然資源三維立體時空資料庫建設，編制本方案。

目標任務

總體目標

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，貫徹落實黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會精神，建設自然資源三維立體時空資料庫和資料庫管理系統，實現自然資源調查監測數據成果在中央一級的立體化統一管理，形成自然資源調查監測一張底版、一套數據，保障國土空間基礎信息平台良好運行，服務部“兩統一”職責履行，也滿足相關部門科學決策和社會公眾對自然資源基礎數據的需要。同時，推動地方各級資料庫建設，支持自然資源調查監測數據成果橫向聯通、縱向貫通，滿足各級自然資源管理部門、政府機構與公眾的迫切需求。

建設任務

1．自然資源三維立體時空資料庫建庫與集成

基於全國統一的三維空間框架，構建自然資源三維立體時空數據模型，準確表達地上、地表、地下各類自然資源空間關係及屬性信息；組織開展自然資源調查監測數據的整合、集成與建庫，形成物理分散、邏輯一致、動態更新的自然資源三維立體時空資料庫，及時掌握自然資源基礎數據及變化情況，有效支撐國土空間規劃和自然資源各項管理的業務需求。

2．自然資源調查監測歷史數據及相關數據集成銜接

採用“專業化處理、專題化匯集、集成式共享”的模式，將土地、礦產、森林、草原、濕地、水、海域海島等各類自然資源調查監測歷史數據成果，以及荒漠化、沙化、石漠化、野生動物等專題調查成果進行標準化整合，納入國家級自然資源三維立體時空資料庫集成管理。

3．自然資源三維立體時空資料庫管理系統研發

圍繞自然資源調查監測數據管理與套用需求，研發數據瀏覽、數據查詢、數據分發、數據統計、數據分析、數據服務等功能，實現基於三維立體時空資料庫的全國各類自然資源調查監測數據的可視化瀏覽、查詢、統計、分析等實時套用，支撐國土空間規劃和自然資源管理業務系統的運行。

建設原則

1．統一設計、分工建設

依據《自然資源調查監測體系構建總體方案》，按照統一的總體架構、工作規劃和標準規範，對標國際先進水平，考慮未來發展需要，制定自然資源三維立體時空數據模型和資料庫設計方案，明確數據內容、結構、質量要求等，分工開展資料庫建設工作。

2．物理分散、邏輯一致

按照《自然資源部信息化建設總體方案》，自然資源三維立體時空資料庫採用分散式技術，在物理上分散在各資料庫建設單位，依託涉密網路進行集成與整合，形成邏輯一致的資料庫模式，實現自然資源調查監測數據成果的實時套用，以及自然資源三維立體時空資料庫的適時更新。

3．科學實施、穩步推進

針對不同類型自然資源調查監測數據特點，制定差異化的數據集成策略。根據各自然資源調查監測資料庫建設進度，成熟一個、集成一個、共享一個，及時整合集成各類自然資源調查監測數據（庫），穩步推進自然資源三維立體時空資料庫建設工作。

總體設計

基本組成

自然資源三維立體時空資料庫是自然資源三維立體“一張圖”的重要內容，是國土空間基礎信息平台的數據支撐。圍繞自然資源部管理的土地、礦產、森林、草原、濕地、水、海域海島等七類自然資源，構建由一個主庫、九個分庫組成的國家級自然資源三維立體時空資料庫，實現對各類自然資源調查監測數據成果的邏輯集成、立體管理和線上服務套用。

1. 國家級主資料庫。按照國土空間規劃和自然資源管理需求，基於統一的空間基底，邏輯集成各調查監測分庫，物理遷移和集成部分數據成果，建設國家級主資料庫。國家級主資料庫負責全國自然資源調查監測數據成果的建庫管理，負責連線各調查監測分庫，負責調查監測數據的集成套用等。數據遷移內容在主資料庫設計方案中明確。主資料庫採取異地災備、同城備份等形式，以保證數據安全。

2. 調查監測分資料庫。包括：土地資源、森林資源、草原資源、濕地資源、水資源、海洋資源、地表基質、地下資源和自然資源監測共9個分庫。其中：土地資源分庫負責基礎調查數據成果的建庫管理及套用，包括第三次全國國土調查、第二次全國土地調查及歷年變更調查、耕地資源調查數據等；森林資源分庫負責森林資源專項調查數據成果的建庫管理及套用；草原資源分庫負責草原資源專項調查數據成果的建庫管理及套用；濕地資源分庫負責濕地資源專項調查數據成果的建庫管理及套用；水資源分庫負責水資源專項調查數據成果的建庫管理及套用；海洋資源分庫負責海洋資源專項調查數據成果的建庫管理及套用；地表基質分庫負責地表基質調查數據成果的建庫管理及套用；地下資源分庫負責礦產資源、地下空間資源調查數據成果的建庫管理及套用；自然資源監測分庫負責自然資源常規監測、專題監測、應急監測等數據成果的集成建庫管理。

各調查監測分資料庫分別實現與土地、礦產、森林、草原、濕地、水、海域海島等各類自然資源調查監測歷史數據的整合集成。結合歷史調查數據，將能夠準確回溯自然資源的發生髮育的演替過程，科學預測未來發展的趨勢和方向。歷史調查監測資料庫按照標準化要求，只進行庫體質量整合，對不同資料庫間因歷史調查口徑等導致的數據內容矛盾等不做處理。

數據模型

數據模型是自然資源三維立體時空資料庫建設的關鍵。通過構建自然資源時空數據模型，將各類自然資源調查監測成果，以自然資源實體為單元，按照地下資源層、地表基質層、地表覆蓋層、管理層，依次科學有序進行組織和管理，形成各類自然資源在空間上的分層，在時間上的分期，在地理位置上的分區，在業務上的邏輯關聯。另外，模型也要為未來管理髮展留有接口。

數據模型構建基於山水林田湖草是一個生命共同體的系統理念，對部職責範圍內的土地、礦產、森林、草原、濕地、水、海域海島等各類自然資源實體進行概念、邏輯和物理建模，形成自然資源在時間、空間、語義、管理、服務等方面一體化表達的實體模型。模型應準確反映出自然資源實體的時態、位置、數量、質量、生態五位一體的時空-屬性關係。其中，屬性符合調查監測指標，空間支持幾何解析、測量和剖分，時間支持實體演變描述，從而有效支撐自然資源空間分布及變化的科學表達、精準測定和高效分析。

考慮到自然資源調查監測數據成果的實際情況，可根據自然資源調查監測工作要求進行統一建模，並分步驟開展數據建庫。其中，調查監測成果以二維的點、線、面等方式記錄信息的，利用數字高程模型（DEM）、數字表面模型（DSM）等構建的自然資源三維基底，獲取自然資源實體的立體空間信息；若調查監測成果為三維方式，則構建包括點、線、面、體等幾何特徵的自然資源三維實體模型，直接記錄自然資源實體的立體空間信息，數據模型支持自然資源實體信息的查詢、檢索與分析。

網路運行環境

依託自然資源“一張網”建設，自然資源三維立體時空資料庫及資料庫管理系統在涉密區域網路部署運行，為國土空間規劃和自然資源管理相關業務系統運行提供數據和服務支撐。同時，通過業務網與地方自然資源管理部門等進行非涉密數據下發與匯交，分別通過電子政務內（外）網、網際網路為相關部門、社會公眾提供服務。

數據資源內容

按照自然資源三維立體時空資料庫的結構，將自然資源調查監測數據分為土地資源、森林資源、草原資源、濕地資源、水資源、海洋資源、地表基質、地下資源、自然資源監測等9類。每類數據成果的主要內容見下表。

表1 數據資源主要內容

分類	數據專題	數據內容
土地資源	第三次全國國土調查數據	國土利用現狀分類矢量數據及屬性信息，影像、圖件、統計報表及報告成果等
	第二次全國土地調查數據	土地利用現狀分類矢量數據及屬性信息，影像、圖件、統計報表及報告成果等
	第一次全國土地詳查數據	統計報表、報告成果等
	歷年土地利用變更調查數據	2010-2019年度土地利用變更調查矢量數量及屬性信息，影像、圖件、統計報表等
	耕地資源調查數據	耕地的等級、質量分類、健康狀況、產能等
森林資源	森林資源專項調查數據	森林資源的種類、數量、質量、結構、功能和生態狀況以及變化情況等
	森林資源調查歷史數據	第六至第九次森林資源清查數據成果、林地一張圖數據等
草原資源	全國草原資源專項調查數據	草原的類型、生物量、等級、生態狀況以及變化情況等
	草原資源調查歷史數據	全國及部分省份草原資源調查數據成果
濕地資源	濕地資源專項調查數據	濕地類型、分布、面積，濕地水環境、生物多樣性、保護與利用、受威脅狀況等現狀及其變化情況等
	濕地資源調查歷史數據	第一次、第二次全國濕地資源調查數據成果
水資源	水資源專項調查數據	地表水資源量、地下水資源量、水資源總量，水資源質量，河流年平均徑流量，湖泊水庫的蓄水動態，地下水位動態等現狀及變化情況等
	水資源調查歷史數據	第一次、第二次、第三次全國水資源調查評價數據成果
地表基質	地表基質調查數據	地表基質類型、理化性質及地質景觀屬性等
	地表基質歷史調查數據	全國土壤普查數據成果等
地下資源	礦產資源數據	礦產資源地質勘查數據、礦產資源國情調查數據成果
	地下空間資源調查數據	城市地下空間資源、海底空間和利用、地下天然洞穴情況等
海洋資源	海岸線	全國海岸線修測成果
	海洋資源專項調查數據	濱海濕地、沿海灘涂、海域類型、分布、面積和保護利用狀況以及海島的數量、位置、面積、開發利用與保護等現狀及變化情況等
	海洋資源調查相關數據	海岸灘涂調查、908專項調查等歷史數據成果，以及海洋資源專題數據、海洋生態環境調查數據等
自然資源監測數據	地理國情普查（監測）數據	2015年地理國情普查及歷年地理國情監測影像、地表覆蓋數據、地理要素數據等
	專題監測數據	全國及重點區域自然資源狀況、生態環境等變化情況，水土流失、水量沙質、沙塵污染等生態狀況，以及礦產資源開發及損毀情況、礦區生態環境狀況等
	應急監測數據	面向社會關注的焦點和難點問題開展的應急監測數據成果

資料庫及管理系統建設

技術規範要求

國家級自然資源三維立體時空資料庫主資料庫與各分資料庫建設，需符合相關技術與標準規範要求。包括：

1．數學基礎

坐標系統採用2000國家大地坐標系（CGCS2000）。

高程基準採用1985國家高程基準。

2．內容要求

資料庫成果內容完整，對矢量數據、影像數據、屬性數據、統計數據、資料數據、原始數據、其他數據進行一體化組織管理。

執行自然資源調查監測相關標準，資料庫結構、數據字典等符合要求，並按要求進行組織整理。

3．服務接口要求

各調查監測分庫按照統一的接口規範，提供標準的目錄與元數據服務、地圖服務、矢量服務、影像服務、報表服務、操作服務等。

服務接口比照開放地理空間信息聯盟（OGC）服務標準等，以此為基礎定義相應的方法與參數。

4．其他要求

位置精度、屬性精度符合相應數據產品精度要求。

橢球面積計算、控制面積計算、圖形面積計算符合面積計算要求。

屬性內容邏輯一致，空間要素建立完整正確拓撲關係。

資料庫建庫與整合集成

調查監測各分資料庫建設，要按照統一的自然資源三維立體時空數據模型，分別負責土地資源數據、森林資源數據、草原資源數據、濕地資源數據、水資源數據、海洋資源數據、地表基質數據、地下資源數據、自然資源監測數據等的清洗整理、數據入庫、資料庫及元數據建設、更新維護等，並按要求匯交指定數據實體，負責開發服務接口，配合開展調查監測主資料庫建設工作，提供遷移所需的相關數據內容。

國家級主資料庫負責梳理自然資源調查監測數據綜合分析與自然資源管理決策的業務需求，分析不同業務場景對自然資源調查監測數據內容、數據格式、數據詳略程度等方面的支撐要求，制定目錄與元數據、地圖服務、實體數據等多層次數據回響策略，提出各調查監測實體數據需求與數據提交要求。按照分資料庫建設進程，組織開展主資料庫集中建庫與整合集成工作。

主資料庫與各分資料庫之間建立高效的數據通信機制。在網路鏈路連通的情況下，主資料庫與分資料庫之間通過服務接口互訪；在網路鏈路不通的情況下，通過離線方式進行數據傳輸與交換。

資料庫管理系統建設

開發資料庫管理系統，主要用於自然資源三維立體時空資料庫的建立、操作和管理維護，提供統一規範的數據和操作服務接口，實現自然資源調查監測數據的一體化存儲管理、瀏覽查詢、統計分析與成果套用。實現調查監測數據與自然地理、社會經濟等數據融合，支撐自然資源管理相關決策制定。其中，主資料庫管理系統負責基本的數據瀏覽、綜合查詢分析、跨多分庫的成果套用；對單一專業套用需求的，可由相應分庫負責回響。

1. 自然資源三維立體時空資料庫通過資料庫管理系統接入自然資源三維立體“一張圖”和國土空間基礎信息平台，實現自然資源調查監測成果與國土空間規劃、耕地保護、確權登記、資產清查、用途管制、生態修復、礦政管理、海域海島、監督執法等業務系統實時互聯、無縫調用，支撐部各項日常管理工作順暢運行。

2. 藉助自然資源“一張網”，通過國土空間基礎信息平台將主要調查監測數據成果、數據服務及時推送國務院各有關部門、相關單位，以及地方自然資源主管部門、林草主管部門，實現調查監測成果在部內各單位間、部門間的共享、套用服務和保障支撐。

3. 以國家地理信息公共服務平台（天地圖）為依託，推動非涉密自然資源調查監測成果的線上訪問，實現調查監測成果的廣泛共享和社會化服務。

資料庫更新

建立自然資源三維立體時空數據更新機制，按照不同類型自然資源調查監測數據的更新頻度和更新方式，制定數據更新政策，開展定期或實時的數據維護和更新，及時更新國家級自然資源三維立體時空資料庫，確保數據的現勢性。

組織實施

任務分工

自然資源三維立體時空資料庫建設由自然資源部統一組織。調查司負責牽頭建設國家級自然資源三維立體時空資料庫及資料庫管理系統，組織制定相關標準規範、制度辦法等，統籌調查監測數據的服務共享與分析套用，並指導地方開展自然資源三維立體時空資料庫建設工作。部信息中心負責資料庫整合集成，通過國土空間基礎信息平台提供調查監測數據的業務套用。國家基礎地理信息中心負責國家級主資料庫建庫與資料庫管理系統建設。自然資源部相關司局（單位）根據業務職責，分別負責各調查監測分資料庫的建設工作。

實施安排

國家級自然資源三維立體時空資料庫建設按照“成熟一個、集成一個、共享一個”的原則，制定相應的實施計畫。目前，已完成第二次全國土地調查及歷年變更調查、地理國情普查（監測）等調查監測成果的整合集成。

2021年9月，完成自然資源三維立體時空數據模型、資料庫主資料庫設計方案。編制調查監測數據和操作服務接口規範，完成第三次全國國土調查服務接口開發、資料庫線上集成，及時支撐部內業務套用。

2021年12月，按照各項調查監測工作進度，逐步開展分資料庫建設、服務接口研發、資料庫建庫、資料庫管理系統建設；完成主（分）資料庫集成，為國土空間規劃和自然資源管理提供高效服務支撐。

2022年12月前，逐步完善自然資源三維立體時空資料庫及管理系統，適時開展調查監測數據成果的社會化套用，形成一整套滿足部內業務管理、部門間套用、社會公眾需求的自然資源調查監測數據服務支撐體系。

保障措施

統一技術標準規範

統一自然資源三維立體時空資料庫建設要求、質量要求、運行機制，統籌協調數據生產、管理與套用部門（單位）的通力協作、密切配合。制定調查監測數據成果目錄規範、數據服務接口規範、數據（庫）成果共享規範等，明確數據（服務）的範圍邊界、內容與使用方式，按照調查監測數據成果管理要求，定期更新自然資源三維立體時空資料庫。

築牢信息安全防線

自然資源三維立體時空資料庫建設，需要加強對自然資源數據的安全技術防護和安全管理，明確數據保管責任單位，落實數據安全保護措施，提供安全可信產品和服務，加強安全監測、預警和應急處置能力，加強國家利益和個人隱私的信息保護，妥善處理共享開放與數據安全的關係，健全自然資源數據安全體系。

加大經費支持力度

加大自然資源三維立體時空資料庫建設的經費保障力度，積極拓寬資金渠道，充分利用現有資金渠道，統籌運用各類資金，做好自然資源三維立體時空資料庫建設經費預算，加強經費使用管理，提高經費使用效益。

大力推動科技創新

加強雲平台、大數據、人工智慧和三維可視化等先進技術研究，最佳化自然資源三維立體時空資料庫建設技術流程，組織開展數據模型、算法與資料庫建設標準研發，為數字中國、智慧國土、智慧城市等夯實基礎。加快專業人才隊伍建設，及時解決重大理論和技術問題，不斷提高調查監測數據成果的管理、套用、分析、評價和服務的能力和水平。