国土空间系统认知理论与规划技术探索

胡映

摘 要：国土空间规划的最终目标是实现高质量的空间规划，提高资源配置效率，围绕科学国土空间布局这一核心，依据国家资源、社会经济发展开展一系列规划活动，同时也是人类对未来空间发展趋势的预估以及对未来空间的利用。构建了国土空间系统认知模型，探索了新时期下国土空间规划技术的应用，以供参考。

关键词：国土空间;认知;理论;规划;技术

文章编号：1004-7026（2020）15-0018-02         中国图书分类号：F301.2          文献标志码：A

2018年颁发的《深化党和国家机构改革方案》把原国土资源部、国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部的职责进行了整合，统一组成了自然资源部，由此开启了“多规合一”的工作模式。2019年《中共中央  国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出明确要求：2020年要构建起基本的国土空间规划体系，逐渐建立“多规合一”编制审批体系、法规政策体系、实施监督体系、技术标准体系，完成市县级以上国土空间的基本规划，形成全国国土空间开发保护“一张图”。

为了积极响应国家号召，各省也陆续制定了国土空间规划方案，例如2019年广东省印发了《广东省国土空间规划（2020—2035年）编制工作方案》。2020年初，自然资源部办公厅印发了《省级国土空间规划编制指南》（试行），从省级层面明确了国土规划的定位、指导性要求以及管控内容，为国土空间的规划改革指明了方向[1]。

1  国土空间系统认知模型的构建

国土空间是指人类参与生产活动的过程中，空间域沿着时间轴发展并形成的多维、动态、复杂的人地关系的时空系统，国土空间的核心要素是“时空—人”。人类最初对时空系统的认知是简单的、原始的，这种最初级的认识成为国土空间分支学科研究的起源点。

随着社会不断发展，人类对时空系统的原始认知点也开始扩展，形成了由基本的认知理论构建的认知轴线，最终形成了特定的认知主体对时空系统的认知域，这一认知域模型呈圆锥状。因为时空系统十分复杂，而且认知主体又是多元化的，因此同一个空间域上分布了大量的认知点。这些认知点会沿着相应的认知轴线形成认知域，这些认知域之间又存在较大的差异性。

随着认知域的不断发展，最终形成独立的分支学科。即使是同一个科學问题，站在不同学科的视角，所形成的认知结论也是不同的。正是这种对时空系统认知上的差异，成为空间利用冲突的根源。如果想消除空间冲突，最有效的方法是对空间系统的客观规律形成统一、科学的认知[2]。

国土空间系统认知是各个认知轴线趋于真理、各个认知主体趋于互通互联、各个认知域趋于融合的过程。在独立认知阶段，认知主体之间是相互独立、没有联系的;在交叉认知阶段，认知主体之间开始互动，认知域也开始彼此交叉，这就加剧了认知上的冲突。认知轴线之间相互影响，并且会发生偏移，虽然认知轴线维护着认知域的发展轨迹，但是认知轴线的形态却在冲突、化解冲突的过程中发生了巨大改变[3]。到了融合认知阶段，认知冲突开始化解，认知轴线发生形变，对同一科学问题达成了统一的认知和共识，认知域最终走向融合。在认知模式的演变过程中，人类的认知能力起到了重要作用。鉴于此，人类应该不断提高对空间系统的认知水平，促进认知模式从独立向融合转变，这也是化解认知冲突、促进国土空间融合的重要方式。

人类对时空系统的认知已经从独立发展到交叉——行业空间的规划冲突不断加剧，土地、生态、城市和产业等认知主体之间的互动越来越频繁和密切，认知主体之间相互学习，并通过自身的优势来创新规划体系，而原先的规划体系正在发生转变，并且越来越趋于融合[4]。

2  新时期下国土空间规划技术的应用

2.1  GIS技术

GIS（地理信息系统）是一门新型的边缘科学，集合了管理学、环境学、计算机、空间学、地理学、遥感测绘学等学科。借助强大的硬件与软件技术支持，GIS技术已经成为新时期下在各个领域广泛应用的综合性高新技术。这一技术的推广为挖掘可视化地理空间数据创造了新的契机。

GIS将计算机作为基本工具，能够将各种不同类型、不同来源的数据信息进行整合、统一、归类和分析，通过可视化的信息技术来提升国土空间规划的透明程度和信息化发展水平。例如在自然资源的调查中应用GIS技术，能够直观呈现人们想要调查的任何资源，并且对这些资源进行分析、管理和预测。又如在城市的整体规划中应用GIS技术，可以对城市人口、地理信息等内容进行综合分析，以此作为优化城市规划方案的依据。GIS可以根据城市居民的需求和城市的发展规律来合理布局城市空间，调整选址，还能够预测未来发生率较高的自然灾害，让城市规划更加科学合理。在空间规划中应用GIS技术，能够全面掌握地下空间的各项数据，建立并完善数据库，可以更加迅速地查询数据[5]。通过低空无人机倾斜摄影技术可以建立三维、旋转的城市景观模型，直接展现地物的位置、高度、外观，从而让国土空间的规划更直观、科学。

2.2  数据驱动技术

21世纪，大数据在各个领域都充分发挥作用。对于空间规划而言，数据是不可或缺的。随着自动信息设备、移动功能等技术不断完善，大量空间位置服务数据相继涌现，为国土空间规划感知体系的构建奠定了基础。大数据的一大特色就是动态、可获取性，能够实时采集人们的行为活动以及公共服务，让国土空间规划更具人性化。

除此之外，在云技术和GIS技术的支持下，各种国土空间的要素信息得以优化与整合，还能够采集、分析这些要素信息的分布特点，并实现可视化的表达，为创新国土空间规划方法提供了有利条件。新兴的位置服务大数据具有尺度精准、样本量大等优势，通过与现有城市数据的交互融合，可以更好地用于智能体模型的行为决策反应，使之准确表达人地交互关系，为国土空间的规划改革提供技术支持。

2.3  智能模拟技术

国土空间规划是一门研究人地关系的学科，涉及各专业领域，同时还跨越了时空、行政、运营智力、规划设计的界限。要想合理、科学地规划国土空间，最重要的是了解国土空间的演变规律。智能模拟技术可以实现局部行为与全局演变的相互结合，智能模拟人地关系，并且客观分析个体的发展情况，促进整个系统朝着目标发展，这也是国土空间规划未来的发展方向。例如多智能体系统的模拟特点和国土空间智能模拟的要求基本一致。多智能体系统是一种最新的分布式计算机技术，也是针对复杂系统的一种分析模拟工具，可以把空间要素带入国土空间模型。通过一定的计算方法构建人工智能学习模型，然后将多智能体系统和学习算法相互结合，建立城市开发边界精细模拟模型。

在对表征建设用地规模等因素进行量化后，可以实施的预测模型通过人工智能协同交互模块来模拟决策期间刚性和弹性的边界，最终得到相应的反馈机制。

2.4  协同规划平台

协同规划平台是基于城市总体规划和土地利用规划建成的，同时又结合了其他产业布局的专项规划。平台共享了基础数据和空间坐标，为国土空间的规划提供了业务协同工具、多种数据资源等信息服务。协同规划平台的功能包括基期数据处理、资源信息管理和项目在线审批，这些多功能平台对部门业务之间的协同联动进行了优化，为在线规划管理工作提供了方便。

平台将空间信息数据作为基数，实现了GIS数据、物联网以及BIM数据的相互贯通，搭建起城市信息模拟平台，全面表达、分析了空间的各个单元，为国土空间的规划、协同编制以及监督管理等工作的开展奠定了良好基础。

2.5  动态监测技术

监测系统的主要功能是实时掌握国土空间规划的运行情况，为空间规划管理提供依据。监测内容有国土空间的审批、规划的目标指标、用地变化等。通过比较获得的指标数据和目标数据来明确规划方案实施过程中存在的问题，并制定解决方案。通过对比往来的数据能够更好地调整规划方案。利用非接触性的探测技术，例如遥感技术，可以精准区分国土空间。通过长期动态监测，可以有效管控国土空间。

2.6  定期评估

當前对国土空间规划效果的评估，主要以长时间监测的数据作为依据，通过建立数理模型来评价国土空间规划方案的具体实施情况，忽略了大数据在评价国土空间构建环境中的价值。在信息化、智能化高速发展的时代，建议利用大数据进行评估。例如通过网格人口数据与规划数据的相互结合，利用互联网技术，根据动态人口分布情况来评估文教体卫设施的布局是否合理。

3  结束语

通过构建国土空间系统认知理论模型，以及新时期下国土空间规划技术的应用分析，希望能够提高人们对国土空间规划的认知水平，以期在未来能化解国土空间系统认知冲突，促进国土空间融合。

参考文献：

[1]王明旭，朱婷.国土空间规划协会创新发展模式研究[J].价值工程，2020，39（11）：92-94.

[2]戴慎志，刘婷婷，宋海瑜.智慧社会数据基础设施在国土空间规划的应用[J].城市规划，2020，44（2）：27-31.

[3]张合兵，李铭辉，张青磊.基于多源数据的国土空间规划用地分类体系构建和土地类型识别[J].农业工程学报，2020（5）：261-269.

[4]李鑫，张琰.气候变化下中国生态适应性设计在国土空间规划中的策略及本土化：定义、理念架与读[J].中国园林，2020，36（4）：73-77.

[5]孟鹏，王庆日，郎海鸥，等.空间治理现代化下中国国土空间规划面临的挑战与改革导向——基于国土空间治理重点问题系列研讨的思考[J].中国土地科学，2019，33（11）：8-14.