基于ArcGIS的“双评价”系统开发研究_冯思园.pdf

第 46 卷 第 6 期2023 年 6 月测绘与空间地理信息GEOMATICS SPATIAL INFOMATION TECHNOLOGYVol 46，No 6Jun，2023收稿日期:20210906作者简介:冯思园(1993)，男，浙江杭州人，助理工程师，学士，主要从事 GIS 软件开发、国土调查、灾害普查等工作。基于 ArcGIS 的“双评价”系统开发研究冯思园，吕淑媚(浙江省测绘科学技术研究院，浙江 杭州 310000)摘要:随着社会经济的不断发展，我国愈加重视国土空间规划，省级和市县级的国土空间规划编制工作在全国各地区、各政府陆续开展，“双评价”作为国土空间规划的基础性工作，能够准确反映我国国土空间资源的利用现状。但由于“双评价”仍处于发展阶段，数据源种类繁多、评价方法复杂且缺乏统一规范，并且在数据搜集时由于多方面因素导致数据缺失等，均是“双评价”现存的问题。本文从“双评价”原则出发，以 ArcGIS 平台为基础，对“双评价”现存的问题进行研究，推出基于 ArcGIS 平台的“双评价”系统，能够有效解决“双评价”过程中的各类问题，提高工作效率，具有较高的现实意义。关键词:“双评价”;国土空间规划;ArcGIS;评价指标中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:16725867(2023)06010604esearch on the Development of Double EvaluationSystem Based on ArcGISFENG Siyuan，LYU Shumei(Zhejiang Institute of Surveying and Mapping Science and Technology，Hangzhou 310000，China)Abstract:With the continuous development of society and economy，China pays more and more attention to land and space planningThe preparation of land and space planning at the provincial，city and county levels has been carried out in various regions and govern-ments across the country Double evaluation is the foundation of land and space planning，which can accurately reflect the statusquo of the utilization of land and space resources in China However，due to the situation that double evaluation is still in the devel-opment stage，there are a wide variety of data sources，the evaluation methods are complex and lack of uniform standards，and the datacollection due to various factors lead to data missing，etc，which are all existing problems of the double evaluation Based on theprinciple of double evaluation，this article optimizes the existing problems of double evaluation and introduces the double evalu-ation system based on the ArcGIS platform，which can effectively solve various problems in the process of double evaluation，im-proves work efficiency，and has high practical significanceKey words:double evaluation;land and space planning;ArcGIS;evaluation indexes0引言“双评价”的含义是资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价的有效结合，作为国土空间规划编制的前期必要工作，是国土空间规划不可或缺的重要环节1。“双评价”工作的目的是通过对资源环境历史及现状条件进行科学合理分析，总结国土空间利用现状中的问题，为后续资源利用可指明方向、规避风险，实现国土空间资源的科学有效利用，满足农业生产、城乡一体化建设、生态保护系统等不同利用类型的最大限度的适宜开发利用空间2。“双评价”工作具有较高的复杂性，是一项系统性的工作，涉及多个学科以及多个重点方向。在“双评价”工作开展前期，需要搜集各类基础数据，主要包括矢量地理数据、土地资源利用现状、水资源分布现状、历史文化及区域气候等多类型基础数据，但个别数据获取过程极为困难，甚至部分数据处于涉密状态3，需专项批准，故给“双评价”工作的开展造成了极大困难;基础数据搜集完成后，需对其进行预处理，但由于数据多源化且数据格式多种多样，不同来源数据的坐标系千差万别，需对其一一转换，数据处理过程极为复杂，工作量较大4;基础数据处理完成后，需采用专业方法对其进行评价处理，但由于“双评价”涉及专业领域较多，需要不同领域的专业人员集中处理5，针对不用数据建立专有数学模型，同时需要对不同数据类型的多要素不断进行叠加处理，工作较为烦琐，在一定程度上增加了“双评价”工作的复杂程度。在本次研究过程中，针对“双评价”工作的现存问题，从“双评价”原则出发，以 ArcGIS 平台为辅助工具，设计开发了“双评价”辅助系统，将多源数据进行有效融合处理，并结合 GIS 强大的空间分析处理能力，大大降低了“双评价”工作的作业强度，同时降低了人为干预因素的影响，在提高作业效率的同时，保障评价结果的客观性，并将评价结果进行多元可视化展示，具有较强的专业性和直观性，便于后续进行国土空间规划分析研究。1“双评价”理论基础1 1“双评价”体系“双评价”包括资源环境承载能力评价以及国土空间开发适宜性评价，其主要工作内容包含前期数据准备、单项因素评价、集成评价和综合评价 4 个方面。前期数据准备是“双评价”的基础工作，通过多种途径获取“双评价”所需要的多源数据，对其进行预处理，然后导入到数据库中进行存储，便于后续分析利用;单项因素评价是对参与“双评价”过程的因素单元进行单独分析，获取各因素对评价结果的影响，便于权重赋值;集成评价是依据使用者需求划分评价方向，主要包括生态保护评价、农业生产评价以及城镇建设评价，其目的是按需选择，确保评价结果的专业性和针对性;综合评价也可称为系统评价，是依据研究区实际概况，对其资源环境承载力以及国土空间开发的系统性评价，包括风险识别、潜力分析等，便于研究人员对研究区资源环境和国土空间进行整体性把控。“双评价”技术体系如图 1 所示。图 1“双评价”技术体系Fig 1Double Evaluation technical system1 2“双评价”原则“双评价”是国土空间规划编制的重要前提，评价结果的准确与否，直接影响了国土空间及资源规划利用的合理性，故在“双评价”开展过程中，必须遵循生态优先、科学客观、因地制宜、操作性强等原则。1)生态优先。“双评价”需要以生态文明思想为基础原则，重点突出对生态系统的保护功能，并能够对具有重要服务功能以及较为敏感的生态区域进行精准识别，从而对生态系统的完整性以及连通性进行有效维系6。在“双评价”工作推进过程中，必须坚守生态安全底线，在不断扩大城镇规模建设的过程中，也要保障农业生产的可持续性发展。2)科学客观。“双评价”过程和成果不能受人为主观因素干预，必须具有科学性及客观性，应以保护自然及生态环境为主要目标，并全方位考虑陆地海洋范围内自然资源、环境灾害等各类因素，以尊重生态环境为前提7，顺应生态环境自然发展;在评价方法上，以定量为主、定性为辅，并与各类专项调查评价成果进行有效结合，统筹衔接，从而对待评价地区的资源环境禀赋条件、土地资源开发利用现状以及生态资源潜力等进行科学合理评价。3)因地制宜。“双评价”的开展不但要对研究区资源环境底限约束进行考量，同时也要结合该地区地理位置、周边环境、历史人文以及尺度差异等因素8;由于各个地区都会有各自的地域特色，在区市评价过程中，应注重因地制宜原则，对“双评价”的过程进行适当补充，进一步优化评价方法，使其更贴合区域实际应用。4)操作性强。“双评价”工作需具有较强的可操作性，以各个地区评价指南和基础思想为基础，结合研究区实际概况，探索研究适合该地区的评价指标以及评价方法，并与研究区相关主导部门充分衔接9，确定符合研究区现状的弹性区间，从而使得评价方法具有较强的灵活性，评价结果更加具有针对性和可验证性，为研究区国土空间及资源规划利用提供科学合理的基础数据。1 3“双评价”数据来源“双评价”所覆盖的领域较多，其数据源同样涉及多个学科，主要包括土地资源类数据、水资源类数据、海洋资源类数据以及环境类数据，各类数据所包含的具体数据名称及来源见表 1。表 1“双评价”基础数据Tab 1Basic data of double evaluation数据类型数据名称数据来源土地资源类数据三调数据DEM 数据土壤数据库自然资源部农业部门水资源类数据水资源流域分布图水资源调查评价成果水资源控制单元用水总量控制指标数据水资源综合规划水利部门海洋资源类水深数据大潮平均高潮线，沿海陆地等深线自然资源部门701第 6 期冯思园等:基于 ArcGIS 的“双评价”系统开发研究续表 1Tab 1(Continued)数据类型数据名称数据来源环境类大气环境容量标准数据及其分级结果各控制单元地表水资源量各控制单元过境水资源量生态环境部门灾害类地震动峰值加速度活动断层分布图低质灾害易发区数据地震部门自然资源部气候气象类多年平均风速静风日数多年平均降水量数据干燥度指数月均气温月均空气相对湿度起沙风天数气象灾害数据气象部门基础底图类行政区划分数据遥感影像数据自然资源部2软件系统需求分析为解决现阶段“双评价”过程中存在的问题及缺陷，本次研究通过多方调研，搜集“双评价”需求，以期降低作业人员劳动强度，提高“双评价”作业效率，降低人为主观因素的影响，保障评价结果的客观性及科学性;并将该评价系统与国土空间规划决策系统进行密切连接，进而实现国土空间信息化管理，使得该系统具有更强的实用性。基于目前我国尚未形成统一的“双评价”规范，不同地区依据区域实际概况，选择符合地区需求的评价指标，拟定不同权重，因地制宜，开展“双评价”工作。在本次研究过程中，通过多方调研并咨询相关专业从业人员，“双评价”软件系统开发需求见表 2。表 2软件系统开发需求Tab 2Software system development requirements需求板块具体内容指标体系全面、科学的评价指标评价模块可自由选择评价模块评价结果多样性、可视化展示，成果可溯源系统界面操作简介，界面清晰，通俗易懂3“双评价”软件开发设计3 1系统架构本次研究借助 ArcGIS 平台，从用户需求出发，设计开发“双评价”辅助系统，在设计阶段将“双评价”现存的痛点、难点进行分解优化，使得该系统最大程度满足用户需求。参考表 1 中的用户需求，将“双评价”辅助系统划分为 4 个板块，分别为基础数据板块、评价计算板块、结果输出板块、成果可视化板块，如图 2 所示。基础数据板块主要是将“双评价”所需要的多源数据图 2系统架构Fig 2Syst