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国家基础地理信息中心黄蔚:“一张图”的概念解析、技术基础及应用实践
发布时间:2026-02-09     来源:智绘科服     浏览:4次

黄蔚, 巩垠熙, 张红平

国家基础地理信息中心, 北京 100083

关键词:一张图, 数字治理, 自然资源, 空间数据基础设施, 单一事实来源

引文格式:黄蔚, 巩垠熙, 张红平. “一张图”的概念解析、技术基础及应用实践. 测绘通报,2026(1):1-6. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2026.0101.

摘 要 

在国家治理能力现代化的背景下,“一张图”已成为推动跨部门业务协同和数字化治理模式创新的重要途径。然而,其概念内涵、技术基础与发展路径尚缺乏系统的梳理。本文采用文献综述、概念辨析与案例综合的方法,对“一张图”进行系统的概念解析与实践综述。系统追溯“一张图”的技术思想起源与演进脉络,归纳其在智慧城市、水利、应急等行业的应用实践,并重点剖析自然资源领域“一张图”建设的战略定位、现实需求和治理逻辑。研究表明:“一张图”并非单一技术,而是融合了地理信息系统(GIS)、空间数据基础设施(SDI)、“单一事实来源”(SSOT)与“通用作战图”(COP)等理念的综合产物,数字孪生则代表其未来的发展方向;“一张图”已在多行业应用中成为通用的“空间底座”;自然资源领域正通过顶层设计构建权威、统一、无矛盾冲突的国土空间数字基底(“一张图1.0”阶段)。研究认为,“一张图”的本质已从技术方法论演变为一种数据驱动的治理模式与制度改革工具。当前构建的数字基底是其基础阶段,而其向数字孪生和知识服务等更高形态的演进,将对工作机制提出从“业务融合”到“治理重塑”的深层挑战,是未来提升国家治理能力的关键所在。

正 文

当前,数字化转型已成为推动经济发展、社会治理、政务服务等方方面面的重要力量。世界各国纷纷通过数字政府建设探索构建数字化时代的治理新模式[1],其目的在于运用数字化手段实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门的业务协同,一方面提升政府的政务服务能力和敏捷治理能力,另一方面推进政府机构与企业、社会组织、公众等共同推动公共治理,增强多元主体的沟通协作能力[2-3]。在数字化转型过程中,普遍面临如何突破传统政府治理瓶颈并解决新型监管等难题,需要实现资源整合,通过数字化手段支撑业务协同,这已成为数字政府建设的行动方向。

为此,很多行业部门先后开始推动基于地理空间位置的业务流程重塑,通过发挥数据价值,特别是地理信息数据价值,运用数字技术,特别是地理信息、遥感等技术,构建“一图通览、一网共治”的运行模式,实现以“图”为媒的时空转换、流程再造与关系重塑,从而提升数字化条件下的治理能力,达到决策协同、管理协同、服务协同的目的。在此背景和需求的驱动下,“一张图”的概念应运而生。

综上,本文对“一张图”的概念进行多方位的分析,追溯“一张图”的思想起源,分析“一张图”在我国多领域的应用现状;通过对智慧城市、数字乡村、水利、生态环保、应急管理,乃至电网和战场态势等多个领域的应用案例分析,挖掘“一张图”作为各行业数字化转型通用“空间底座”的巨大潜力,并重点剖析其在自然资源和国土空间规划领域作为国家治理工具的顶层设计与实践探索,阐述“一张图”建设的体制机制创新、技术演进、智慧赋能和生态构建等内容。

1  “一张图”的概念解析与技术基础

1.1  核心概念辨析

一般的,“一张图”是一种以空间位置信息为主索引的数据应用整合模式,是一个开放性的网络服务与数据集成标准体系,是一个各类信息综合展示与共享的服务平台[4-6]。“一张图”的概念,在中文语境中,已远超字面含义。

“一张图”直接的英文翻译对应是“one  map”或“one chart”(一张地图或一张图表)。在国际上,“One  Map”这一说法确实存在,尤其是在讨论与国家地理空间信息整合政策时。一个非常典型的国际案例是印度尼西亚的“一图政策” (One Map  Policy):印尼政府为解决各部门因使用不同地图和标准导致的土地利用冲突问题,发起了“一图政策”(One Map Policy,OMP)[7]。其核心目标是整合各部门专题地图到一个统一的地理空间信息门户网站上,形成全国性的“单一参考地图”。此外,在探讨企业级或政府部门的GIS应用模式时,学术界也会将这种集成多个分散数据集以辅助决策的系统称为“‘One Map’模式”[8]。

1.2  关键技术基础

“一张图”的核心能力得以实现,首先源于地理信息系统(GIS)带来的技术革命。GIS技术创造了对分层空间数据进行分析的能力,确立了整合、查询和分析多源空间信息的技术前提[9]。在此基础上,“一张图”的核心内涵可通过两个功能上高度相似的国际常用术语进行解构。

数据治理工具对应单一事实来源(single source of truth,SSOT),是数据管理领域的一项基本原则。其核心思想为,在一个组织内,每一项关键数据元素都应该有且只有一个权威的、可信的来源[10]。通过将所有数据聚合到一个集中的、标准化的位置,SSOT旨在彻底消除数据冗余和不一致性[11]。“一张图”作为国土空间数据“底板”,其核心的数据治理原则,正是SSOT原则在地理空间领域的具体实践。

决策支持工具对应通用作战图(common operating picture,COP)。这一概念起源于军事领域,是指一个集成化、实时化的战场态势显示系统[12-13]。COP通过融合来自不同传感器和信息系统的数据,为所有层级的指挥官提供一个共享、一致的战场视图,从而有力支撑态势感知和协同决策[14]。从功能上看,“一张图”在政府治理中的最终目标,正是要成为服务于城市管理者和政策制定者的“通用作战图”。

在许多实际应用中,这两个概念紧密相连。如,应急指挥平台的目标就是利用一个“单一事实来源”的数据基础,来呈现一个“通用作战图”,从而赋能决策。

1.3  相关理念追溯

“一张图”的理念雏形可追溯至静态的总体规划/蓝图。而为解决GIS技术普及带来的海量、互不兼容的数据集问题,空间数据基础设施(spatial data infrastructure,SDI)框架得以确立,旨在构建数据共享框架[15-16]。

更进一步地分析揭示,SDI从“以数据为中心”到“以治理为中心”的演进历程,为“一张图”的实施提供了重要的经验教训。早期的SDI项目之所以常常在实施阶段后劲不足,根本原因在于过度关注技术平台的建设,而忽视了支撑数据持续共享所必需的制度、政策和组织协同[17]。以联合国全球地理信息管理框架(UN-IGIF)为代表的现代框架,其成功之处在于将“治理与制度”和“政策与法律”置于战略路径的首要位置[18]。由此可见,任何大规模的“一张图”建设,如果不能建立有力的跨部门协调机制和完善的法规政策体系,而仅仅从技术采购入手,则难以取得实际成效。技术是成功的必要条件,但绝非充分条件;制度建设是决定其成效的关键。

1.4  建设经验启示

作为当今技术领域的前沿概念,数字孪生(digital twin)代表了“一张图”在技术上最具动态性的高级形态。若传统的“一张图”主要是展示一个系统的现状,那么数字孪生则致力于模拟其行为并预测其未来[19],标志着其从信息平台向智慧平台的进化。虽然“一张图”这个简洁而形象的中文词汇在国际上没有一个万能的对应词,但当指代国家级空间数据整合战略时,“One  Map Policy”是较贴切的说法;当强调其作为决策支持工具的应用时,“common operating  picture”是较恰当的功能对应;当强调其作为权威数据底座的治理原则时,“single source of truth”是较准确的概念对应。

综上所述,“一张图”并非单一的技术发明,而是跨越半个多世纪,在地理信息科学、数据管理和决策支持等多个领域思想演进的必然产物,代表了地理空间数据从静态图纸向动态、可交互、可共享的战略资产转变的成熟阶段。城市总体规划/蓝图是其理念的早期雏形;GIS提供了核心分析工具;SDI构建了数据共享框架;SSOT明确了数据治理的基本原则;COP则明确了其在决策支持方面的应用目标;而数字孪生则代表了其向预测能力发展的未来方向。

2  “一张图”的多行业应用探索

“一张图”的理念已超越了其最初的国土空间领域,渗透至社会治理的多个层面,正在成为各行业数字化转型的通用“空间底座”或“数字底板”。它通过提供一个权威、统一的地理空间参照系,将原本分散的行业数据进行空间上的关联和整合,从而催生出新的管理模式和应用价值。

(1) 在智慧城市建设中,“一张图”被定位为关键的“空间基础设施”和“时空信息底座”[20-21],为城市中海量的、多源异构的数据(如人口、法人、交通、管网、建筑、事件等)提供了一个统一的空间锚点,使这些数据能够在地理空间上进行关联、融合与可视化,从而为城市的精细化管理和智能决策提供支撑。“智慧城市一张图”的理念是多部门共同推动、逐步演进的结果,其发展脉络与我国信息化建设历程紧密相连。其概念雏形源于20世纪90年代末由原国家测绘地理信息局推动的“数字城市”建设。这一阶段的核心是构建城市统一、权威的地理空间数据框架,即形成城市的数字化“空间底板”,为各行各业提供基础地理信息服务[20-21]。随着智慧城市建设上升为国家战略,其内涵从数据建库扩展到智慧化应用。自然资源部门继续作为权威时空基准数据(即“底座”)的核心提供者;住房和城乡建设部则从城市规划、建设、管理角度出发,自2019年起大力推动城市信息模型(CIM)平台建设,强调将建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)融合,构建地上地下一体的城市三维空间数字平台,这是“智慧城市一张图”在应用层面的核心组成部分。同时,各地方政府设立的大数据局、发改委等,则从总体规划和数据统筹的角度,协调各部门数据汇聚到“一张图”上,服务于“城市大脑”和“一网统管”等综合性治理场景。

(2)   在农业农村领域,“一张图”的应用旨在解决传统管理方式中存在的效率低下、数据不清、监管困难等痛点,并逐步从聚焦农业生产要素管理,向涵盖乡村治理、生活服务的“数字乡村”综合治理平台演进。2020年初,农业农村部与中央网信办联合印发《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》,明确提出要构建基础数据资源体系,加快生产经营数字化改造,为聚焦农业生产领域的“一张图”建设指明了方向。数字乡村“一张图”是一个更宏大的概念,是在国家“数字乡村”战略下提出的[22]。该战略由中共中央办公厅、国务院办公厅在2019年印发的《数字乡村发展战略纲要》中作了顶层部署,后续由中央网信办牵头,联合农业农村部、国家发改委等多个部委共同印发了试点通知和行动计划,旨在探索乡村数字治理新模式。因此,农业“一张图”是服务于农业产业数字化的关键组成部分,而数字乡村“一张图”则是服务于乡村全面振兴,涵盖产业、治理、服务等全方位数字化转型的综合性平台。前者是后者的重要内容和基础支撑。

(3)   水利工程作为关系国计民生的重大基础设施,其规划、设计、建设和运营管理全生命周期都对信息的整体性、精准性和动态性提出了极高要求。水利“一张图”正是为满足这一需求,贯穿水利工程全过程的信息化综合管理平台。水利“一张图”由水利部统一部署。其建设背景源于解决传统分建专用的水利信息化模式导致的“数据资源分散、信息共享不足、业务协同困难”等突出问题[23]。依托2009年第一次全国水利普查工作,水利“一张图”同步启动建设,并于2015年正式发布推广,后续在2019年进行了重要升级。为深入推进智慧水利建设,水利部在《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》中明确要求“升级扩展全国水利一张图”,建设“三级贯通的数据底板”。2023年6月,水利部正式发布“水利部数字孪生平台暨全国水利一张图2023版”,标志着其发展进入与数字孪生深度融合的新阶段。

(4)   面对日益复杂的环境问题,传统的“点状”和“分治”式监管模式已难以为继。“一张图”为生态环境保护提供了一种全新的、系统性的监管模式。通过整合不同来源、不同类型的环境监测数据,构建一个全方位、立体化的环境态势感知网络。生态环境“一张图”的建设由生态环境部主导推进。2016年,原环境保护部印发了《生态环境大数据建设总体方案》,为整合环境数据、构建统一平台奠定了基础[24]。此后,各地生态环境部门结合“智慧环保”建设,陆续开展了“一张图”的实践探索。

(5)   在自然灾害、事故灾难等突发事件的应对中,信息的不对称和资源调度的不畅是重要挑战。应急管理“一张图”旨在通过数据融合,为指挥决策者提供一个统一的指挥平台和信息视图。2018年应急管理部成立后,立即将信息化建设作为核心工作推进。《应急管理信息化发展战略规划框架(2018—2022年)》的制定,正式拉开了应急指挥“一张图”建设的序幕[25]。

(6)   电网“一张图”是“一张图”理念在能源电力这一关键基础设施领域的深度实践,其本质是将实体电网在数字空间的精准映射和动态仿真,是电网生产、运行和经营业务数字化的基础性支撑。这不仅仅是一张地理信息图,更是一个融合了电网拓扑结构、资产信息、实时运行状态和外部环境数据的时空信息管理系统,是推动电网公司向能源互联网转型的强大数字工具。电网“一张图”是由国家电网有限公司在其数字化转型和建设能源互联网的战略背景下提出的核心理念[26]。作为“数据一个源、电网一张图、业务一条线”总体技术路线的关键一环,该理念旨在解决电力企业长期以来因信息系统“竖井化”架构造成的专业壁垒凸显、跨专业流程不贯通、数据共享难等顽疾。相关研究与实践自2015年国家电网布局图数据库技术应用起便已开始,并在2020年前后随着“电力物联网”和能源互联网建设的全面推进而得到深化和系统性阐述[27]。

综上所述,“一张图”理念已在智慧城市、水利、应急等多个行业展现出作为“空间底座”的巨大价值,成为推动各行业数字化转型的重要抓手。然而,这些实践大多聚焦于特定行业或特定区域的业务需求,是“一张图”理念在不同场景下的探索实践。相较而言,自然资源和国土空间规划领域的“一张图”建设,则是在国家治理体系和“两统一”职责履行的顶层设计下,一次自上而下、更具系统性、更强调“四个融合”与业务逻辑重塑的“体系化实践”,其战略定位、建设内涵和治理逻辑具有全局性的典型意义。

3  自然资源和国土空间规划“一张图”建设的核心思想

3.1  战略定位:履行“两统一”职责的数字化载体

与许多国家源于技术界自下而上推动数据共享的演进路径不同,我国的“一张图”建设具有鲜明的顶层设计和政策驱动特征。它并非一个单纯的技术项目,而是服务于国家治理体系和治理能力现代化,为解决特定治理难题而提出的战略工具。

自然资源部作为生态文明建设的主责部门之一,肩负着统一行使全民所有自然资源资产所有者职责、统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责(即“两统一”职责)的重要使命。建设自然资源管理和国土空间规划“一张图”,构筑数字底座,已成为提升国土空间数字化治理能力、支撑美丽中国建设、服务高质量发展的必然要求。因此,“一张图”的战略定位,已从早期的信息整合平台,提升为全面履行“两统一”核心职责的数字化载体和手段,是推进自然资源数字化转型和治理能力提升的核心抓手。

3.2  现实需求:破解管理与治理中的核心矛盾

“一张图”建设坚持问题导向,是为了解决当前自然资源管理和国土空间治理中存在的深层次矛盾。这些矛盾主要体现在[4]:

(1) 地类图斑认定不一致,如耕地与林地图斑认定不一、重叠,以及用海与用地认定不一致、海岸带边界划定不统一等问题。

(2) 同一空间规划用途交叉,如补充耕地空间、林地管理边界和国土绿化空间存在重叠交叉。

(3) 同一项目多头审批效率低,如用地审批与林地占用的前置审核环节管理标准不同,存在多头论证、材料重复提交等问题。

(4)“一地多证”权属重叠,由于历史原因和技术限制,土地使用权证、林权证等存在权属界线不精准、重叠的情况。

这些问题反映出,由于过去独立分散的条块化业务融合不够,数据生产、汇聚共享、平台建设等方面存在“信息孤岛”和“数据烟囱”,难以支撑高效协同的治理需求。因此,建设协调一致、无矛盾冲突,具有权威性、现势性和科学性的“一张图”,成为破解上述难题的必由之路。

3.3  治理逻辑:以数字化转型提升治理能力

“一张图”的建设过程,表面上是原有分散业务系统的迁移集成,实质上是各项业务从简单组合向“四个融合”深度整合转变的过程,是对原有业务规则的重塑、工作机制的协同和工作方式的优化。

我国“一张图”的实践,其核心治理逻辑是通过数字化转型全面提升国土空间治理能力。从数据治理的角度看,我国的模式是在国家层面,对SSOT原则的一次大规模、权威性的实践。在新的工作机制下,自然资源部与部属的国家林草局、中国地质调查局等单位统一思想、同向发力,共同扮演全国空间数据“主数据管理者”的角色,“一张图”则成为统一的空间信息管理平台。这种自上而下的实施方式,体现了我国在重大改革中集中力量办大事的制度优势,能够有效保障国家战略目标的上传下达与贯彻落实。

最终,“一张图”建设将通过场景化驱动自然资源业务数字化转型,支撑对“山水林田湖草沙”内在系统规律性的科学认知,实现高水平保护、高质量发展、高品质生活,标志着美丽中国数字化国土空间治理体系的基本形成。

4  总结与讨论

“一张图”的理念虽然已在多个行业中均有探索,但在新时期自然资源和国土空间治理的顶层设计下被赋予了全新的战略内涵。“一张图”建设已从一个技术性的数据整合平台,演变为支撑“两统一”职责履行的核心治理工具,成为推进自然资源数字化转型和治理能力提升的核心抓手。从方法论上看,“一张图”是一种数据集成与可视化的方法论,其关键在于通过统一的地理空间框架,整合分散在不同部门、不同格式的数据,形成集中、动态、可视化的管理平台,实现“以图管地”“以图管城”甚至“以图管脑”的综合目标。

当前自然资源“一张图”的实践,呈现出鲜明的顶层设计和政策驱动特征,是服务于国家治理改革的战略工具。当前,“一张图”建设正处在一个关键的历史节点,其核心任务是在国家尺度上建立一个权威、统一、无矛盾冲突的国土空间数据基座。这一阶段的根本目标,是构建国土空间的高保真数字基底,全面落实“单一事实来源”原则,可称之为“一张图1.0”阶段。

然而,一个高水平的数字基底仅仅是起点。要充分释放“一张图”作为数字中国和生态文明建设核心基础设施的潜能,就必须超越静态数据的定位,推动其向更高阶的形态演进。

从治理理论看,这一演进不仅是技术问题,更是工作机制的深度变革。当前“一张图1.0”阶段的建设,其治理逻辑核心是在顶层设计的统领下,通过技术手段和强有力的统筹部署,解决数据冲突和“规划打架”等现实矛盾,其核心在于对原有条块化权责关系进行数字化整合。然而,要迈向更高阶的数字孪生和知识服务阶段,则面临着从“业务融合”到“治理重塑”的深层挑战。这不仅需要技术上从“数字底板”向“国家级数字孪生”的演进,更需要在工作机制上探索如何从内部业务系统转向开放共享平台,从而真正重塑跨部门的协同方式乃至服务社会的互动关系,实现治理能力的现代化。

作者简介:黄蔚(1977—),男,硕士,正高级工程师,主要从事地理信息应用与服务领域的理论研究、技术开发与工程实施、组织管理等工作。E-mail:39242647@qq.com

通信作者:巩垠熙。E-mail:121758515@qq.com

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