測繪地理信息技術(shù)對國土空間規(guī)劃工作的價(jià)值及應(yīng)用途徑

羅德洪

（貴州省第一測繪院，貴州貴陽 550025）

0 引言

國土空間規(guī)劃是指對土地、海洋、礦產(chǎn)等自然資源及自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合統(tǒng)籌，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和人民生活需要進(jìn)行空間開發(fā)與保護(hù)。國土空間規(guī)劃是國家發(fā)展的關(guān)鍵，是各類城市開發(fā)與建設(shè)的重要依據(jù)，是形成綠色生產(chǎn)、生活方式，推進(jìn)生態(tài)文明的重要內(nèi)容，對提高土地資源利用效率、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、節(jié)約土地資源具有重要意義[1]。在國土空間規(guī)劃工作中要做好科學(xué)管控，整理、分析有關(guān)的規(guī)劃數(shù)據(jù)，測繪地理信息技術(shù)在國土空間規(guī)劃作業(yè)開展中起到良好的輔助效果。同時(shí)，測繪地理信息技術(shù)能夠準(zhǔn)確反饋測繪地理信息的應(yīng)用情況和實(shí)際需求，在技術(shù)使用過程中不斷提升和完善應(yīng)用價(jià)值。新時(shí)期國土空間規(guī)劃，一方面要處理以往“多規(guī)”并存帶來的各種問題，承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任；另一方面，也面臨著全域、全要素、全流程空間管理的新需求，信息技術(shù)尤其是以數(shù)據(jù)采集和分析為主要特點(diǎn)的測繪地理信息技術(shù)對其提供了有力的支撐。在數(shù)據(jù)收集上，測繪地理信息技術(shù)具有可靠性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)類型上表現(xiàn)出多樣性和互補(bǔ)性，是進(jìn)行國土空間規(guī)劃的有效手段。通過對GIS 數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，可以為我國土地資源的利用和分配提供科學(xué)的參考，從某種意義上說，也為國土資源的開發(fā)創(chuàng)造了條件。

1 測繪地理信息技術(shù)的發(fā)展

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，測繪地理信息技術(shù)也在不斷更新和發(fā)展，其價(jià)值得到了極大的提高，地球上的大部分信息都與地理空間有關(guān)。隨著測繪地理信息技術(shù)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)、智能方法和大數(shù)據(jù)技術(shù)也在飛速發(fā)展，測繪地理信息技術(shù)逐漸走向數(shù)字化、智能化，新的測繪地理信息技術(shù)也隨之產(chǎn)生并被廣泛使用[2]。利用新的測繪地理信息技術(shù)建立完善的數(shù)字城市是國土空間規(guī)劃實(shí)施管理的重要內(nèi)容。利用遙感、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星以及無人機(jī)等新技術(shù)建立國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，是測繪地理信息技術(shù)應(yīng)用于國土空間規(guī)劃實(shí)施管理的有效途徑。目前，測繪地理信息技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)成果信息化、數(shù)據(jù)處理智能化、數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、成果社會化。這既可以為國土空間的規(guī)劃工作提供數(shù)據(jù)支撐和信息保障，又可以促進(jìn)國土空間規(guī)劃的智能化發(fā)展。

2 測繪地理信息技術(shù)的概念和特點(diǎn)

2.1 測繪地理信息技術(shù)的概念

測繪地理信息技術(shù)的本質(zhì)是利用各種測量儀器、傳感器、計(jì)算機(jī)軟件、硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理和分析。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步極大地影響著測繪工作的開展，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)了新的突破。

（1）GIS：地理信息系統(tǒng)，它是一種能夠采集、管理、計(jì)算、分析空間的信息系統(tǒng),以挖掘出更多的信息，并將其用于土地利用、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，從而加快測繪工作的進(jìn)度。（2）RS：遙感技術(shù)，這種技術(shù)可以不與目標(biāo)直接接觸，也不需要與目標(biāo)保持一定的距離就可以判斷其屬性，不但檢測范圍廣，繪制速度快，而且所繪制的地圖精度高，為測繪工作提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。（3）GPS：全球定位系統(tǒng)，這種技術(shù)可以使衛(wèi)星在測量中進(jìn)行高精度的定位和追蹤，既可以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，又可以進(jìn)行持續(xù)的工作，與傳統(tǒng)的測繪儀器相比，GPS 技術(shù)的使用更加方便、更加有效，極大地節(jié)省了人力資源[3]；由于其抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、測繪時(shí)間短、使用方便等特點(diǎn)，該技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，可以在任何地方進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，目前已經(jīng)達(dá)到CM 級別，在國土空間規(guī)劃中得到了廣泛的應(yīng)用。（4）其他技術(shù)：以RTK 技術(shù)為代表，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)對測量設(shè)備進(jìn)行控制、處理、分析，是目前應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)之一。

2.2 測繪地理信息技術(shù)的特點(diǎn)

（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高：傳統(tǒng)的測繪工作大多依賴于人工，受外部環(huán)境、人員專業(yè)素質(zhì)等因素的制約，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性難以得到有效的保障，工作效率較低，存在著一定的安全隱患。而測繪地理信息技術(shù)則可以徹底解決傳統(tǒng)的測繪難題，通過現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行測繪，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、處理，為國土空間規(guī)劃工作提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。（2）高效：現(xiàn)代地理信息技術(shù)已經(jīng)不需要過多依賴人力，以衛(wèi)星等技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)Χ鄠€(gè)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速的收集和整理，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、快捷地傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，大大提高了數(shù)據(jù)的采集效率和處理效率。（3）抗干擾能力強(qiáng)：傳統(tǒng)的測繪方法容易受到交通、天氣、地形等因素的影響，在地形復(fù)雜的情況下，很容易受到外界的干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)精確度下降。測繪GIS 技術(shù)是利用現(xiàn)代技術(shù)，比如衛(wèi)星接收機(jī)等，在惡劣的天氣和復(fù)雜的地理環(huán)境下，依然可以有效地工作。

3 測繪地理信息技術(shù)對國土空間規(guī)劃工作的價(jià)值

3.1 提供實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

地理信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集工作無時(shí)無刻不在進(jìn)行，需要對其進(jìn)行不斷的更新和改變，并將其歸類為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析和處理能夠揭示區(qū)域的發(fā)展規(guī)律，充實(shí)資料庫的內(nèi)涵，提升資料庫的品質(zhì)。高質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有助于理解地理發(fā)展的規(guī)律，特別是對環(huán)境承載能力的研究，對開發(fā)與利用國土空間有重要意義。同時(shí)，通過大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對區(qū)域地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境等問題進(jìn)行了預(yù)測與分析，綜合評價(jià)了該區(qū)域的發(fā)展趨勢，為下一步工作做好充分的準(zhǔn)備。對土地使用情況進(jìn)行綜合評價(jià)，獲得詳細(xì)的土地使用情況及參考數(shù)據(jù)，可以為合理確定用地指標(biāo)的權(quán)重提供參考，為今后的區(qū)域劃分和商業(yè)街區(qū)劃分、住宅位置分析、交通安全管理等方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。通過對相關(guān)資料的分析，可以為今后的國土空間規(guī)劃提供依據(jù)。

3.2 分析數(shù)據(jù)源之間的空間關(guān)系

在測繪地理信息技術(shù)中，地理信息覆蓋的范圍非常廣泛，以平面和高度為代表。從地理信息的角度來看，地理信息包含地理、經(jīng)濟(jì)、社會等方面的內(nèi)容，反映出地理信息的多樣性。同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能處理碎片化、非結(jié)構(gòu)化、離散化的數(shù)據(jù)，將不同地區(qū)的地理信息進(jìn)行有效的集成，使得不同地區(qū)的地理信息相互關(guān)聯(lián)，從而提高數(shù)據(jù)的使用效率和實(shí)效性。要使二者和諧發(fā)展，就必須把經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源保護(hù)結(jié)合起來。我國國土資源的總量是有限的，在進(jìn)行國土規(guī)劃時(shí)，要確保其科學(xué)性和合理性，以達(dá)到國土資源的最優(yōu)配置。比如，要實(shí)現(xiàn)對礦山的治理，不僅要保證項(xiàng)目的質(zhì)量，而且要保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行。同時(shí)，采用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，合理利用城市土地資源，實(shí)現(xiàn)住宅小區(qū)與商業(yè)住宅區(qū)之間的協(xié)調(diào)，對改善城區(qū)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有積極作用。

3.3 對國土規(guī)劃工作進(jìn)行可視化監(jiān)測

通過對相關(guān)的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)與約束，可以將獲得的規(guī)劃數(shù)據(jù)直觀地反映在客戶端計(jì)算機(jī)上。例如土地利用面積、日照分布等。地理信息可視化展示的功能非常強(qiáng)大，特別是三維圖形技術(shù)，可以充分體現(xiàn)國土空間規(guī)劃的內(nèi)容[4]。實(shí)現(xiàn)國土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)控，需要海量的數(shù)據(jù)支持。海量的地理信息能夠?qū)Ω鞣N活動(dòng)的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行歸納和分析，能夠?qū)τ?jì)劃的實(shí)施過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為確定規(guī)劃工作的支撐體系和分區(qū)奠定基礎(chǔ)。在規(guī)劃中，運(yùn)用空間分析工具，可以對空間進(jìn)行可視化展示，直觀地展現(xiàn)各項(xiàng)資源分布情況，并對不同的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，更好地了解各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、土地利用情況、環(huán)境質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息，為政府決策者提供科學(xué)的依據(jù)。

3.4 對國土空間規(guī)劃的適用性進(jìn)行評價(jià)

盡管我國擁有豐富的石油儲備，但是一些資源無法得到充分利用，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對資源的需求也會越來越大。因此，必須把國土空間規(guī)劃放在可以接受的范圍內(nèi)。環(huán)境容量是制約土地開發(fā)與利用的重要因素，在開發(fā)和利用土地資源時(shí)，要綜合考慮地方的技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)水平、環(huán)境承載力等因素，并通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)判斷其合理性，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。國土空間的開發(fā)與規(guī)劃工作，關(guān)系到自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因而必須從實(shí)際出發(fā)，對環(huán)境容量有關(guān)的各種因素進(jìn)行分析。

4 測繪地理信息技術(shù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用

4.1 規(guī)劃編制方面的應(yīng)用

在規(guī)劃編制過程中，利用GIS 技術(shù)可以為編制工作提供大量的資料，促進(jìn)空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，提高編制工作的效率，促進(jìn)編制工作的智能化[5]。在國土空間規(guī)劃中，利用多源遙感圖像作為基礎(chǔ)資料，對土地要素覆蓋、空間資源利用進(jìn)行了宏觀的描述；為了獲得更多的三維測繪資料，充分利用多時(shí)態(tài)、多尺度、多時(shí)態(tài)“一張圖”；推進(jìn)“一張圖”、多網(wǎng)融合、鏈路貫通、云端互補(bǔ)工作，形成一套完整的空間規(guī)劃控制線系統(tǒng)；為了確?！耙粡垐D”的真實(shí)性和完整性，利用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)全天候監(jiān)測自然資源，使自然資源得到全面、科學(xué)的應(yīng)用。

4.2 規(guī)劃管理方面的應(yīng)用

在國土空間規(guī)劃中，需要大量的空間信息和圖形數(shù)據(jù)。因此，在測繪地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步完善城市空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，為城市規(guī)劃的制定和實(shí)施提供了重要條件?？臻g數(shù)據(jù)庫需要支持大量數(shù)據(jù)存儲和管理，支持多種數(shù)據(jù)表達(dá)方式，并具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)維護(hù)與更新功能，為國土、監(jiān)察、測繪、發(fā)改、環(huán)保等多個(gè)部門提供數(shù)據(jù)支持。

4.3 規(guī)劃實(shí)施方面的應(yīng)用

測繪地理信息技術(shù)是空間分析技術(shù)，可以完成空間疊加分析、鄰域分析、數(shù)字地形分析等多種功能，確?？臻g規(guī)劃順利進(jìn)行。運(yùn)用地理分析的方法，可以對土地進(jìn)行分類和選址；實(shí)時(shí)、快捷地測繪數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間規(guī)劃的調(diào)整[6-7]；利用測繪地理信息技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控城市空間規(guī)劃的執(zhí)行狀況，并對其進(jìn)行及時(shí)的反饋，確保其科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

4.4 規(guī)劃監(jiān)督方面的應(yīng)用

運(yùn)用地理信息技術(shù)實(shí)施國土空間規(guī)劃，可以起到很好的監(jiān)測和預(yù)警效果。在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，可以利用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)建立土地空間規(guī)劃指標(biāo)，利用智能分析模式，對土地資源的開發(fā)利用進(jìn)行科學(xué)、合理的評價(jià)；利用地理信息技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能，對重點(diǎn)控制線、剛性目標(biāo)、重點(diǎn)地區(qū)等進(jìn)行監(jiān)測，建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)閾值，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與預(yù)警。同時(shí)，通過對比分析，適時(shí)地調(diào)整規(guī)劃的方向與進(jìn)度，促進(jìn)區(qū)域發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)語

地理信息測繪技術(shù)具有采集、整合、分析等功能，是實(shí)施土地管理的關(guān)鍵技術(shù)。為保證土地管理的科學(xué)性和合理性，應(yīng)在國土空間規(guī)劃中充分應(yīng)用GIS 技術(shù)。以國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析評價(jià)土地利用變化情況，嚴(yán)格保護(hù)耕地，特別是基本農(nóng)田保護(hù)，加強(qiáng)建設(shè)用地管理。目前，我國國土空間規(guī)劃體系應(yīng)當(dāng)逐步向數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)服務(wù)和數(shù)據(jù)的個(gè)人化服務(wù)轉(zhuǎn)變，對全時(shí)段、全過程的地理信息進(jìn)行采集，實(shí)時(shí)提供全方位的服務(wù)。在推進(jìn)GIS 應(yīng)用與數(shù)據(jù)成果服務(wù)項(xiàng)目的同時(shí)，也要為新技術(shù)的開發(fā)與利用提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，充分利用測繪地理信息技術(shù)促進(jìn)國土空間的保護(hù)、開發(fā)和利用。