中國自然資源報| TIM的空間迭代、空間賦能和空間增效
發(fā)布時間：
2025-03-25
在構(gòu)建美麗中國數(shù)字化治理體系，建設(shè)綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明的要求下，國土空間信息模型（TIM）成為完善以國土空間規(guī)劃實施監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（CSPON）為核?的智慧國?建設(shè)體系的重要基石。
日前，中國自然資源報官微“CSPON建設(shè)”欄目收錄并刊載了國地科技原創(chuàng)文章《TIM的空間迭代、空間賦能和空間增效》，以下為全文。
習(xí)近平總書記在2023年7月召開的全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會上提出，“構(gòu)建美麗中國數(shù)字化治理體系，建設(shè)綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明”。2024年8月，工業(yè)和信息化部等十一部門《關(guān)于推動新型信息基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展有關(guān)事項的通知》明確要求“全面建設(shè)實景三維中國，搭建數(shù)字中國時空基座和數(shù)據(jù)融合平臺。完善國土空間基礎(chǔ)信息、時空大數(shù)據(jù)、城市信息模型等基礎(chǔ)平臺，推進(jìn)平臺功能整合，為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供統(tǒng)一的時空框架” 。
近年來，實景三維中國、城市信息模型（City Information Modeling，簡稱CIM）等數(shù)字生態(tài)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得一定成效。其中，實景三維中國以全域空間為視角，構(gòu)建了人機(jī)兼容、依需表達(dá)的空間數(shù)字底座；CIM則聚焦城市，構(gòu)建了涵蓋動態(tài)感知、精細(xì)計算與智能應(yīng)用的服務(wù)框架和數(shù)字生態(tài)。
但是，在全域、全要素一體化協(xié)同治理的國家治理現(xiàn)代化要求下，實景三維中國、CIM等數(shù)字生態(tài)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍有不足：一是時空框架不統(tǒng)一，實景三維中國等多類型空間數(shù)字模型需進(jìn)一步兼容和統(tǒng)一；二是智慧能力需協(xié)同，二三維空間分析能力、業(yè)務(wù)和空間聯(lián)動能力、模擬推演和分析決策能力等需進(jìn)一步融合和發(fā)展；三是空間價值待激發(fā)，場景化、專題化、鏈條化、智能化應(yīng)用支撐能力待增強，需進(jìn)一步激發(fā)空間數(shù)據(jù)和場景核心價值。
為更好地支撐國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化，服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展，當(dāng)前亟需構(gòu)建一個動態(tài)更新、三維立體、時空融合、精度適宜、智能服務(wù)的統(tǒng)一時空框架，以實景三維中國、CIM等為基礎(chǔ)，整合全域、全要素、全周期信息，并集成生成式人工智能和模型群協(xié)同聯(lián)動能力，形成國土空間信息模型（Territory Information Model，簡稱TIM），實現(xiàn)數(shù)字生態(tài)新型基礎(chǔ)設(shè)施的集成性、拓展性、智慧性全面升維。
我們認(rèn)為，TIM的建設(shè)包括三大發(fā)展階段：第一階段，升維數(shù)字框架，加速空間迭代，奠定統(tǒng)一時空基礎(chǔ)；第二階段，重塑技術(shù)體系，通過空間賦能進(jìn)一步增強模型能力；第三階段，共建應(yīng)用生態(tài)，加速空間增效，進(jìn)一步加強應(yīng)用場景的智慧化決策。
TIM1.0：升維數(shù)字框架，加快空間迭代
在TIM1.0階段，基于現(xiàn)有實景三維中國和CIM的基礎(chǔ)，通過開展空間擴(kuò)展、時空融合、感知升級和知識挖掘，以實現(xiàn)空間數(shù)字底座的迭代優(yōu)化。
空間擴(kuò)展。在實景三維中國和CIM現(xiàn)有空間數(shù)字模型的基礎(chǔ)上，通過深化全域自然與人工空間環(huán)境的語義化和實體化建模，擴(kuò)寬空間數(shù)字建模的覆蓋范圍并豐富模型內(nèi)涵。例如，引入具備三維空間參數(shù)化、規(guī)則化建模能力，以及模型自動化處理切割能力的三維空間高效建模工具。在少量人工干預(yù)下，該工具1小時內(nèi)就可完成10平方公里城市三維模型（LOD1.3級）的快速構(gòu)建，實現(xiàn)大規(guī)?？臻g復(fù)雜場景的實時化、智能化和自動化構(gòu)建。
時空融合。通過構(gòu)建基于空間網(wǎng)格的統(tǒng)一時空框架，深入分析挖掘不同數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)模式和方法，制定基于空間網(wǎng)格、空間位置、業(yè)務(wù)關(guān)系、實踐維度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則，以開展數(shù)據(jù)融合治理。這將形成一個時空融合、要素關(guān)聯(lián)、一動皆動的信息底座。例如，通過搭建大數(shù)據(jù)治理平臺，能夠提供多源異構(gòu)數(shù)據(jù)接入、治理規(guī)則自定義配置、在線數(shù)據(jù)建模與處理、數(shù)據(jù)成果管理與服務(wù)推送等全鏈路數(shù)據(jù)融合工具，強化數(shù)據(jù)融合銜接，實現(xiàn)靈活的組織與賦能。
感知升級。充分利用社會大數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣、信息維度多、數(shù)據(jù)樣本大、更新頻率高等優(yōu)勢，搭建空間實體與眾源信息、手機(jī)信令相互融合的數(shù)據(jù)體系，以開展人地耦合的空間治理感知監(jiān)測，這將極大增強對空間體征與態(tài)勢的精細(xì)化、動態(tài)化監(jiān)測感知能力。
知識挖掘。面向復(fù)雜空間場景下的要素系統(tǒng)和人地關(guān)系，通過知識圖譜建立地理實體、空間單元、自然環(huán)境、人口企業(yè)、道路交通、社會事件之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)與作用關(guān)系，實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)全要素、全信息、全內(nèi)容、全視角的描述、表達(dá)、分析，支撐知識輔助下的數(shù)據(jù)智能與計算智能，實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的顯性知識表達(dá)與隱性知識挖掘，提升對空間上人、地、物、事件的現(xiàn)象分布、演變過程和相互作用規(guī)律的認(rèn)知。
TIM2.0：重塑技術(shù)體系，加強空間賦能
在TIM2.0階段，重塑空間智能技術(shù)體系，賦能空間數(shù)智治理，提升空間感知、推理、交互、決策能力將成為TIM建設(shè)的核心工作。TIM1.0階段形成的數(shù)字底座，將對本階段的智能模型構(gòu)建、升級、優(yōu)化與協(xié)同方面發(fā)揮重要支撐作用。
模型構(gòu)建。在專業(yè)算法模型構(gòu)建過程中，基于TIM1.0階段所形成的主題數(shù)據(jù)集和知識圖譜，能夠提供豐富的數(shù)據(jù)集、確定的數(shù)據(jù)關(guān)系集以及標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)目標(biāo)、業(yè)務(wù)信息、業(yè)務(wù)關(guān)系等支撐。這將進(jìn)一步提高基礎(chǔ)算法模型選擇和數(shù)據(jù)資源配置的自由度，以提升行業(yè)算法模型構(gòu)建的目標(biāo)準(zhǔn)確性及路徑科學(xué)性。例如，在行業(yè)大模型構(gòu)建過程中，通過結(jié)構(gòu)化的行業(yè)知識支撐和多模態(tài)樣本數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)現(xiàn)有通用的自然語言、科學(xué)計算、視覺分析和其他多模態(tài)大模型的行業(yè)化改造與訓(xùn)練，實現(xiàn)從“通用大模型”到“領(lǐng)域大模型”轉(zhuǎn)變。
優(yōu)化升級。基于TIM1.0形成的主題數(shù)據(jù)集和知識庫，能夠為智能模型語料庫和樣本庫建設(shè)提供結(jié)構(gòu)化和專業(yè)化的知識基礎(chǔ)，以及動態(tài)更新的多模數(shù)據(jù)樣本。例如，在模型訓(xùn)練階段，通過提供結(jié)構(gòu)化語料投喂和多模態(tài)樣本數(shù)據(jù)，并輔以知識化的數(shù)據(jù)關(guān)系支撐，能夠顯著增強智能模型預(yù)訓(xùn)練能力。同時，所形成的明確實體關(guān)系和邏輯路徑，能夠提升模型在執(zhí)行復(fù)雜推理任務(wù)時的準(zhǔn)確性，并確保決策過程的可解釋性。
模型協(xié)同。通過將專業(yè)模型與AI Agent耦合，形成N個?專題應(yīng)?，并建?“?-?模型協(xié)同”的模型集市。這可為自然資源和空間治理全流程搭建AI+業(yè)務(wù)場景，使其成為業(yè)務(wù)應(yīng)?流程中的?環(huán)，實現(xiàn)“模型-場景嵌?”的目標(biāo)。
TIM3.0：共建應(yīng)用生態(tài)，加速空間增效
在TIM3.0階段，通過充分發(fā)揮TIM關(guān)聯(lián)化、知識化、智能化的作用和能力，支撐安全底線守護(hù)、空間格局優(yōu)化、綠色低碳監(jiān)管、資產(chǎn)權(quán)益維護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用場景探索，建立并完善基于TIM的空間治理應(yīng)用生態(tài)，以提升全域、全要素、全周期空間治理的精細(xì)化、協(xié)同化、科學(xué)化水平。
安全底線守護(hù)。一是基于TIM的耕地保護(hù)應(yīng)用，搭建耕地保護(hù)業(yè)務(wù)鏈圖譜，串聯(lián)規(guī)劃、用地審批、占補平衡、進(jìn)出平衡、土地開發(fā)、土地整治業(yè)務(wù)全流程，通過知識圖譜實現(xiàn)耕地管控全要素的快速提取，保障耕地保護(hù)規(guī)劃管控要素在全規(guī)劃體系的有效傳導(dǎo)，通過耕地保護(hù)業(yè)務(wù)全流程的邏輯關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)耕地保護(hù)數(shù)據(jù)的一動皆動，提升耕地保護(hù)管理業(yè)務(wù)的全流程協(xié)同水平，以及耕地保護(hù)監(jiān)測的動態(tài)化與實時性。
二是基于TIM的歷史文化保護(hù)應(yīng)用，建立歷史文化保護(hù)知識圖譜，關(guān)聯(lián)融合歷史文化保護(hù)規(guī)劃要素、現(xiàn)狀要素、社會經(jīng)濟(jì)要素，實現(xiàn)歷史文化保護(hù)管控要素穿透查詢與高效提取，保障歷史文化管控要素的有效傳導(dǎo)，支撐歷史文化保護(hù)建設(shè)項目精準(zhǔn)化、智能化審查，實現(xiàn)歷史文化保護(hù)動態(tài)監(jiān)測、文旅融合發(fā)展科學(xué)評估。
空間格局優(yōu)化。一方面，基于TIM的規(guī)劃方案智能生成應(yīng)用，融合知識圖譜、人工智能等技術(shù)，搭建包含規(guī)劃方案、規(guī)劃政策、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、各類管控要素的規(guī)劃知識庫，構(gòu)建生成式規(guī)劃智能體，提供交互式的規(guī)劃方案智能生成服務(wù)。另一方面，基于TIM的空間品質(zhì)監(jiān)測評估應(yīng)用，通過TIM實現(xiàn)空間實體數(shù)據(jù)與人口、交通等流數(shù)據(jù)，支撐人地耦合的人口活力、15分鐘社區(qū)生活圈、公共設(shè)施服務(wù)水平等動態(tài)化監(jiān)測評估，提升空間品質(zhì)監(jiān)測評估的科學(xué)水平。
綠色低碳監(jiān)管。通過建設(shè)基于TIM的用地績效監(jiān)管應(yīng)用，基于TIM關(guān)聯(lián)化、動態(tài)化、知識化的用地績效信息支撐，構(gòu)建并完善用地績效評估智能算法模型，支撐土地利用績效的動態(tài)監(jiān)測與科學(xué)評估，為低效用地全流程管理和空間資源優(yōu)化配置提供實時、科學(xué)的信息支撐。
資產(chǎn)權(quán)益維護(hù)。通過建設(shè)基于TIM的生態(tài)產(chǎn)品價值核算應(yīng)用，融合生態(tài)產(chǎn)品價值核算標(biāo)準(zhǔn)、政策、生態(tài)產(chǎn)品調(diào)查監(jiān)測等信息，為生態(tài)產(chǎn)品價值核算模型的構(gòu)建提供確定的業(yè)務(wù)知識、關(guān)系路徑和樣本數(shù)據(jù)支撐，提升生態(tài)產(chǎn)品價值核算的科學(xué)水平。同時，可搭建生態(tài)產(chǎn)品監(jiān)管應(yīng)用，支持分年度、分區(qū)域瀏覽查看生態(tài)產(chǎn)品的類型、數(shù)量、空間分布、價值量等信息，為生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)提供有力保障。
隨著物聯(lián)感知、大數(shù)據(jù)、模擬推演、生成式人工智能等關(guān)鍵技術(shù)的深度融合與集成，TIM將加速向???、?循環(huán)、?適應(yīng)、可學(xué)習(xí)的“智能體”方向演化。在構(gòu)建美麗中國數(shù)字化治理體系，建設(shè)綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明的要求下，TIM將成為完善以國土空間規(guī)劃實施監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（CSPON）為核?的智慧國?建設(shè)體系的重要基石，進(jìn)一步提升全域、全要素、全?命周期管理?平，為國土空間治理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字生態(tài)文明建設(shè)注入更強動力。
來源：i自然全媒體
原標(biāo)題：CSPON建設(shè) | TIM的空間迭代、空間賦能和空間增效
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