基于GIS的新时代县级国土空间生态修复规划编制

唐 伟，王 英*，杨学作，杜敬贤，王代印

（1.山东省地质科学研究院，山东 济南 250013）

2020年9月，自然资源部办公厅《关于开展省级国土空间生态修复规划编制工作的通知》（以下简称《通知》）印发实施，在部署省级国土空间生态修复规划（以下简称“省级规划”）编制工作的同时，就市县级生态修复规划编制工作也进行了安排[1]，各级别生态修复规划编制工作已逐步展开。GIS技术在空间规划编制及相关研究工作的应用已经迅速有效地开展[2-3]，其在县级生态修复规划的编制中也将广泛深入的应用。

1 县级生态修复规划主要任务与编制思路

1.1 县级生态修复规划主要任务

《通知》从总体要求、基础工作、规划编制和工作进度等方面对省级规划提出了具体要求。省级规划的主要任务是在开展综合评价和研究重大问题的基础上，统筹谋划省级生态修复总体布局、合理分区和重点工程等，提出到2025年、2030年、2035年分阶段目标，建立生态修复约束性、预期性指标并科学合理分解到市县，提出统筹和科学推进山水林田湖草一体化保护修复的总体思路、目标任务、主攻方向、重点工程、时序安排、资金测算、政策措施等，促进形成点线面结合、生态功能互为支撑的国土空间格局；其规划成果包括省级规划文本、说明、图件、数据库、研究报告和信息系统等[1]。分析省级规划的主要任务和具体内容，就能了解县级生态修复规划的功能定位与主要内容。具体而言，县级生态修复规划是对整个县域范围在一个时段内对其国土空间开展的自然资源生态修复和整治活动的总体部署与统筹设计，是具体落实国家和省市生态保护和自然资源利用规划等相关规划、落实国家和省市生态修复目标任务和重大修复工程等的专项规划，其主要任务是开展调查研究、科学确定目标、合理安排修复项目和建设规划数据库和信息系统，从而维护县域空间生态安全、强化农田生态功能、提升城市生态品质[4-5]，筑牢生态安全屏障，优化国土空间保护修复总体格局，服务生态文明建设和高质量发展。县级生态修复规划总体框架与主要内容见图1和图2。

图2 县级生态修复规划总体框架与主要内容图之规划要素部分

1.2 县级生态修复规划编制思路

首先成立县级生态修复规划编制工作领导小组，加强对规划编制工作的组织领导，同时县级自然资源主管部门应作为生态修复规划编制工作的牵头单位，具体负责向领导小组和政府汇报、与相关部门协调配合等，建立协调工作机制。然后全面收集自然资源规划、发展改革、财政、生态环境、住房城乡建设、水利、农业农村、林草、气象、海洋等相关部门相关成果资料，开展基础研究分析国土综合整治潜力。在此基础上，编制具体方案，明确生态修复目标任务、生态功能分区、国土空间综合整治重点区域、生态廊道建设和生态修复工程等重点项目、投资与效益、实施具体保障政策措施等。再按照相关规程标准要求，建立规划数据库和信息系统并编制完整齐备的各项规划成果。最后通过专家论证后上报地方人民政府 批准，逐级报送备案[6]。具体编制流程见图3。

图3 县级生态修复规划编制流程图

县级生态修复规划编制应遵循以下基本原则：一是坚持实事求是，探索创新，充分做好与相关规划的衔接；二是坚持统筹协调，科学修复，遵循生态系统演替规律，坚持自然恢复为主，实行基于自然的生态修复；三是坚持问题导向，突出重点，针对突出问题，聚焦重点区域；四是坚持因地制宜，分类施策，分区分类合理配置保护和修复、自然和人工、生物和工程等措施；五是坚持公众参与，共谋共建，拓展公众参与渠道，广泛征求采纳公众意见，制定出合民意、得民心的规划[7]。

目前，各类空间规划对GIS技术的运用非常广泛，GIS平台类型主要有ArcGIS、MapGIS、CAD、苍穹、数慧等及由此二次开发的各类实用系统，在规划基础研究、目标确定、方案编制、数据库及信息系统平台建设等方面都发挥着重要作用[8]。笔者就从县级生态修复规划编制中的基础地理信息要素处理、规划信息要素处理和数据库及信息系统平台建设3个重要环节进行详细介绍。

2 基础地理信息要素处理

县级生态修复规划编制离不开对基础地理信息要素的分析与评价，全面分析评价县域基础地理信息要素，了解生态修复在过去和现在面临的现实情况，才能对全县国土空间生态修复的未来进行统筹谋划，构建人与自然和谐的共同体，全面优化国土空间保护修复总体格局。基础地理信息要素主要包括境界与行政区、地形地貌、国土空间利用现状、分析评价和空间规划要素。

2.1 境界与行政区

境界与行政区是县级生态修复规划编制的重要基础之一，其中需要运用GIS处理的重点内容是行政区。行政区是潜力分级、重点分区及数据库建设的关键要素，一般采用自然资源部下发的标准数据，需要对其进行检查，包括辖区一致性、面拓扑性、属性字段标准与面积一致性等，还需要与其他基础信息要素套合检查，是否存在天窗、细缝、溢出等。

2.2 地形地貌

地形地貌要素是划分生态修复重点区域、部署生态廊道建设以及安排生态修复项目的重要参考，其中处理的重点内容是坡度图，在消除自身存在问题的状况下，坡度图的GIS运用主要是与其他要素叠加使用，对县域国土空间现状要素进行坡度分析与评价。

2.3 国土空间利用现状

国土空间利用现状的主要内容是第三次全国国土调查数据库（以下简称“三调”），生态修复规划编制统一采用“三调”数据作为规划现状底数和底图基础，用地分类采用国土空间规划用地分类，鉴于“三调”地类认定采用所见即所得方式，与国土空间规划用地分类存在不同[9]，为合理确定生态修复规划的基础数据，须用GIS对“三调”成果进行相应的地类转换。基数转换的主要思路是，内业判读，形成补充调查工作底图；补充调查，掌握确需转换的图斑；准确对接，进行规划基数转换；分析汇总，按要求上报成果，待审批后方可使用[10]。

2.4 分析评价

分析评价信息主要包含资源承载力评价、开发适宜性评价和社会人口经济分析，资源承载力评价和开发适宜性评价（以下简称“双评价”）是识别生态修复存在问题与划分生态修复功能分区及重点区域的有效参考。双评价GIS处理的重点是以基数转换后的底数与底图为依据，将双评价成果套合至县域生态修复规划利用现状上来。社会人口经济分析的处理，是研究近年来变化趋势并分析预测规划期末的状况，对分析结果进行GIS矢量化，并与双评价、坡度图等成果进行叠加分析、数据统计、结果分析等，为生态修复规划编制提供分析和预测数据支撑。

2.5 国土空间规划

需要GIS数据处理的国土空间规划信息主要有生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界（以下简称“三线”）和国土空间分区，分析“三线”形成的三生空间是进行生态空间、城镇空间和农业空间以及三类空间相邻或冲突区域生态修复重点内容安排的重要基础，同时结合国土空间分区、双评价、地形地貌等成果，分析自然和人工生态系统的规模、分布、结构、质量及演替状况，形成县域辖区生态现状底图。

处理完县域基础地理信息数据，形成基础分析各相关图件，为规划编制打好基础和支撑。

3 规划信息要素处理

规划信息要素主要是生态修复规划编制过程中的分析数据与成果表达，规划编制的全过程需要GIS技术支撑，规划成果的信息化表达更离不开GIS的支持，除规划文档和规划表格的表现，规划空间要素和规划图件主要由GIS来完成。

3.1 规划空间要素

规划空间要素的处理包含潜力分级、功能分区、生态廊道建设和生态修复工程安排。

3.1.1 潜力分级

生态系统恢复潜力，以行政村为分级单元，构建以生态系统恢复能力评价为主要目的评价指标体系，立地条件、植被状况和气候要素等指标为准则层，地形起伏度、坡度、坡向、人均森林面积、水土流失治理率、绿化造林比率、多年平均降水量、多年平均气温等为指标层，采用模糊综合评价方法与综合评价指数法对其生态恢复能力进行评价[11]。将处理后的指标数据运用GIS的空间叠加与空间分析功能，得到每个行政村的生态系统恢复力指数，据指数数值分布区间将全县划分为4~5个分级，即为生态系统恢复潜力分级，继而做出县域空间生态系统恢复潜力分布图。

国土综合整治潜力，与生态系统恢复潜力大同小异，同样以行政村为分级单元，在综合农用地整治潜力、村镇建设用地整治潜力、水土保持生态服务功能评价和社会经济发展水平评价等基础上[12]，构建国土综合整治指标体系，采用上述方法进行计算，得到县域国土综合整治潜力分级及分布图。

3.1.2 功能分区

在县级主题功能区和生态安全格局的基础上，结合国家省市生态修复、生态安全屏障、生态支撑和重要生态治理区等分区结果，以县域基础地理信息要素综合分析评价成果为依据，重点是“双评价”与“三区三线”分析、生态系统恢复潜力和国土综合整治潜力等。以重点流域、区域、海域等为评价划分单元，大区分区依据地域分异规律、水源涵养、水土保持、生物多样性和洪水调蓄等主导功能评价结果；小区分区依据主要生态问题归纳，利用GIS空间叠加、空间分析和数据统计等进行综合评价划分生态修复分区方案、提出生态修复重点区域，明确各分区生态修复的主攻方向、重要功能以及治理目标。据县域空间自然地理格局根本，可采用二级或者三级分区模式，各级分区划定结果须全覆盖、不交叉、不重叠[13]。

3.1.3 生态廊道建设与生态修复工程

县级生态廊道建设与生态修复工程项目安排，是细化落实《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021—2035年）》，省市级生态修复规划中生态廊道和网络建设及生态修复重点工程，市县国土空间规划国土综合整治项目与生态修复工程等到地块、坐标位置，最终需要上图入库。对每一个具体的项目，需要用GIS维护其属性，确保其属性不缺不漏、符合标准要求，各项目不存在交叉、重叠，无拓扑错误，项目表属性结构描述见表1。

表1 县级生态廊道建设和生态修复工程项目表属性结构表[14]

3.2 规划图件

图件是规划成果最为直观的表达形式，其质量高低反映规划成果形象的好坏。县级生态修复规划图件的数学基础是2000国家大地坐标系、1985国家高程基准、高斯-克吕格投影6°分带，比例尺可分为2种，挂图宜采用1：50 000为主，以不超过两张零号图纸大小为宜，地图册宜采用挂图比例尺的1/3或1/4作为比例尺。

GIS平台具有功能强大的制图编辑系统，可以把表示国土空间要素特征数据、属性数据、图形符号等信息载入，按照一定的表现形式及标准要求绘制规划各种图件。具体来说，可以构建基础地理信息、生态修复规划信息和图件整饰要素信息三类系统库和符号库，按要素叠加方式制作成果图件，基础地理信息以三调、地理国情普查、遥感影像、地形地貌等为主；规划信息各专题表达要素的迭入，包括潜力、分区、项目等；图件整饰信息主要包括图名、内外图廓、方里网、经纬度、地理位置示意图、指北针或者风向玫瑰图、比例尺、图例、署名、制图日期和主图与图廓之间的空白区域填充等。

4 数据库及信息系统平台建设

县级生态修复规划数据库及信息系统平台建设，是实现生态修复规划实施监督信息化管理、各类型生态修复工程项目在线监测评估、监管考核等的重要依据之一。

4.1 数据库建设

县级生态修复规划数据库是全部规划成果的信息化表达，包括各类文字报告、矢量、图件等，与纸质规划成果一致，且具有同等法律权威与效力。数据库的结构设计包含空间数据和非空间数据两部分，内容设计包括行政区等5种基础要素和生态功能分区等10种规划要素[15]。结构与内容设计详见图4。建库的主要流程是资料准备、数据整合处理、规划数据编辑入库、属性维护、数据检查与质检、成果归纳导出和组织目录上报审批。

图4 县级生态修复规划数据库结构与内容设计图

4.2 信息系统平台建设

自然资源部将在国土空间规划“一张图”系统和国土空间基础信息平台基础上，统一搭建部级国土空间生态修复信息系统，县级生态修复规划数据库和信息系统平台，须纳入此信息系统，同时对接国土空间规划“一张图”系统，实现规划范围可查、实施区域可见、管理流程可溯、实施效果可评的生态修复全业务链管理[1]，规划文本说明、表格图件、矢量数据衔接和工程项目上图入库。

5 结语

GIS技术的应用贯穿于市县国土空间生态修复规划编制工作中，从基础数据处理与综合分析和规划方案编制与协调论证，到综合整治与生态恢复潜力测算和生态修复项目安排与落实，再到规划数据库建设与信息系统搭建，仍需不断推进技术的继承与革新、研究与改进，发挥GIS的最大利用价值，不断推进规划编制工作趋于科学合理，构建更加适应未来发展的县域国土空间生态修复总体格局，维护生态安全，实现高质量发展。推动绿色发展、促进人与自然和谐共生，守住自然生态安全边界，构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型[16]。国土空间生态修复规划还应在以下方面加强研究：一是构建生态修复规划实施动态监管系统，以规划实施年度体检或者中期评估为规划修改完善的重要依据，构建“规划编制-审批实施-体检评估-修改完善”的动态闭环；二是加快出台县级生态修复规划方面的相关规程、细则和标准等，健全完善整个县级国土空间生态修复规划体系，如《县级国土空间生态修复规划编制规程》、《县级国土空间生态修复规划制图指南》、《县级国土空间生态修复规划数据库标准》、《县级国土空间生态修复规划数据库质量检查细则》等，推进县级生态修复规划编制工作更加程序化、规范化，为国土空间生态修复各项工作提供坚实的保障。