淺談國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用

□ 杭州市城市規(guī)劃信息中心（杭州市地理信息中心） 葉 夢 孫建華

近年來，隨著信息通信技術(shù)的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)已成為重要的發(fā)展方向和研究領(lǐng)域，在多個學(xué)科都發(fā)揮著積極作用。 大數(shù)據(jù)技術(shù)是以數(shù)據(jù)為本質(zhì)的新一代革命性的信息技術(shù)，在數(shù)據(jù)挖潛過程中，能夠帶動理念、模式、技術(shù)及應(yīng)用實踐的創(chuàng)新。相比其他傳統(tǒng)行業(yè)，海量、高效的大數(shù)據(jù)帶給國土空間規(guī)劃研究的影響更為顯著，其不僅對國土空間規(guī)劃編制、評價和管理的方式產(chǎn)生影響，也通過對人的活動、移動和交流方式的改變，改變了國土空間。數(shù)據(jù)是國土空間規(guī)劃研究的重要基礎(chǔ)，是分析國土空間發(fā)展現(xiàn)狀、問題與特征的基本素材，更是解釋國土空間發(fā)展機(jī)制、科學(xué)規(guī)劃國土空間增長的重要依據(jù)?；诖髷?shù)據(jù)基礎(chǔ)的國土空間規(guī)劃，其充分運(yùn)用云計算、GIS等技術(shù)和科學(xué)化的研究方法，進(jìn)一步整合各類國土空間要素信息及數(shù)據(jù)，開展大數(shù)據(jù)的分析與挖掘，對國土空間分布特征、規(guī)劃進(jìn)行綜合分析、動態(tài)發(fā)展和可視化表達(dá)，進(jìn)行數(shù)據(jù)資源服務(wù)體系的統(tǒng)一規(guī)劃。

本文從大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)研究入手，將大數(shù)據(jù)思維引入國土空間規(guī)劃，提出大數(shù)據(jù)應(yīng)用建議，有助于建立統(tǒng)一銜接、功能互補(bǔ)、相互協(xié)調(diào)的國土空間規(guī)劃體系，創(chuàng)新國土空間開發(fā)利用方式。

一、大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）數(shù)據(jù)來源與類型多元化

從來源上看，國土空間規(guī)劃相關(guān)的數(shù)據(jù)包括以基礎(chǔ)地理信息、高分辨率遙感影像、土地利用現(xiàn)狀、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀、地理國情普查、基礎(chǔ)地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境等現(xiàn)時狀況為主的空間現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集；以基本農(nóng)田保護(hù)紅線、生態(tài)保護(hù)紅線、城市擴(kuò)展邊界、國土規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃等基礎(chǔ)性管控性規(guī)劃為主的空間規(guī)劃數(shù)據(jù)集；以不動產(chǎn)登記、土地審批、土地供應(yīng)、礦業(yè)權(quán)審批等空間開發(fā)管理和利用信息為主的空間管理數(shù)據(jù)集；以人口、宏觀經(jīng)濟(jì)、工商企業(yè)數(shù)據(jù)等形成的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)集；以百度LBS 開放數(shù)據(jù)、新浪微博POI 數(shù)據(jù)、大眾點(diǎn)評網(wǎng)等網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)形成的網(wǎng)絡(luò)新興數(shù)據(jù)集。從類型上看，國土空間規(guī)劃相關(guān)的數(shù)據(jù)不僅有文本等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，更包含音頻、視頻、圖片、地理位置、網(wǎng)絡(luò)日志等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)處理能力提出了更高的要求。從業(yè)務(wù)角度看，這些數(shù)據(jù)涵蓋國土規(guī)劃、國土整治、土地利用、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、區(qū)域布局、城鄉(xiāng)建設(shè)、交通發(fā)展、生態(tài)保護(hù)等空間信息。

在面向國土空間規(guī)劃編制及實施管理的量化分析中，基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)（即空間現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集、空間規(guī)劃數(shù)據(jù)集、空間管理數(shù)據(jù)集及社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)集）分析的量化分析是傳統(tǒng)空間規(guī)劃及土地利用分析的基礎(chǔ)，而新興數(shù)據(jù)（即網(wǎng)絡(luò)新興數(shù)據(jù)集）正在實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的突破，數(shù)據(jù)的價值越發(fā)凸顯，最終成為推動城市發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動力。

（二）“人本主義”特征越發(fā)顯現(xiàn)

在人本主義思潮下，政治、社會、文化等因素在塑造城市內(nèi)部空間體系的作用越來越得到重視。在城市研究中，個體的價值觀、個性、情感、心理等要素被逐步關(guān)注。隨著互聯(lián)網(wǎng)及智能設(shè)備的不斷普及，新興數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模大，生產(chǎn)速度快，覆蓋面廣，數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)豐富且越來越多的信息攜帶了地理位置信息。互聯(lián)網(wǎng)（百度、大眾點(diǎn)評等）時刻記錄用戶的興趣特點(diǎn)、交友關(guān)系、購買情況及體驗評價，移動手機(jī)定位用戶的實時位置和聯(lián)系對象及其地理空間，傳感器、攝像頭、公交IC卡等一系列信息終端設(shè)備也在時刻獲取居民活動的位置、圖像及聲音信息，為精確認(rèn)知和掌握城鄉(xiāng)居民時空行為特點(diǎn)及進(jìn)行科學(xué)的模擬預(yù)測提供了豐富的土壤。通過對這些數(shù)據(jù)的深入挖掘，結(jié)合GIS分析技術(shù)，規(guī)劃師可以更清楚地了解和觀察個體要素的發(fā)展、作用和變化過程，使得這一原本“黑箱”的過程變得透明、可視、可控。由于帶有活動信息的地理位置是新興數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的核心紐帶，這將促使傳統(tǒng)的基于“空間和場所”的城市研究轉(zhuǎn)向基于“人、活動與空間極其關(guān)系”的研究，以“經(jīng)濟(jì)活動和建設(shè)用地”為核心的物質(zhì)空間規(guī)劃轉(zhuǎn)向以“個體日常行為活動”為核心的社會空間規(guī)劃。

▲ 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（三）規(guī)劃精度及多元融合不斷增強(qiáng)

大數(shù)據(jù)出現(xiàn)后，國土空間規(guī)劃開始轉(zhuǎn)向：由宏觀統(tǒng)計到高精度采集，由簡單假設(shè)推理到復(fù)雜模型計算。大樣本量、高精度的數(shù)據(jù)樣本使得規(guī)劃師可以在土地利用、空間結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局等領(lǐng)域能在更加精細(xì)化的尺度下進(jìn)行分析研究。同時，大數(shù)據(jù)強(qiáng)化了對國土空間研究與規(guī)劃的多學(xué)科、多角色和公眾的參與，空間預(yù)測和可視化等過程的科學(xué)把握，不斷推動規(guī)劃學(xué)科的融合與創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，不局限于數(shù)據(jù)本身，還有大數(shù)據(jù)隱含的反映各種社會經(jīng)濟(jì)問題的大量信息（包括數(shù)據(jù)來源渠道和數(shù)據(jù)記錄整理的過程），這將在客觀上促進(jìn)國土空間規(guī)劃研究與其他學(xué)科在社會需求端的結(jié)合。一方面，城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科、土地利用學(xué)科、地理信息學(xué)科、社會學(xué)科、經(jīng)濟(jì)學(xué)科、計算機(jī)學(xué)科、統(tǒng)計學(xué)科等研究理論、方法及技術(shù)不斷交叉融合，研究成果更加豐富也更為科學(xué)；另一方面，政府、企業(yè)及居民意愿被越來越公平地納入到國土空間決策和治理過程中，多元融合的理念成為信息化時代國土空間研究與規(guī)劃的關(guān)鍵特征。

（四）大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用領(lǐng)域相對集中

從橫向上看，大數(shù)據(jù)在規(guī)劃中的研究、應(yīng)用一般集中在土地利用效益研究、土地功能流轉(zhuǎn)研究、區(qū)域結(jié)構(gòu)研究、城市體系分析、空間功能評價、職住平衡研究、交通監(jiān)測及線網(wǎng)優(yōu)化、公共設(shè)施布點(diǎn)規(guī)劃、各類專項規(guī)劃輔助等。

從縱向上看，大數(shù)據(jù)在規(guī)劃中的研究、應(yīng)用一般集中在規(guī)劃前期現(xiàn)狀調(diào)研及規(guī)劃中、后期的效果評價等。

從應(yīng)用程度來看，大數(shù)據(jù)在交通監(jiān)測及線網(wǎng)優(yōu)化、公共設(shè)施布點(diǎn)規(guī)劃、規(guī)劃前期現(xiàn)狀調(diào)研及規(guī)劃后期的效果評價等領(lǐng)域應(yīng)用較多，且已逐漸開始形成一套較為科學(xué)、成熟的應(yīng)用體系。而在土地利用效益研究、土地功能流轉(zhuǎn)研究、區(qū)域結(jié)構(gòu)研究、城市體系分析、空間功能評價、職住平衡研究等領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)則更多地偏向于理論研究，指導(dǎo)傾向明顯，較少應(yīng)用到實際管理中。

二、基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)對國土空間規(guī)劃的啟示

（一）打通數(shù)據(jù)獲取及分享通道

從來源上看，國土空間規(guī)劃相關(guān)的數(shù)據(jù)包括空間現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集、空間規(guī)劃數(shù)據(jù)集、空間管理數(shù)據(jù)集、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)集等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)新興數(shù)據(jù)的。傳統(tǒng)國土空間規(guī)劃核心是物質(zhì)空間規(guī)劃，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)為主，而網(wǎng)絡(luò)新興數(shù)據(jù)隨著近年來信息技術(shù)的飛速發(fā)展在國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用正方興未艾，但主要還是集中在理論研究領(lǐng)域而較少應(yīng)用指導(dǎo)實踐行為，導(dǎo)致部分規(guī)劃空有物質(zhì)空間的“完美藍(lán)圖”，卻缺乏能夠繪制社會空間“科學(xué)藍(lán)圖”的城市居民行為、產(chǎn)業(yè)情況、公共空間利用等網(wǎng)絡(luò)新興數(shù)據(jù)指導(dǎo)。在規(guī)劃實踐中，數(shù)據(jù)獲取及共享需要強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)組織，能夠突破不同行業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，使數(shù)據(jù)獲取及共享更為順暢。

（二）規(guī)范數(shù)據(jù)整理模式

首先，傳統(tǒng)土地利用、空間規(guī)劃采用條塊式的管理模式，造成現(xiàn)有多門類數(shù)據(jù)之間標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、相互矛盾，數(shù)據(jù)交叉、沖突、重復(fù)建設(shè)的情況時有發(fā)生。故需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，對現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行清理、整合。國土空間大數(shù)據(jù)雖然來源復(fù)雜、類型繁多，但相互銜接性較強(qiáng)，可通過關(guān)聯(lián)規(guī)則，規(guī)范數(shù)據(jù)信息資源采集的內(nèi)容、方式、頻率等，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立信息資源庫體系，從而為科學(xué)決策和科學(xué)管理打好基礎(chǔ)。

其次，數(shù)據(jù)整理過程及發(fā)布環(huán)節(jié)必須重視數(shù)據(jù)保密性。國土空間大數(shù)據(jù)中的地形圖、地理信息空間數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、居民活動個人隱私數(shù)據(jù)等重要信息均涉及國家機(jī)密，必須受到嚴(yán)格保護(hù)，防止其遭受惡意用戶或黑客的攻擊。如果這些信息不能被妥善保存和管理，而是被濫用，將會給國家和個人帶來極大的侵害。

（三）打造多學(xué)科、復(fù)合型技術(shù)隊伍

國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用中多學(xué)科融合、計算統(tǒng)計分析繁復(fù)的特征很明顯，這使得應(yīng)用創(chuàng)新，尤其是業(yè)務(wù)孵化期的技術(shù)門檻較高。對傳統(tǒng)土地利用、空間規(guī)劃從業(yè)人員來說，多數(shù)規(guī)劃師對于各類數(shù)據(jù)和信息技術(shù)處于相對陌生狀態(tài)。另一方面，對于地理信息系統(tǒng)、計算機(jī)科學(xué)等專業(yè)背景的工程師而言，其在規(guī)劃理論方法、規(guī)劃編制體系、規(guī)劃管理實施等領(lǐng)域的認(rèn)知短板，同樣也難以在短時間內(nèi)完成基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的規(guī)劃創(chuàng)新應(yīng)用。需要多學(xué)科交叉、開展多專業(yè)合作，整合多部委規(guī)劃研究力量，打造一支統(tǒng)一、規(guī)整的國土空間規(guī)劃技術(shù)支撐隊伍，打通從數(shù)據(jù)獲取—數(shù)據(jù)整理—國土空間規(guī)劃應(yīng)用完整流程，無縫對接、支撐并服務(wù)空間規(guī)劃職能。

▲ 數(shù)據(jù)交換

（四）拓展應(yīng)用領(lǐng)域，增強(qiáng)理論向?qū)嵺`成果的轉(zhuǎn)化

當(dāng)前的大數(shù)據(jù)技術(shù)在國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用多為偏學(xué)術(shù)性的研究，大數(shù)據(jù)項目具有明顯定制特征的規(guī)劃問題分析，缺少完整、系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)用范例。

從橫向來看，在土地利用領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于土地利用效益研究、入地功能流轉(zhuǎn)研究、自然資源利用監(jiān)測等方面；在總規(guī)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于分析人口規(guī)模、用地識別、空間結(jié)構(gòu)、總規(guī)評價等問題；在控制性規(guī)劃領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于分析地塊業(yè)態(tài)評價、空間可達(dá)性分析等問題；在專項規(guī)劃領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于分析教育、醫(yī)療、商業(yè)、休閑、產(chǎn)業(yè)等用地布點(diǎn)及使用效果等問題；在交通規(guī)劃領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于分析站點(diǎn)位置、線型選擇、換乘設(shè)置等問題；在城市設(shè)計領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于分析公共空間評價、就業(yè)吸引力評價等問題。

從縱向來看，傳統(tǒng)土地利用、空間規(guī)劃在后期監(jiān)測和評價方面缺乏有效手段，而大數(shù)據(jù)與新技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)隨時隨地捕獲、測量和傳遞信息，實現(xiàn)空間各個系統(tǒng)的實時感知，全面、精確、直觀地反映國土空間要素的行為模式和動態(tài)變化，結(jié)合各門類要素的屬性特征，對要素的質(zhì)量、價值或效益開展綜合評價，做好國土空間資源開發(fā)利用、保護(hù)管護(hù)、治理監(jiān)督等政府管理，為國土空間規(guī)劃和用途管制提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)支撐。

三、國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)發(fā)展展望

總的來說，國土空間規(guī)劃是涉及國土空間合理布局和開發(fā)利用的規(guī)劃整合。國土空間規(guī)劃關(guān)鍵是要實現(xiàn)“一張藍(lán)圖”，是將各類規(guī)劃最終成果集成于一張圖紙之上。因此，規(guī)劃的數(shù)據(jù)對實現(xiàn)各規(guī)劃深度融合非常關(guān)鍵，規(guī)劃國土機(jī)構(gòu)整合，相關(guān)大數(shù)據(jù)工作更多強(qiáng)調(diào)的是整合而不是新建，原有的業(yè)務(wù)資產(chǎn)如何實現(xiàn)共享和互聯(lián)互通成為后續(xù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重點(diǎn)所在。依托大數(shù)據(jù)、信息化產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，深入挖掘國土空間數(shù)據(jù)資源潛力，建立并完善“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理新機(jī)制及國土空間基礎(chǔ)信息應(yīng)用服務(wù)機(jī)制。建立健全制度，加強(qiáng)運(yùn)維支撐保障體系，通過國土空間基礎(chǔ)信息平臺統(tǒng)一的共享服務(wù)門戶，向自然資源系統(tǒng)各單位和各級政府部門提供國土空間數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用服務(wù)：為國土空間開發(fā)提供信息服務(wù)，為國土空間規(guī)劃提供輔助編制與成果制作服務(wù)，為行政審批提供項目落地的合規(guī)性輔助審查服務(wù)，為國土空間時空變化跟蹤提供動態(tài)監(jiān)測服務(wù)，為空間管理決策提供信息分析服務(wù)。充分發(fā)揮國土空間數(shù)據(jù)的“底圖”和“底線”作用，有力支撐政府各部門科學(xué)規(guī)劃，有效監(jiān)管國土空間開發(fā)利用活動，提升政府管理決策水平。