大數(shù)據(jù)背景下國土空間規(guī)劃應(yīng)用研究

【摘要】近年信息技術(shù)的快速發(fā)展，帶動了大數(shù)據(jù)在國土規(guī)劃管理中的運(yùn)用。該文先介紹大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的特征，后對國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)技術(shù)梳理，最后闡述了國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);國土空間規(guī)劃;應(yīng)用

1、國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)特征

1.1大數(shù)據(jù)定義

“大數(shù)據(jù)”一詞最早由美國著名未來學(xué)家Alvin Toffer提出，自提出至今并無統(tǒng)一的定義。目前的定義基本上都是定性描述，未明確定量指標(biāo)。一般認(rèn)為大數(shù)據(jù)是以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理及處理技術(shù)在正常時間范圍內(nèi)無法處理的數(shù)據(jù)集，其個體或部分?jǐn)?shù)據(jù)呈現(xiàn)低價值而數(shù)據(jù)整體呈現(xiàn)高價值，并能增強(qiáng)決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)在產(chǎn)生過程中體現(xiàn)出時間的不間斷性、行業(yè)領(lǐng)域的無限制性和人物、終端及設(shè)備的協(xié)調(diào)性[1]。

1.2國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)特征

在國土空間規(guī)劃中，大數(shù)據(jù)除具備本身3V特征外，還具有以下特征。

（1）空間性?？臻g性是大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中最基本、最核心的特征。其空間特征讓國土空間規(guī)劃表現(xiàn)出特有的區(qū)域性價值。在對國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、清洗、加工、分析、挖掘時，發(fā)現(xiàn)自然資源利用特征，查找內(nèi)在原因以及驅(qū)動因素，都離不開數(shù)據(jù)空間性的制約。

（2）時序性。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)一般表現(xiàn)為連續(xù)時間序列或固定時間間隔的數(shù)據(jù)。經(jīng)過政府部門及自然資源部門多年積累，涉及的影像數(shù)據(jù)、土地利用變更數(shù)據(jù)、各行業(yè)的規(guī)劃數(shù)據(jù)等不但種類豐富且時序性特征明顯。時序性特征可用來分析過去，更重要的是預(yù)測未來。

（3）多源異構(gòu)性。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)是一個包含各種數(shù)據(jù)的集合體，數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，來源廣泛，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣。

（4）高價值性[2]。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)的價值主要體現(xiàn)在兩個方面?；A(chǔ)自然資源數(shù)據(jù)來源涉及基礎(chǔ)測繪、國土調(diào)查和地理國情數(shù)據(jù)，關(guān)乎國家安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展;部門行業(yè)數(shù)據(jù)涉及政府及相關(guān)職能部門，數(shù)據(jù)指向性很強(qiáng)，在行業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域最精確、權(quán)威，價值較高。另外社會化大數(shù)據(jù)屬于價值密度低的數(shù)據(jù)，但與前2種數(shù)據(jù)綜合分析，其隱含價值也會增大。

2、國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)技術(shù)

（1）采集與預(yù)處理。國土空間規(guī)劃工作中，大數(shù)據(jù)智能感知技術(shù)、預(yù)處理技術(shù)和分布式虛擬技術(shù)可以對非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化識別和采集。非結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)采集利用天空地一體化對地觀測技術(shù)構(gòu)建空天地一體化對地觀測網(wǎng)絡(luò)[3];對于結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以遍歷網(wǎng)頁實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和整理。對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)有針對性的設(shè)計過濾器，對不同數(shù)據(jù)源制定清洗方案，將之處理并形成可用的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集。

（2）存儲與管理。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)存儲應(yīng)根據(jù)存儲設(shè)備的硬件設(shè)計存儲方式。改進(jìn)的輕型數(shù)據(jù)庫可用于大數(shù)據(jù)的存儲，進(jìn)一步則需構(gòu)建大型分布式數(shù)據(jù)庫或存儲集群平臺。云平臺能夠分散存儲，并基于Hadoop框架實現(xiàn)并行計算，提高數(shù)據(jù)存儲和管理能力;可以在PC Server上搭建大規(guī)模存儲集群，并運(yùn)用HBase技術(shù)解決不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)管理問題;利用NoSQL為大數(shù)據(jù)管理提供新型數(shù)據(jù)管理技術(shù);云計算中虛擬化技術(shù)可將各類資源虛擬化成資源池來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析與處理[4]。

（3）分析與挖掘。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)的分析涉及統(tǒng)計分析及分類匯總，而數(shù)據(jù)挖掘涉及數(shù)據(jù)的分類、聚類、頻繁項挖掘等。目前大數(shù)據(jù)分析技術(shù)中深度學(xué)習(xí)是人工智能的一個新領(lǐng)域，利用深度學(xué)習(xí)處理大數(shù)據(jù)時，應(yīng)著重基于物理模型的深度模型學(xué)習(xí)算法，并構(gòu)建地理信息特征提取模型。

（4）可視化。國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)的挖掘及分析結(jié)果以各類專題地圖、輿情分析、熱力圖、流向地圖以及網(wǎng)頁地圖和三維地圖等形式呈現(xiàn)。

3、國土空間規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用

3.1為科學(xué)編制國土空間規(guī)劃提供技術(shù)支持

通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用健全國土空間規(guī)劃體系，完善相關(guān)規(guī)劃職能，提高國土空間規(guī)劃相關(guān)協(xié)調(diào)性和整體性。在規(guī)劃實施評估、自然資源承載力國土空間適宜性評價、“三生空間”構(gòu)建、“三區(qū)三線”劃定和規(guī)劃實施監(jiān)測預(yù)警等方面，通過對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地把握區(qū)域自然資源的本底特征和利用狀況，預(yù)測資源利用趨勢，研判社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源利用內(nèi)在聯(lián)系，輔助規(guī)劃決策，優(yōu)化國土空間規(guī)劃選擇。

3.2為國土空間規(guī)劃公眾參與提供平臺

國土空間規(guī)劃在編制及實施過程中，都需要輿論、民情的反饋。通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用搜集和分析輿論、民情，搭建公眾參與平臺，提高公眾參與程度，提高民主決策和國土空間規(guī)劃實施、調(diào)整及更新的效率與準(zhǔn)度。

3.3為國土空間規(guī)劃決策提供輔助手段

國土空間規(guī)劃決策自身的復(fù)雜性涉及多個方面內(nèi)容，同時也受較多因素的影響，導(dǎo)致規(guī)劃成果很難滿足各方面需求?；诖髷?shù)據(jù)的國土空間規(guī)劃決策存在相關(guān)性、協(xié)調(diào)性、不可逆性、不完全預(yù)見性四方面的本質(zhì)屬性[5]。通過大數(shù)據(jù)清洗、整合、挖掘來顯著提高各類信息的共享程度，為國土空間規(guī)劃決策帶來較為充分的信息支撐。同時立足大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行各類模型開發(fā)與分析，貫徹生態(tài)文明建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展大局，綜合建立影響國土空間規(guī)劃決策的因素指標(biāo)體系，通過多個變量、多層面挖掘規(guī)劃決策的內(nèi)部規(guī)律與聯(lián)系，以期獲得規(guī)劃決策效益最優(yōu)化。

3.4為國土空間規(guī)劃實施監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐

國土空間規(guī)劃的編制是為了更好的規(guī)劃實施。規(guī)劃好一張藍(lán)圖還需要建立完善的考核、監(jiān)測體系來檢驗這張藍(lán)圖實施的準(zhǔn)確性和有效性。大數(shù)據(jù)可以提供空間及時序考核、實時動態(tài)監(jiān)測、重要要素追蹤分析、實施結(jié)果即時呈現(xiàn)等信息表達(dá)，全面實現(xiàn)對已規(guī)劃國土空間的監(jiān)管。

結(jié)語：

綜上，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在國土空間規(guī)劃中應(yīng)用的廣泛與深入，國土空間規(guī)劃應(yīng)把握住大數(shù)據(jù)應(yīng)用的機(jī)遇，加快對數(shù)據(jù)采集、處理、分析、挖掘和可視化等方面的關(guān)鍵技術(shù)的深入研究，完善國土空間規(guī)劃技術(shù)體系構(gòu)建，為大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

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作者簡介：

高德山，性別：男，民族：漢，籍貫：安徽壽縣，單位：桂林市國土資源規(guī)劃測繪院，職稱：工程師。