国土空间规划智能化管控创新研究

何梦楠?王忠良?陈思源?陆琪

摘要：随着各地国土空间规划成果陆续完成报批，国土空间管理从规划编制阶段逐步转向实施监督阶段。国土空间规划管控要素多、涉及领域广、面临主体复杂、承担任务繁重，但人力的有限性、信息的不对称性、技术支撑软件的精准性等多重因素均将影响国土空间实施和监测成效。在全面梳理国土空间规划管控要求的前提下，论述可能影响规划管控成效的因素，顺应时代技术进步趋势，建立国土空间智能化管控平台。以国土空间规划管控的全面动态感知、系统精准认知、全域智慧管控为目标，明确国土空间智能化管控平台应具备的功能及实现路径。

关键词：国土空间规划；规划实施监督；技术创新

一、前言

2015年《生态文明体制改革总体方案》中提出，构建以空间规划为基础、以用途管制为手段的国土空间开发保护制度。相较于自然资源机构改革前原有规划体系，国土空间规划继承原土地利用总体规划、主体功能区规划、城乡规划的各自优势，解决了调查口径差异的问题，框定了保护、发展和人居安全底线，统一了空间资源配置[1]。随着“多规合一”改革的逐步深入，各级国土空间规划成果陆续完成报批，国土空间管理从规划编制阶段逐步转向实施监督阶段。近期，自然资源部出台多项文件，明确要依法依规编制规划、监督实施规划，维护国土空间规划严肃性[2]。对于地方而言，维护国土空间规划严肃性的关键在于按规划实施和监督。从现有规划编制成果来看，国土空间规划管控的要素更多、涉及的领域更广、面临的主体更复杂、承担的任务更繁重，但人力的有限性、信息的不对称性、技术支撑软件的精准性等多重因素均将导致自然资源主管部门查不准、认不透、管不好，短期内无法为国土空间安全、开发、利用、保护、修复等情况提供全面、系统、准确、及时的调查、监测、评价和分析[3]。党的二十大报告指出，要加快建设数字中国。当前，第四次工业革命以物联网、大数据、机器人及人工智能为代表的数字技术驱动，正加速推动着经济社会的变革。以全面动态感知、系统精准认知、全域智慧管控为主线构建国土空间治理的数字化新生态，是今后加快推进国土空间治理数字化转型、提升国土空间治理效能的必然路径。

二、国土空间规划管控的需求与困境

（一）国土空间规划管控要求的产生

从目前实际工作推进情况来看，国土空间规划管控的需求来源于国、省、市、县四个层次，包括发展理念、政策要求、制度体系、技术标准等多个方面，均需在国土空间规划编制阶段先行落实，并在规划实施阶段予以严格遵守。一是来源于中央政府做出的战略部署，把统筹处理人与自然的关系、发展和保护的关系，坚定不移贯彻总体国家安全观，作为国土空间管控的行动指南。二是来源于国家部委明确的宏观政策，把确保十八亿亩耕地红线实至名归、确保生态保护红线严格管理、有序降低重要能源矿场资源对外依存度、加强地质灾害防治、整体谋划国土空间开发等要求作为国土空间管控的基本原则。三是来源于省级层面统一的具体要求，把省级层面分解下达的各类指标、推动实施的各项制度、重点部署的各项任务作为国土空间管控的根本遵循。四是来源于市级层面细化的技术标准，在上级统一要求下，市级层面“致广大而尽精微”，通过系统构建市级层面精细化管理体系，进一步明确并向下傳导市域范围内国土空间管控的技术标准。

（二）国土空间规划管控要求的细化

按照国土空间规划编制技术标准和已取得批复的国土空间规划成果，国土空间规划管控要求可以总结为四个部分。

一是明确规模上限的约束性管控。以资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价为依据，明确人口、农业生产、城镇建设等的最大合理规模和适宜空间，并在国土空间规划中予以落实。

二是明确管制空间的边界性管控，包括永久基本农田保护红线、生态保护红线、城镇开发边界、地质灾害防控线、历史文化保护线、矿产资源开发控制线等，并依据各类控制线，确定农田保护区、生态保护区、生态控制区、城镇发展区和乡村发展区五大分区，分别明确准入条件和管理要求，作为规划区域调整经济结构、规划产业发展、推进城镇化、优化空间布局的重要依据。

三是明确核心指标的底线性管控，包括耕地、林地、草地、水域、湿地等支撑农业生产和生态功能的地类总量。城乡建设用地、单位GDP使用建设用地（用水）下降率等体现城市节约、集约内涵增长的控制性指标要求。同时，部分城市为进一步提升城市品质，也结合实际增加了道路网密度、公园绿地广场步行5分钟覆盖率等约束性指标。

四是明确土地用途的功能性管控，依托国土空间详细规划，在小尺度区域确定不同性质用地的界限，明确各类用地内适建、不适建或者有条件允许建设的建筑类型、高度、密度、容积率、绿地率等控制指标，明确各地块的建筑体量、体型、色彩等城市设计指导原则。

（三）国土空间规划管控面临的困境

面对国土空间规划在新发展阶段“源头严防、过程严管、后果严惩”的新要求，结合机构改革前原法定规划的实施评估结果，可能因以下因素影响规划管控实施成效。

一是职能的边界导致管不全面。统一的国土空间规划用途管制和完善的自然资源监管体系意味着原有的各部门对局部单一要素的管控转向多个部门向全域、全要素的综合管控。同时，由于主管部门之间治权与事权不协调，导致管控内容既有交叉又有遗漏，可能会逐步演化形成不同管控要求相互“打架”，或监管缺位。例如，自然资源主管部门与林业主管部门对于林地管理存在交叉关系，在实际工作中，部分地区有可能出现面对上级部门指标考核任务时出现“抢地管理”，在面对上级部门执法督察任务时出现“推诿管理”[4]。

二是人力的有限导致管不到位。近年来，自然资源管理领域引入了遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等技术手段，已经形成了系统性的空间信息采集、处理、管理体系。由于部分地区人力资源有限，无法运用先进技术手段实现人对各类图斑、空间信息的全面掌握。现阶段各类技术手段缺乏有效整合，在应用上仍侧重于人利用技术对要素的观测，观测结果仍需进行人工分析与评价。由于人工研判的局限性，无法实现对要素衍生的资源属性、生态属性和空间属性的智能、高效监测。

三是人为的影响导致管不规范。国土空间规划管控的主体是地方政府，在各项政策考核压力之下，部分地区有可能出现管控过程中重局部轻全局、重当下轻长远等问题。同时，由于存在地方利益博弈，人为因素也将影响监测结果，难以形成科学合理决策。

三、国土空间智能化管控平台的功能及实现路径

《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，依托国土空间基础信息平台，建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监管机制；健全资源环境承载能力监测预警长效机制，建立国土空间规划定期评估制度。随着国土空间规划管控各项法律法规逐步完善、体制机制逐步健全、管理职责更加明晰，顺应时代变革和技术进步趋势，建设可感知、能学习、善治理和自适应的国土空间数字化管理平台，加快推进国土空间治理数字化转型，扭转单一依赖人测、人查、人访的传统监督模式，是保障“多规合一”改革落地的重要基础性工作。

（一）集成的数据和信息

国土空间智能化管控平台应具有基本的数据与信息的集成、储备、查询功能。由于国土空间规划多元化的管控内容，其涵盖的基础数据类型也丰富多样，包括国土资源现状数据、规划数据、政策法规数据等，其数据格式也丰富多样，包括矢量、栅格、文字、影像、三维地形、表格等各种类型。

在实现路径上，构建多源异构时空大数据。在统一的时空基准上，以EIRI提供的影像作为底图，采用投影转换、控制点配准、空间校正的方式，对2009-2022年度国土变更调查数据及对应年份的影像数据、“三区三线”划定的矢量数据、倾斜摄影等“地空天”时空数据进行形式一致性、结构一致性、尺度一致性与语义一致性处理，实现矢量、遥感影像、倾斜摄影等全空间数据的一体化融合，支撑遥感影像和基础地理等自然资源部门各类调查监测数据的入库（见图1）。

（二）严格的规则和标准

国土空间智能化管控平台应具备智能化的管控规则录入与展示功能。依托相应的技术手段，明确在国土空间规划实施阶段必须严格遵守的规则和管控的内容，全面、快速地实现管控规则和标准的数据采集、匹配分析、关联数据储存、结果的展示与查询。

在实现路径上，构建国土空间管理知识图谱。全面梳理各层级、各部门涉及国土空间用途管制的相关政策文件和法律法规，分析其中的知识结构，对相关的逻辑概念进行限定，确定关系属性包括允许、禁止、严禁、鼓励等逻辑关系，以定义规则的方式导入政策文件，形成RDF数据，完成对知识数据的组织，然后通过Neo4j图数据库实现对于RDF数据的储存，利用Cypher语言对实体、关系以及属性进行设计、编译[5]，使国土空间管理知识图谱可以呈现清晰的节点关系结构，并且利用该图数据库进行交互式查询和关联化推理（见图2）。

（三）精准的识别和解译

国土空间智能化管控平台应能够实现自然资源智能解译。自然资源智能解译作为智能管控的核心，一方面应具备管控规则数字化转译功能；另一方面应具备遥感智能解译功能，从而实现国土空间数据资源服务、基础通用服务和专题应用服务等功能。

在实现路径上，一是基于国土空间管理知识图谱，研究高精度解译样本制作策略，构建一套管控规则数字化转译技术，将规划管控规则的要素谱系转译为计算机可识别的空间管控知识规则。二是研发自然资源遥感智能解译系统，采用机器学习方法，通过时空异质遥感解译、样本制作、样本建库、模型训练、多场景智能解译等方式强化对遥感样本数据的智能解译。经过大量样本数据训练，实现对提取特定地物、区分特定地物、监测特定地物变化等功能。同时，结合管控规则数字化转译技术，识别特定地物变化区域的空间管控规则，以达到监测预警的效果。

（四）三维的观测和表达

国土空间智能化管控平台应具备三维立体可視功能，以支撑国土空间详细规划编制中合理配置各类指标，保障国土空间详细规划实施中精准管理立体空间。

在实现路径上，针对国土空间多源异构时空大数据中不同的自然地理实体，按照服务的不同方式和应用的不同场景，分别针对地形、栅格、矢量制定特定的数据驱动策略，基于数据资源目录按需灵活组成三维场景，实现对三维数据的浏览、查询、可视化分析。

一是实现三维空间下的基础数据量算，如垂直高度、贴地距离、斜面几何面积、体积量算等。二是支撑三维空间下的规划分析，辅助规划编制以及规划实施管理。例如，可视域分析，在平台内选择基准点设置视角水平张角（0～90°）、视角垂直张角（0～90°）后即可在界面内显示可视范围；日照分析，在平台内选择日照时间模拟实际环境中日照下的场景；坡度分析，通过平台依据两点间视距变化的坡度情况可以分析地形的陡峭程度、揭示地形特征（见图3）。

（五）及时的监测和预警

国土空间智能化管控平台应具备强大的数据分析能力，以实现及时的监测和预警功能，辅助规划管控决策。一方面通过自然资源遥感智能解译功能，实现对基础数据的统计与分析，如在二维平面上实现图斑距离和面积测量，在三维立体空间实现高度等功能。另一方面，将基础数据的统计分析结果与管控规则、规划指标等进行对比，为监测和预警提供依据，如永久基本农田范围内新增建设用地或非耕农用地、乡村地区新增建筑物超出限高要求。

四、研究结论与展望

建设可感知、能学习、善治理和自适应的智能数字化规划管理平台，是落实数字中国战略的具体抓手和保障“多规合一”改革落地的重要基础性工作，可以弥补传统监管普遍存在的监管盲区或监管滞后等短板，能够推动国土空间规划管控从事后统计分析向事前预防、从被动处置向主动发现转变。

受限于基础数据获取的时效性、准确性等影响因素，现阶段已建立的智能化管控平台尚未实现国土空间规划的“实时监测”。若智能化管控平台能够推广应用，与各管理部门建立制度化的对接、联系机制后，可以在不同区域实现更短周期、多重维度的规划管控。

从智能化管控平台自身来看，一是需要进一步加强和优化自然资源解译功能，以提升精准识别地物及地类的能力，优化提升后可直接作为日常变更、年度国土变更的操作平台；二是实景三维的建设仍需改进与完善，以支撑三维立体空间在规划编制和实施管控阶段的多场景应用。

参考文献

[1]刘合林，聂晶鑫，罗梅，等.国土空间规划中的刚性管控与柔性治理——基于领地空间与关系空间双重视角的再审视[J].中国土地科学，2021，35（11）：10-18.

[2]宋禹亭，冯广京，董文君.国土空间用途管制治权与事权的协调机制研究[J].管理现代化，2022，42（04）：132-139.

[3]叶相华.国土空间规划体系中的城市规划研究[J].房地产世界， 2020（20）：35-36．

[4]易家林，郭杰，欧名豪，等.国土空间用途管制：制度变迁、目标导向与体系构建[J].自然资源学报，2023，38（06）：1415-1429.

[5]刘俊楠，刘海砚，陈晓慧，等.面向多源地理空间数据的知识图谱构建[J].地球信息科学学报，2020，22（07）：1476-1486.

作者单位：成都市自然资源调查利用研究院

责任编辑：张津平、尚丹