地理空間大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用研究

郭世雄

（山西省測繪地理信息院，山西 太原 030001）

0.引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，對國土空間規(guī)劃有了更高的要求，而迅速發(fā)展的地理空間大數(shù)據(jù)技術(shù)，為我國國土空間規(guī)劃提供了更為科學的空間數(shù)據(jù)支撐。地理空間大數(shù)據(jù)可以借助大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)對海量地理信息的高效分析和綜合統(tǒng)計，從而快速提取所需有效信息，為各級政府部門決策提供重要參考依據(jù)。國土空間規(guī)劃是地理空間大數(shù)據(jù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，研究如何利用地理空間大數(shù)據(jù)來更好地指導(dǎo)國土空間規(guī)劃具有重要的現(xiàn)實意義。

1.地理空間大數(shù)據(jù)概述

地理空間大數(shù)據(jù)作為統(tǒng)一的空間定位和空間分析的數(shù)據(jù)集，已經(jīng)成為通用性最強、使用頻率最高、共享需求最大的一類數(shù)據(jù)。通過在傳統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行規(guī)范性操作，使得地理數(shù)據(jù)信息覆蓋面積更強，數(shù)據(jù)類型更加豐富，并具備更強的靈活性和準確性，隨著規(guī)范性操作的增強使得地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠反映出地理地貌的精確數(shù)據(jù)參數(shù)，甚至還能夠?qū)θ丝诹鲃?、交通狀況以及生態(tài)環(huán)境的變化進行清晰地展示，當傳統(tǒng)地理信息數(shù)據(jù)能夠反映出以上內(nèi)容是可以將其稱之為地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備海量的數(shù)據(jù)以及豐富的數(shù)據(jù)來源，并且在數(shù)據(jù)類型的分布上具備碎片化特征，能夠為社會生產(chǎn)生活服務(wù)提供更多有價值的信息。所以在地理空間大數(shù)據(jù)的運行過程中，應(yīng)當不斷地完善和加強該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析篩選提取工作，并將該結(jié)果服務(wù)于社會，形成功能完善的地理空間大數(shù)據(jù)平臺，該平臺通過對兩類不同信息和數(shù)據(jù)的采集和管理流程，實現(xiàn)了各行業(yè)能夠利用該系統(tǒng)進行信息數(shù)據(jù)檢索的功能，使得信息的使用效率得到了有效地提升，降低了重復(fù)浪費，同時能夠保證數(shù)據(jù)的安全性，最終各平臺所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)以及針對數(shù)據(jù)所提供的各類服務(wù)能夠幫助和加強國土空間規(guī)劃的使用效率。

2.國土空間規(guī)劃面臨的問題

國土空間規(guī)劃是依據(jù)所處的地理環(huán)境、歷史條件和社會實際發(fā)展的情況，對國土空間進行合理地規(guī)劃和適當?shù)卣{(diào)整，并保障其開發(fā)和合理利用。國土空間規(guī)劃包含但不限于城鄉(xiāng)規(guī)劃、社會發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃等等，這些空間規(guī)劃內(nèi)容所涉及的單位和機構(gòu)包含發(fā)展和改革委員會、城鄉(xiāng)建設(shè)部門以及環(huán)境保護部門利用這些空間規(guī)劃標準來進行管理和指導(dǎo)日常工作，在具體的管理過程中，這些不同的規(guī)劃方式因為規(guī)劃設(shè)置標準沒有得到有效地建立使得在執(zhí)行的過程中存在空間疊加以及互相沖突等問題，并且在具體的實際應(yīng)用過程中與空間規(guī)劃內(nèi)容存在諸多的矛盾，無法實現(xiàn)標準和實際情況的有效對接。

我國的國土空間規(guī)劃在執(zhí)行和管理的過程中大多依據(jù)上層指令逐級傳遞的運行機制來開展工作，但現(xiàn)實的情況是當各類資源或者經(jīng)濟發(fā)展狀況無法對管理內(nèi)容進行有效地約束，就會產(chǎn)生上級和下級在執(zhí)行過程中的沖突和矛盾，無法將上級所提出的執(zhí)行策略有效地傳導(dǎo)至下級，對下級形成積極的約束作用。

由于各級機構(gòu)和管理者本身具備職能劃分不清晰的情況，在國土空間規(guī)劃過程中所涉及到的機構(gòu)和部門過于龐雜，這些機構(gòu)和部門又具備其自身的規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容，使得國土空間規(guī)劃體系較為混亂。

3.地理空間大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的具體應(yīng)用

為了解決國土規(guī)劃工作的各種不協(xié)調(diào)、沖突、約束力不足的問題，應(yīng)積極將地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)融入國土空間規(guī)劃，其具體應(yīng)用（如圖1所示）：

圖1 地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在國土空間規(guī)劃中的具體應(yīng)用

3.1 完善大數(shù)據(jù)類型

要想將地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能得到最大程度地發(fā)揮，首先要將基礎(chǔ)硬件技術(shù)和水平得到有效地提升，這是對地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行優(yōu)化的前提條件，地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及核心服務(wù)功能即使對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫進行有效地分類和索引，因此能夠更好地為各行各業(yè)提供區(qū)域性的土地信息服務(wù)，在對大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中應(yīng)當積極地引進先進的技術(shù)或設(shè)備，并建立和形成來自使用大數(shù)據(jù)服務(wù)用戶的反饋系統(tǒng)，使得國土空間規(guī)劃工作者在利用地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過程中提供了更好地反饋，并依據(jù)反饋來不斷完善地理大數(shù)據(jù)平臺的功能和體驗。

3.2 為國土空間規(guī)劃提供統(tǒng)一信息依據(jù)，提升規(guī)劃協(xié)同性

隨著地理空間大數(shù)據(jù)平臺的不斷深入發(fā)展，不同地區(qū)的地理空間數(shù)據(jù)得到了有效地匯總，在這種狀態(tài)下地理信息的完整性得到了有效地體現(xiàn)，并且能夠客觀地反映地理信息的實際情況，地理信息數(shù)據(jù)的收集和維護工作是一項長期的工作，數(shù)據(jù)收集可以通過地理數(shù)據(jù)的變化進行不斷地更新，良好的時效性是保證地理信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)其根本價值的前提條件，地理信息收集人員的主要工作除了信息收集之外還應(yīng)當對信息數(shù)據(jù)的真實性加以鑒別，通過將不同地區(qū)的地理信息以種類豐富的圖表來進行反映，能夠有效地將不同地區(qū)的地理形態(tài)進行展現(xiàn)，再進行地理信息數(shù)據(jù)處理的過程中能夠找到地理形態(tài)發(fā)生變化的自然規(guī)律，這使得地理信息的價值得到了提升，在進行國土空間規(guī)劃時，應(yīng)用地理空間大數(shù)據(jù)平臺可以提供更加客觀的信息，使得國土空間規(guī)劃人員能夠依據(jù)真實度較高的信息數(shù)據(jù)來開展與地質(zhì)相關(guān)的各類災(zāi)害和環(huán)境的預(yù)報工作，這能夠從一個側(cè)面反映地區(qū)性的經(jīng)濟發(fā)展，通過對區(qū)域性經(jīng)濟發(fā)展的評估來促進國土空間規(guī)劃的科學性以及合理性。因此要在國土空間規(guī)劃的過程中增加地理空間大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用頻率，保障不同的機構(gòu)和部門在開展國土空間規(guī)劃時能夠?qū)⒏髯缘穆氊煼秶M行有效地體現(xiàn)，能將各自的工作價值發(fā)揮出來，有效地避免了工作內(nèi)容雷同或重復(fù)的情況。

3.3 實現(xiàn)空間位置關(guān)系的科學展示，減少沖突

要保證國土空間規(guī)劃的精確性，首先要做到的是將實際規(guī)劃區(qū)域和國土空間規(guī)劃進行有效地對接，要實現(xiàn)這個目標就需要對實際規(guī)劃區(qū)域的地理信息進行清晰地掌握，此時可以通過地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)所收集的地區(qū)性地理信息，包括高程、環(huán)境等不同的信息類型進行分析，通過分析結(jié)果，能夠?qū)σ?guī)劃區(qū)域的地理信息進行全面地掌握，在這個基礎(chǔ)上，負責規(guī)劃的工作人員可利用這些大數(shù)據(jù)平臺的信息來對規(guī)劃區(qū)域的地理信息狀態(tài)以及地理信息發(fā)展規(guī)律有著清晰地認識。與此同時通過使用地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能夠?qū)⒃陂_展國土空間規(guī)劃中所遇見的孤立的、碎片化的信息進行有效地整合，通過整合后的國土空間規(guī)劃信息，使得在開展國土規(guī)劃的過程中更好地體現(xiàn)出完整性和系統(tǒng)性，將地理信息以圖表的形式進行清晰地展示，也能夠促進國土空間規(guī)劃過程中的規(guī)劃質(zhì)量和效率?？茖W系統(tǒng)的國土空間規(guī)劃能夠有效地指導(dǎo)地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，并能夠?qū)^(qū)域性的環(huán)境保護工作提供更加豐富的數(shù)據(jù)信息，使得地區(qū)性的土地資源能夠得到合理地利用。

3.4 為國土空間規(guī)劃提供正確的信息依據(jù)，為上級約束下級規(guī)劃提供保障

在完善地理空間大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)過程中，大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)當囊括地區(qū)社會發(fā)展所涉及的各類交通情況、建設(shè)狀態(tài)、生態(tài)環(huán)保，以及國土資源等不同類型的規(guī)劃信息，通過地理空間大數(shù)據(jù)平臺對這些不同信息進行整合，實現(xiàn)在單一平臺上開展科學檢索以及在開展國土空間規(guī)劃過程中所涉及到的各類地理信息通過不斷地驗證和篩選過程來保證數(shù)據(jù)庫中所包含的各類信息的有效性和準確性，不同企業(yè)和單位的管理人員能夠通過地理空間大數(shù)據(jù)平臺來檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以通過平臺將最新的國土空間規(guī)劃信息進行有效地更新。企業(yè)或單位可以通過地理空間大數(shù)據(jù)平臺所提供的內(nèi)容與國土空間規(guī)劃過程中的各類信息進行比對，并進行修正，使得國土空間規(guī)劃決策過程中乃至最終的結(jié)果都具備較高的真實性科學性和有效性。

3.5 耕地的規(guī)劃優(yōu)化

對于耕地管理的政策方針是基于我國當前的土地資源狀況來決定的，我國是一個人口眾多，耕地資源有限的國家，針對這個現(xiàn)狀如何合理地利用土地和保護耕地資源便成了我國當前的基本國策，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟也是我國當前社會經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，如何保證村民在經(jīng)濟發(fā)展中與耕地在社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位具備相同的重要性，是當前我國要解決的問題，這也是我國開展振興鄉(xiāng)村的重要原因，而要實現(xiàn)振興鄉(xiāng)村的目標就需要縮小城鎮(zhèn)發(fā)展的差距，通過積極地開展耕地保護工作，來提升村民的生活水平，地理信息大數(shù)據(jù)平臺的出現(xiàn)能夠為耕地保護工作提供完善的和全面的基礎(chǔ)保障，控制土地過渡開發(fā)等的有效監(jiān)測手段。

3.6 加強公眾參與度

要想實現(xiàn)國土規(guī)劃工作的真實性以及科學性，除了專業(yè)人士的專業(yè)工作內(nèi)容之外還需要廣大公眾的參與，畢竟國土規(guī)劃的最終目標是為了滿足公眾日常生產(chǎn)生活中的各類需求，所以從某種角度上講，公眾與國土空間規(guī)劃有著更直接的利益關(guān)系，應(yīng)當增強公眾在國土空間規(guī)劃過程中的參與渠道，能夠及時地將國土規(guī)劃與自身生產(chǎn)生活過程中相關(guān)的問題給予反饋，地區(qū)性的國土規(guī)劃人員也應(yīng)當在日常工作中主動與公眾進行溝通和交流，這能夠使得國土規(guī)劃工作更加精準和全面?；诠妳⑴c的GIS國土規(guī)劃系統(tǒng)流程（如圖2所示）：

圖2 基于公眾參與的GIS系統(tǒng)流程

3.7 地理空間大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和推廣

地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)其主要功能是輔助國土空間規(guī)劃幫助單位和企業(yè)在具體工作中得到全方位的實際應(yīng)用，然而在具體的使用過程中如何通過地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來制定全面和詳細的規(guī)劃內(nèi)容仍然存在較大的難度，當前我國的地理空間大數(shù)據(jù)能夠幫助國土空間規(guī)劃的各個流程以及領(lǐng)域提供決策基礎(chǔ)，提到區(qū)域性的土地流轉(zhuǎn)和土地利用率都可以依據(jù)地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)來幫助完成規(guī)劃建立的過程，在傳統(tǒng)的土地規(guī)劃流程中，缺乏在土地規(guī)劃完成后的評價機制，正是因為缺乏地理信息數(shù)據(jù)作為支撐，隨著地理空間大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的不斷完善，有效地解決了數(shù)據(jù)缺失問題，隨著評價機制的不斷建立，極大地促進了國土空間規(guī)劃工作的質(zhì)量和效率。

4.結(jié)束語

通過對我國國土空間規(guī)劃的總體分析得出：我國國土空間規(guī)劃仍然面臨一些尚未解決的問題，而地理空間大數(shù)據(jù)技術(shù)以其特有的海量空間數(shù)據(jù)多源整合、統(tǒng)計分析和快速提取等優(yōu)勢可為國土空間規(guī)劃提供科學的空間信息支撐，可以極大地促進土地資源的有效保護和高效開發(fā)利用。通過不斷完善大數(shù)據(jù)類型、優(yōu)化大數(shù)據(jù)服務(wù)、強化專業(yè)技術(shù)人才隊伍建設(shè)等措施，可進一步促進地理空間大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用。