GIS技术在国土空间规划中的探索.pdf

6月0引言近年来，国土空间规划和三区三线划定是优化国土空间开发保护格局和构建国土空间规划体系的核心工作1，基于此形成了大量的国土空间规划成果数据；第三次全国国土调查也尘埃落定，形成了丰富的调查成果；同时，新型基础测绘和实景三维中国也正在全面铺开，部分试点城市基于地理实体融合等相关技术为国民经济社会发展和各级各部门信息化提供了统一的空间基底2。探索基于当前的 GIS 技术整合叠加基础地理、各类国土空间规划成果、空间关联现状数据和各类信息资源，构建符合自然资源行业标准和规范的空间信息资源体系，实现“一次建设、多方共享”目标，是当前国土空间规划领域面临的重要任务。基于地理信息 GIS 技术，可以高度整合各类空间规划、空间现状以及管理数据，深入挖掘数据潜在价值，并根据实际业务需求，进行定制化应用开发，服务于自然资源各类管控和管理需求，最终建立纵横联通的信息共享机制，为国土空间规划、城市治理提供精准的基础底座和决策支撑。1基于GIS的国土空间规划平台总体架构基于地理信息 GIS 技术的国土空间规划平台体系按照“1+1+N”模式进行设计，包括：1 个 GIS 数据底座；1 个 GIS平台；N 个基于 GIS 国土空间规划的应用系统。总体软件架构如图 1 所示。GIS 技术在国土空间规划中的探索戴宁（湖南省地球物理地球化学调查所，湖南 长沙 410000）收稿日期：2022-04-12作者简介：戴宁（1988），女，山东蓬莱人，本科，工程师，主要从事土地规划、空间规划等工作。E-mail：摘要：在国土空间规划领域，为了全面落实国家和地方对信息基础设施建设的要求，同时兼顾国家“放管服”改革需求，应充分运用地理信息（GIS）技术，以国土空间管控数字化、地图可视化为目标，实现“多规合一”及全要素的管控。采用GIS技术，通过国土空间规划全周期二维、三维一体化GIS数据底座和平台建设，让自然资源规划、管理、实施监督、应用全流程更加系统化，推动国土空间规划数字化转型升级，助力国土空间高质量发展。关键词：国土空间规划；GIS；地理信息；数据底座；“一张图”中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：2095-7319（2023）03-0075-04Exploration of GIS technology in land spatial planningDAI Ning(Geophysical and Geochemical Survey Institute of Hunan,Changsha 410000,China)Abstract:In the field of land and space planning,in order to fully implement the national and local requirements for informationinfrastructure construction,and at the same time balancing the needs of national decentralization,regulation and serving reform,weshould make full use of geographic information(GIS)technology,aim at digitalization of land and space management and control andvisualization of maps,and realize multi-regulation integration and control of all elements.By using GIS technology,the wholeprocess of natural resources planning,management,implementation supervision and application will be more systematic through theconstruction of GIS data base and platform for the whole cycle of land space planning,which will promote the digital transformationand upgrading of land space planning and help the high-quality development of land space.Key words:land spatial planning;GIS；geographic information;data base;a picture戴宁：GIS 技术在国土空间规划中的探索75经纬天地Survey World2023年第3期No.320231 个 GIS 数据底座：为了开展国土空间规划场景应用，需要构建以 GIS 为基础的空间数据底座，包括基础底图数据、规划数据、项目审批和方案数据、公共专题等数据。1 个 GIS 平台：平台层包括数据管理、服务发布、空间数据查询、空间可视化与分析、二次开发工具等模块。将各类应用场景的共性能力以组件的形式打包封装，高内聚、低耦合，通过微服务和 API 接口为上层多种应用提供支撑，实现能力共享，以满足各行业基于 GIS 的各类国土空间规划应用，提供辅助规划、设计和仿真模拟功能。N 个 GIS 应用：包括自然资源规划“一张图”、辅助城市设计、实施监督等三大块。2功能设计2.1GIS数据底座当前，自然资源和规划部门正在利用“空、天、地”等综合手段，开展全息测绘、国土资源调查、自然资源监测、实景三维项目建设等活动，积累了大量的地理空间数据，形成了成果丰富的基础空间数据。接入编制单位提交的底图数据，同时充分整合已积累的各类数据资源，包括地形图、遥感影像、模型数据、现行规划编制、规划审批方案、公共专题等数据，形成自然资源数据体系，支撑国土空间规划编制及开发保护现状评估工作。基于 GIS 的数据底座内容如表 1 所示。（1）基础 GIS 底图数据基础 GIS 底图数据包含：地形图、影像图、数字高程模型、倾斜模型和手工模型等数据，将构成国土空间规划应用系统的基础数据底座。（2）规划数据包括三条控制线（生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界）和城市总体规划、控制性详细规划、各类专项规划、修建性详细规划等多层级、多尺度、多类别的国土空间规划要素，如城市总体规划数据、土地利用总体规划数据、国土空间规划数据、中心城区城市规划数据、中心城区控制性详细规划数据、土地整治规划数据、绿地规划数据、综合交通规划序号1234数据大类基础底图数据规划数据项目审批和方案数据公共专题数据数据中类地形图遥感影像数字高程模型倾斜模型手工模型三条控制线总规、控规、专项规划项目行政审批和设计、施工、竣工等BIM方案模型社会经济、实有人口、POI、地名地址数据格式*.shp*.tif,*.img*.tif,*.img*.osgb*.max*.shp*.shp*.rvt*.shp图 1总体系统架构表 1GIS 数据底座内容766月数据、热力专项规划数据、环卫专项规划数据等多项综合规划数据和专项规划数据。（3）项目审批和方案数据集成各类建设项目的行政审批数据与建设方案等数据。该数据有两个作用：（1）结合行政审批信息动态更新基础GIS 底图；（2）支撑后续工程建设项目策划协同、立项用地规划审查、施工图模型审查、竣工验收模型审查、城市设计、城市管理等智慧应用。项目审批和方案数据将实现与基础GIS 底图的叠加、展示和应用。（4）公共专题类数据此类数据应包括社会经济、实有人口、POI（兴趣点）、地名地址等数据，可以实现与基础 GIS 底图的叠加。2.2GIS平台层GIS 平台可以实现各种空间信息资源的融合、治理、管理、发布和共享，通过将专题图层数据进行发布，形成了标准的二维、三维数据服务体系，支撑各类规划决策业务。（1）数据管理支持按专题的方式接入各类数据资源，包括项目审批和方案数据、二维数据（公共设施数据、建筑要素模型、水系要素）和三维数据（地质模型、BIM、点云、MAX、管线及地下空间要素模型、倾斜摄影），并对这些数据进行多种管理操作，包括数据上传入库、数据下载、元数据编辑等。（2）服务发布支持二维、三维数据服务（WMS 服务、WFS 服务、WCS服务、WMTS 服务、WPS 服务）和三维数据服务（3D Tiles）等服务的发布、管理（添加、删除、编辑）、注册、审核等功能。服务发布和应用流程如图 2 所示。（3）检索和统计在基础空间数据的基础上按类别、辖区、图层名称等关键字和条件进行地图数据的检索、查询、分析、统计，从而支撑用户快速获取各类地理要素（如土地、建筑物）的时空分布情况。（4）数据呈现与分析提供跨操作系统、跨设备、跨浏览器二维、三维可视化能力；具备二维、三维地图漫游浏览、特效展示、高性能的粒子系统展示、基于 WebGL 3D 的场景展示3、气象模拟等功能；具备距离量测、面积量测、日照分析、光污染分析、可视度分析、净高分析、视线分析、视域分析、填挖方分析等功能。（5）二次开发中心提供 ISO/OGC 标准 Web 数据服务接口，提供功能二次开发接口，具有二次开发集成能力。用户可基于二次开发中心进行后续国土空间规划应用场景的定制开发。2.3基于GIS 的国土空间规划应用2.3.1自然资源和规划“一张图”基于 GIS 平台的二次开发包，定制开发自然资源和规划“一张图”应用系统，该应用系统中接入的数据资源涵盖现状“一张图”、规划“一张图”、管理“一张图”等数据服务，应用服务提供基础地图功能、图层管理、信息查询、证书专题分析、项目审批进展跟踪、动态标绘、用地绩效分析、项目全生命周期管理等。通过“一张图”全面提升国土空间规划动态监测服务能力，助力自然资源管理及空间治理迈向智慧化4。（1）基础地图功能基础地图显示、底图快速切换、图层检索定位、地图缩放、地图量测。（2）图层管理根据浏览频率对图层组进行自动排序，高频浏览、最近浏览图层记录、调阅与管理。（3）信息查询对高频调用数据定义主要业务信息域，并按照不同人员角色定义不同业务信息查询调阅权限。支持选择重点关注数据进行快速查询、高级查询与定位。（4）证书专题分析提供证书专题分析应用服务，以地块为单元，串联地块所审批的各类证书，实现地块证书的全链条空间化，管理者和业务人员可以通过证书地图快速掌握相关证书信息，辅助建设项目审批和科学决策。（5）项目审批进展跟踪提供项目审批进展跟踪应用服务，及时获取最新的项目办理状态，对办理超时的项目进行及时预警，辅助审批业务工作。（6）动态标绘基于国土空间数据资源对会议提到的重点空间、现场踏勘情况、日常违法用地等信息进行标绘（包括图形与属性）与记录，上传必要的材料，按需汇集至国土空间“一张图”中，将对标绘的数据进行业务专题管理和定期版本管理，方便日常工作需要。（7）用地绩效分析基于企业法人与基础地理信息的初步融合成果，充分对接融合税收、工业产值等经济数据，进行工业用地绩效分析、税收贡献分析，辅助查清城市闲置、存量土地的底数，为全面盘活存量打好基础。2.3.2辅助城市设计从公共空间、空间形态、道路交通等多个维度，定性结合定量手段辅助城市设计的精细化设计，从而推动城市设计在图 2服务发布和应用流程戴宁：GIS 技术在国土空间规划中的探索77经纬天地Survey World2023年第3期No.32023后续规划实施阶段的有效传导。（1）上传规划方案支持用户上传自定义的规划方案，并与平台现有的三维场景中的空间要素进行融合叠加分析，辅助用户从空间形态、道路交通、公共空间等多个角度综合评判城市设计方案。（2）公共空间在三维的场景下支持对城市设计方案进行公共空间分析评估，主要包括环湖公共空间开敞度分析、重要轴线和景观视廊的通视分析、重要视点的可视域分析等，为完善城市设计方案提供技术