GIS在国土空间规划中的应用

闫继江

【摘要】自进入21世紀以来，我国经济发展促使城市化进程不断加快，为充分满足城乡发展需求，需更好的规划国土空间，从而促使社会与经济的发展形成良好衔接。基于此，本文将主要针对如何在国土规划工作当中有效应用GIS技术展开相关研究、探讨。

【关键词】GIS;国土空间;土地规划

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.059

引言：

GIS也被称为地理信息系统，从上世纪90年代开始，这项技术只在欧美发达国家流行，一开始，它的主要作用是帮助人们更好地了解日常生活中的土地资源，更全面地掌握地球上各个区域的地质环境。之后，大数据技术的关键技术被应用到日常生活的方方面面，比如车辆导航栏，以及城市中比较危险区域的巡检，而大数据技术在国土空间规划中也发挥了关键作用。

1、研究背景

迄今为止，我国市场经济体制在逐步完善。在这个时代背景下，国土空间规划研究成为国家资源保护局相关部门关注的重点。为了更好、更有效地利用国家空间资源，需要从战略角度对空间进行规划。在这整个过程中，我国早期出台的国土空间规划部分具体内容已经不能适应城市发展的要求。为更好地实现新社会背景下国家内部空间可持续基础设施的发展要求，灵活利用原有资源，并在此基础上不断拓展调查资源，应按照生态环境保护和绿色发展等要求开展土壤资源综合利用。同时，还要注重多源数据的整合，在合理应用数据和信息内容的基础上，才能保障国土资源的可持续建设。近年来，在国土空间测绘工程中，某地利用云计算技术和GIS服务平台，获得了各种地图等多种数据信息资源。其中，1：1000地图重点覆盖城市和市区;物理地理影像数据采集是指2005-2019年多层次、多时段的通信卫星数据监测。在城乡地区，根据档案目录的调查，明确各核心区域的档案目录，采集准确数据信息对土地资源管理办法中的“采集、填报、备案、核对”等各类授权信息实行统一管理，特别是基于第二次全国调查的结果。合理编制土地资源空间信息，统一编制辖区内各城市总体规划信息，设计方案制作统一的总体规划管理方法、土地利用规划方案和“一书三证”总体规划管理办法信息等。此外，创建三维城市模型、矿产资源和检查模型、智慧政务模型、专题讲座数据信息模型，包括但不限于测绘工程自然地理信息的大量自然资源数据信息、历史人力资源和经济学开发资源，创建自然地理信息系统的数据分析管理系统。

2、国土空间规划的要求

国土空间规划是“多规划合一”创新发展的结果。要坚持以人民为中心的发展理念，牢固树立绿色发展理念，落实高质量发展要求，建立健全规划，统一规划管理体制，改进规划管理方式，提高规划质量，加强规划建设，协调当前政策，重点实施，加快建立全面、科学、合理的规划体系。新规划管理体系结合主体功能区规划、土地资源利用规划、城镇规划等空间规划，在全国范围内打造新国土空间规划，以科技领先、严格管控、强化规划权威为基础，这是一个体现国家实力的限制性计划。为此，新版国土空间规划明确提出多项新规定，以确保五项调整，即：全面调整指南、调整定编审核管理制度、调整标准管理制度、政策法规、现行政策管理制度的调整及实施。在此基础上，还指出了六大变化，即：服务变化、关注重点变化、发展模式变化、监管方式变化、有效性变化和工作变化，在效果方面着眼于在全国范围内建立统一的全国空间基础服务平台，基本构建国土空间综合规划、检测、分析和管理系统、警报信息，这与GIS技术作为支撑点的强大作用是分不开的。

3、国土空间规划体系GIS起到的作用

3.1作用

在国土空间规划管理系统规划过程中，GIS充分发挥了非常特殊的作用。其作用体现在：土地空间规划的总体目标和有效性，统一数据规范，统一后台工作，以“三调整”为最基本数据，了解所有土地现状。在整个空间规划编制过程中，对土地内部空间进行规划执行评价、双重评价、生态红线划定、农田维护等四项研究。城市开发设计边界划分等具体内容，每条线的面积和每一个指标值都与室内实际空间严格匹配，一套科学的方法必须是最佳的管理体系来进行演练，这里的工作是大规模的数据分析，在工作中，只能依靠GIS的专用工具和技术来完成。此外，对于信息平台的基础建设，需要应用逻辑构建、数据库基础构建与集成、前后端开发设计、算法实体模型优化等具体内容。其中，除了传统的IT工作，还要了解GIS和空间规划的逻辑“运营”，规划、开发设计、建设、运维管理等所有测试评估系统。如今，国土空间规划管理系统的编制已进入GIS专用工具时期，随着GIS的不断更新，国土空间规划的出现更加直接呈现在人们面前。

3.2国土空间规划的基础数据库建设

为了确保国土空间规划方法设计的有效性，需要在前期工作中，对国土空间规划产生的多源数据进行针对性获取。因此引进地理大数据技术，利用该技术，实时获取数据，国土空间规划基础数据库的基础建设，逐步由三调数据库演变而来，将基础数据转化为国土空间规划的主要用途分类，打造国土空间规划“一张图”系统。在这个环节，统一多项规定，还规定在全国建立统一的数据库规范，开展地图点核对，分析矛盾原因，制定调整办法进行整合。同时，过去很多用CAD工具制作的规划图需要导入到GIS系统中，按照数据转换的方法进行测试，国土空间基础服务平台的数据资源包括国土空间规划、审查、执行、测试、评估过程中使用的现状数据、规划数据、管理方法数据和社会经济发展数据。利用大数据空间信息具有更新迭代的特点，梳理多源数据的类型。例如，在获取多源数据的整个过程中，可以参考区域地质环境图例准确定位区域内密集或稀有的空间规划点，并应用云技术测量交叉型相对密度信息内容数据。过程中，多源数据共享解决，按照文档分布式系统方法进行MPP解决，明确提出的解决方案流程包括测绘工程的自然地理空间数据、数据采集、数据共享、数据制造，在测绘工程空间数据时，应利用地理信息系统和定位系统技术，对获取的空间图像数据、地质环境基础数据、地形数据等信息进行有目的的采集，了解数据后，根据获取数据的先后顺序和空间时钟频率，将其导入ArcGIS服务平台。此外，创建空间数据表，在数据库报表中创建索引模块，将多源数据导入自然数据库和其他数据库。在上述明确具体内容的基础上，利用“3S技术”和物联网技术通信技术，构建物理地理空间几何的精确物理模型。因为在这整个过程中，利用物理地理大数据来解决数据更具可行性，并且采集到的数据信息内容并不缺乏大量的空间碎片数据。因此，需要在获取数据和导入数据的全过程中对半结构化数据进行格式转换，获取其中具有使用价值的信息内容，进行具体的数据库建设。这样就必须构建国内空间的多源数据，从而为我国土地空间规划有效性提供有力保障。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3

3.3国土空间规划编制

在整个国土空间规划过程中，关键的阶段之一就是“双评估”阶段。即对资源环境的承载能力和国家内部空间开发设计的适用性提出意见。在“双评”阶段，需要基于多种数据挖掘技术，对空间商业用地的每个网格进行评分，涉及的数据很多，包括绿色生态、土壤资源、水源、气体等环境、灾害、区位优势以及数据的多样性，使得它只能基于栅格数据分析，而栅格数据分析是GIS应用的优势;由于《双评技术指南》的存在，评论步骤进行了更详细的具体指导。因此，如果相关工作在数据完整时更合适，这也是关键的任务之一。此外，在国土空间规划初期，需要对前期规划进行评估，国土空间规划实施评价是国土空间规划的关键基础任务，评估实施状况，找出状况和存在的不足，为国土空间规划奠定良好的基础，这促使GIS拥有极大发挥空间。在对国土空间规划进行研究与分析中，要通过信息技术的应用，统计与分析国土空间规划的相关数据进行，其中包含国土空间的矢量图形、地形图、城市规划图、土地利用规划图、道路、行政区划分等地图相关数据，在对国土空间规划进行优化的基础上，可提高国土空间的整体规划水平提升。在土地利用规划与城市规划中，整体结构搭建如下：

在完善规划编制过程中，通过评估空间规划的技术问题、环境影响以及可持续发展等，并对国土空间规划设计进行优化，从信息化技术应用视角下，调整空间规划方案，在国土规划以及技术应用的视角下，优化地形、布局等，在实地考察的基础上，对国土空间规划的执行情况进行检验，结合实际情况变化完善、更新规划，提高国土空间规划的综合发展水平。从国土资源合理化利用的角度分析，在空间规划的视角下，对国土空间规划决策以及数据统计分析等进行完善，提高国土空间规划的科学性以及合理性。例如，利用影像技术，对地形图以及规划等，提高国土空间规划的综合发展水平。在数据协同以及决策分析基础上，调整规划过程以及规划决策，通过区域规划设计，满足国土空间利用的综合发展需求。

3.4国土规划空间研究

在国土空间规划的不同方面，都可以加入相应的研究，为国土空间规划提供相应的依据，从区域联系进行分析，到城区内部结构的审视，再到城市整体升级，对城市规划设计产业、街道办事质量的审视，在不同层次上国土空间规划，空间数据研究，GIS是用来做分析工具的。同时，在数据平台行业，属于商业服务竞争激烈的行业，从国内空间基础服务平台，到“一张图”执行督导服务平台，再到策划编辑平台，甚至双评估应用程序，商业企业掌握一定的意识能力，而传统规划领域缺乏数据平台工作经验，在这种情况下，许多平台不断涌现，而GIS就是关键之一。另外，OpenGIS是当今流行的标准应用，SDTS也将保持快速发展趋势，并朝着集成化趋势发展一定的收敛性。SDTS可能会转向与OpenGIS的集成，SDTS可以为OpenGIS进行空间数据存储标准和转换标准的建立和完善，它不依赖于特殊的GIS软件格式来进行合理有效的标准应用，在专业提供格式指示的基础上，为数据信息用户提供格式帮助，方便用户快速掌握相应的转换标准。数据信息客户只需加载SDTS库函数即可获取数据平台提供商提供的数据信息格式，SDTS提供的数据信息格式库功能，如果选择更对应的后台管理进行数据库查询，那么不仅可以完成空间数据信息模块的灵活使用，还可以进行一定的采集SDTS存储空间数据信息，并在实际运行的socket上获得高效的空间数据整合方案，然后按照DLG/F标准完成SDTS和OpenGIS，让用户在拓扑关系中获取动态记录，并实现用户自定义的基础空间数据类型的本质规定，也将对OpenGIS及其SDTS的发展起到引导作用。

4、 GIS在基础资源研究中的应用

在国土规划中，大数据技术最重要的功能是给出相应的空间信息，为国土空间规划提供一定的数据参考。更关键的应用包括以下几个方面。一是掌握基于大数据技术的城乡差距规划和基础设施建设。从相关数据中，可以了解到城市发展、扩张以及城乡人口流动。另一个层次可以识别所有区域的交通状况和每条道路的总流量。生态资源和地理环境的现象通常是多种多样的，并且由于我国自然地理总面积比较大，地域广阔，生态资源和环境更加错综复杂。而如果要在我国每个地方进行国土空间规划，前期调查这个区域的生态资源是非常有必要的，因为这也是开展相关规划的依据。在自然地理调查的整个过程中，GIS大数据技术可以非常高质量地采集和解决地理环境信息，并且相较于传统的人文自然地理调查，GIS在数据采集上更加精准，可以融入更加复杂的环境。在实际运行过程中，GIS大数据技术的技术性可以对一个区域的生态环境、山林环境、水土标准、气候条件甚至人文风情等进行一定程度的数据采集，GIS技术的相应功能分类可以有以下几个层次。

首先，GIS技术可以应用于各种相对恶劣的环境，在这种环境中收集必要的信息进行算和求解，即在人力掌握和分析信息之前，应对数据进行第一轮求解，给出一定分析结果，为后续操作打下坚实基础。其次，它可以对一个地区的生态资源保护提出建议，并可以完成相应数据来预测该地区未来很容易引发的洪水灾害和其他灾害。而且，GIS自然地理信息系統的技术特性，也可以根据采集到的数据信息，明确对一个地区的基础设施提出相应建议。总的来说，可以根据一个区域的空间规划和人口流动情况，提出相应路面和公路桥梁的最佳基础设施地址。如今GIS物理地理信息系统的技术性早已得到保证，不仅在数据采集和基础分析方面，而且在生成完整的物理地理信息数据库查询方面也得到了保证。这样，相应数据就可以整理到其他系统中进行建模和分析，土地空间布局工作中后期工作人员也可以更大程度地利用这些信息进行信息共享。

5、 GIS在规划管控中的应用

在国土资源监管中，存在着双重评价的体制性问题，在双重评价中，也指网络资源对自然环境中的环境承载能力的评价，及对土地开发、设计和管理决策的适用性评价。根据地理信息系统，可以收集和整理一个地区的水、土壤、城市、人口数量、网络、交通等资源状况，除了双重评价，还有相关的三区三线核心概念。其中，三区是指一个区域的绿色生态空间、农牧业空间及其城市空间，第三条线是指一个区域的生态环境保护线和田间养护线，以及城市开发设计的边界线，在地理信息系统总体规划和监管过程中，必须严格按照双评价及三区三线的核心理念进行。此外，地理信息系统在生态文明建设中也具有关键作用，根据地理信息系统对一个地区的自然条件进行调查，可以识别当地的水土条件、河流断面等。之后可以为土地的空间布局奠定更可靠的基础，在土地空间布局上，整改一些不利的条件问题。

结语：

地理信息系统早已广泛应用于国家的总体规划，但是未来要进一步发展国土空间规划的趋势，还需要在相关科技进步上不断进步。因此，相关专业技术人员及科技人员必须不断对GIS技术进行分析和改进，为我国国土空间规划工作打下坚实基础，在国土空间规划的全过程中做出更恰当的管理决策，可以极大地推动我国其他产业链的快速发展。

参考文献：

[1]饶霞.地理大数据与GIS平台在国土空间规划中的应用[J].中国新技术新产品，2021（11）：3.

[2]白妙妮，田茂.浅析gis在国土空间规划领域的应用[J].地矿测绘，2020，3（4）：52-53.

[3]柯燕萍.地理信息数据档案在国土空间规划中的应用探讨[J].2021（20）：95-96.

[4]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，2020，36（5）：261-269.

[5]张茗，钱金波.基于WebGIS的国土资源辅助决策系统的研究[J].甘肃科技，2020，36（17）：3.

[6]黄丽霞.基于GIS和转移矩阵的土地利用变化分析[J].地矿测绘，2020，3（4）：120-121.9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3