國(guó)土空間規(guī)劃智能化管控創(chuàng)新研究

何夢(mèng)楠?王忠良?陳思源?陸琪

摘要：隨著各地國(guó)土空間規(guī)劃成果陸續(xù)完成報(bào)批，國(guó)土空間管理從規(guī)劃編制階段逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵤┍O(jiān)督階段。國(guó)土空間規(guī)劃管控要素多、涉及領(lǐng)域廣、面臨主體復(fù)雜、承擔(dān)任務(wù)繁重，但人力的有限性、信息的不對(duì)稱性、技術(shù)支撐軟件的精準(zhǔn)性等多重因素均將影響國(guó)土空間實(shí)施和監(jiān)測(cè)成效。在全面梳理國(guó)土空間規(guī)劃管控要求的前提下，論述可能影響規(guī)劃管控成效的因素，順應(yīng)時(shí)代技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)，建立國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)。以國(guó)土空間規(guī)劃管控的全面動(dòng)態(tài)感知、系統(tǒng)精準(zhǔn)認(rèn)知、全域智慧管控為目標(biāo)，明確國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)具備的功能及實(shí)現(xiàn)路徑。

關(guān)鍵詞：國(guó)土空間規(guī)劃；規(guī)劃實(shí)施監(jiān)督；技術(shù)創(chuàng)新

一、前言

2015年《生態(tài)文明體制改革總體方案》中提出，構(gòu)建以空間規(guī)劃為基礎(chǔ)、以用途管制為手段的國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)制度。相較于自然資源機(jī)構(gòu)改革前原有規(guī)劃體系，國(guó)土空間規(guī)劃繼承原土地利用總體規(guī)劃、主體功能區(qū)規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃的各自優(yōu)勢(shì)，解決了調(diào)查口徑差異的問(wèn)題，框定了保護(hù)、發(fā)展和人居安全底線，統(tǒng)一了空間資源配置[1]。隨著“多規(guī)合一”改革的逐步深入，各級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃成果陸續(xù)完成報(bào)批，國(guó)土空間管理從規(guī)劃編制階段逐步轉(zhuǎn)向?qū)嵤┍O(jiān)督階段。近期，自然資源部出臺(tái)多項(xiàng)文件，明確要依法依規(guī)編制規(guī)劃、監(jiān)督實(shí)施規(guī)劃，維護(hù)國(guó)土空間規(guī)劃嚴(yán)肅性[2]。對(duì)于地方而言，維護(hù)國(guó)土空間規(guī)劃嚴(yán)肅性的關(guān)鍵在于按規(guī)劃實(shí)施和監(jiān)督。從現(xiàn)有規(guī)劃編制成果來(lái)看，國(guó)土空間規(guī)劃管控的要素更多、涉及的領(lǐng)域更廣、面臨的主體更復(fù)雜、承擔(dān)的任務(wù)更繁重，但人力的有限性、信息的不對(duì)稱性、技術(shù)支撐軟件的精準(zhǔn)性等多重因素均將導(dǎo)致自然資源主管部門查不準(zhǔn)、認(rèn)不透、管不好，短期內(nèi)無(wú)法為國(guó)土空間安全、開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、修復(fù)等情況提供全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確、及時(shí)的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和分析[3]。黨的二十大報(bào)告指出，要加快建設(shè)數(shù)字中國(guó)。當(dāng)前，第四次工業(yè)革命以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人及人工智能為代表的數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)，正加速推動(dòng)著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的變革。以全面動(dòng)態(tài)感知、系統(tǒng)精準(zhǔn)認(rèn)知、全域智慧管控為主線構(gòu)建國(guó)土空間治理的數(shù)字化新生態(tài)，是今后加快推進(jìn)國(guó)土空間治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型、提升國(guó)土空間治理效能的必然路徑。

二、國(guó)土空間規(guī)劃管控的需求與困境

（一）國(guó)土空間規(guī)劃管控要求的產(chǎn)生

從目前實(shí)際工作推進(jìn)情況來(lái)看，國(guó)土空間規(guī)劃管控的需求來(lái)源于國(guó)、省、市、縣四個(gè)層次，包括發(fā)展理念、政策要求、制度體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面，均需在國(guó)土空間規(guī)劃編制階段先行落實(shí)，并在規(guī)劃實(shí)施階段予以嚴(yán)格遵守。一是來(lái)源于中央政府做出的戰(zhàn)略部署，把統(tǒng)籌處理人與自然的關(guān)系、發(fā)展和保護(hù)的關(guān)系，堅(jiān)定不移貫徹總體國(guó)家安全觀，作為國(guó)土空間管控的行動(dòng)指南。二是來(lái)源于國(guó)家部委明確的宏觀政策，把確保十八億畝耕地紅線實(shí)至名歸、確保生態(tài)保護(hù)紅線嚴(yán)格管理、有序降低重要能源礦場(chǎng)資源對(duì)外依存度、加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治、整體謀劃國(guó)土空間開(kāi)發(fā)等要求作為國(guó)土空間管控的基本原則。三是來(lái)源于省級(jí)層面統(tǒng)一的具體要求，把省級(jí)層面分解下達(dá)的各類指標(biāo)、推動(dòng)實(shí)施的各項(xiàng)制度、重點(diǎn)部署的各項(xiàng)任務(wù)作為國(guó)土空間管控的根本遵循。四是來(lái)源于市級(jí)層面細(xì)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在上級(jí)統(tǒng)一要求下，市級(jí)層面“致廣大而盡精微”，通過(guò)系統(tǒng)構(gòu)建市級(jí)層面精細(xì)化管理體系，進(jìn)一步明確并向下傳導(dǎo)市域范圍內(nèi)國(guó)土空間管控的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）國(guó)土空間規(guī)劃管控要求的細(xì)化

按照國(guó)土空間規(guī)劃編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和已取得批復(fù)的國(guó)土空間規(guī)劃成果，國(guó)土空間規(guī)劃管控要求可以總結(jié)為四個(gè)部分。

一是明確規(guī)模上限的約束性管控。以資源環(huán)境承載能力和國(guó)土空間開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)為依據(jù)，明確人口、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)等的最大合理規(guī)模和適宜空間，并在國(guó)土空間規(guī)劃中予以落實(shí)。

二是明確管制空間的邊界性管控，包括永久基本農(nóng)田保護(hù)紅線、生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界、地質(zhì)災(zāi)害防控線、歷史文化保護(hù)線、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)控制線等，并依據(jù)各類控制線，確定農(nóng)田保護(hù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)控制區(qū)、城鎮(zhèn)發(fā)展區(qū)和鄉(xiāng)村發(fā)展區(qū)五大分區(qū)，分別明確準(zhǔn)入條件和管理要求，作為規(guī)劃區(qū)域調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進(jìn)城鎮(zhèn)化、優(yōu)化空間布局的重要依據(jù)。

三是明確核心指標(biāo)的底線性管控，包括耕地、林地、草地、水域、濕地等支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)功能的地類總量。城鄉(xiāng)建設(shè)用地、單位GDP使用建設(shè)用地（用水）下降率等體現(xiàn)城市節(jié)約、集約內(nèi)涵增長(zhǎng)的控制性指標(biāo)要求。同時(shí)，部分城市為進(jìn)一步提升城市品質(zhì)，也結(jié)合實(shí)際增加了道路網(wǎng)密度、公園綠地廣場(chǎng)步行5分鐘覆蓋率等約束性指標(biāo)。

四是明確土地用途的功能性管控，依托國(guó)土空間詳細(xì)規(guī)劃，在小尺度區(qū)域確定不同性質(zhì)用地的界限，明確各類用地內(nèi)適建、不適建或者有條件允許建設(shè)的建筑類型、高度、密度、容積率、綠地率等控制指標(biāo)，明確各地塊的建筑體量、體型、色彩等城市設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則。

（三）國(guó)土空間規(guī)劃管控面臨的困境

面對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃在新發(fā)展階段“源頭嚴(yán)防、過(guò)程嚴(yán)管、后果嚴(yán)懲”的新要求，結(jié)合機(jī)構(gòu)改革前原法定規(guī)劃的實(shí)施評(píng)估結(jié)果，可能因以下因素影響規(guī)劃管控實(shí)施成效。

一是職能的邊界導(dǎo)致管不全面。統(tǒng)一的國(guó)土空間規(guī)劃用途管制和完善的自然資源監(jiān)管體系意味著原有的各部門對(duì)局部單一要素的管控轉(zhuǎn)向多個(gè)部門向全域、全要素的綜合管控。同時(shí)，由于主管部門之間治權(quán)與事權(quán)不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致管控內(nèi)容既有交叉又有遺漏，可能會(huì)逐步演化形成不同管控要求相互“打架”，或監(jiān)管缺位。例如，自然資源主管部門與林業(yè)主管部門對(duì)于林地管理存在交叉關(guān)系，在實(shí)際工作中，部分地區(qū)有可能出現(xiàn)面對(duì)上級(jí)部門指標(biāo)考核任務(wù)時(shí)出現(xiàn)“搶地管理”，在面對(duì)上級(jí)部門執(zhí)法督察任務(wù)時(shí)出現(xiàn)“推諉管理”[4]。

二是人力的有限導(dǎo)致管不到位。近年來(lái)，自然資源管理領(lǐng)域引入了遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)手段，已經(jīng)形成了系統(tǒng)性的空間信息采集、處理、管理體系。由于部分地區(qū)人力資源有限，無(wú)法運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)人對(duì)各類圖斑、空間信息的全面掌握。現(xiàn)階段各類技術(shù)手段缺乏有效整合，在應(yīng)用上仍側(cè)重于人利用技術(shù)對(duì)要素的觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果仍需進(jìn)行人工分析與評(píng)價(jià)。由于人工研判的局限性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)要素衍生的資源屬性、生態(tài)屬性和空間屬性的智能、高效監(jiān)測(cè)。

三是人為的影響導(dǎo)致管不規(guī)范。國(guó)土空間規(guī)劃管控的主體是地方政府，在各項(xiàng)政策考核壓力之下，部分地區(qū)有可能出現(xiàn)管控過(guò)程中重局部輕全局、重當(dāng)下輕長(zhǎng)遠(yuǎn)等問(wèn)題。同時(shí)，由于存在地方利益博弈，人為因素也將影響監(jiān)測(cè)結(jié)果，難以形成科學(xué)合理決策。

三、國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)的功能及實(shí)現(xiàn)路徑

《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于建立國(guó)土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見(jiàn)》提出，依托國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)，建立健全國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警和實(shí)施監(jiān)管機(jī)制；健全資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警長(zhǎng)效機(jī)制，建立國(guó)土空間規(guī)劃定期評(píng)估制度。隨著國(guó)土空間規(guī)劃管控各項(xiàng)法律法規(guī)逐步完善、體制機(jī)制逐步健全、管理職責(zé)更加明晰，順應(yīng)時(shí)代變革和技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)，建設(shè)可感知、能學(xué)習(xí)、善治理和自適應(yīng)的國(guó)土空間數(shù)字化管理平臺(tái)，加快推進(jìn)國(guó)土空間治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，扭轉(zhuǎn)單一依賴人測(cè)、人查、人訪的傳統(tǒng)監(jiān)督模式，是保障“多規(guī)合一”改革落地的重要基礎(chǔ)性工作。

（一）集成的數(shù)據(jù)和信息

國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)具有基本的數(shù)據(jù)與信息的集成、儲(chǔ)備、查詢功能。由于國(guó)土空間規(guī)劃多元化的管控內(nèi)容，其涵蓋的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型也豐富多樣，包括國(guó)土資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、政策法規(guī)數(shù)據(jù)等，其數(shù)據(jù)格式也豐富多樣，包括矢量、柵格、文字、影像、三維地形、表格等各種類型。

在實(shí)現(xiàn)路徑上，構(gòu)建多源異構(gòu)時(shí)空大數(shù)據(jù)。在統(tǒng)一的時(shí)空基準(zhǔn)上，以EIRI提供的影像作為底圖，采用投影轉(zhuǎn)換、控制點(diǎn)配準(zhǔn)、空間校正的方式，對(duì)2009-2022年度國(guó)土變更調(diào)查數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)年份的影像數(shù)據(jù)、“三區(qū)三線”劃定的矢量數(shù)據(jù)、傾斜攝影等“地空天”時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行形式一致性、結(jié)構(gòu)一致性、尺度一致性與語(yǔ)義一致性處理，實(shí)現(xiàn)矢量、遙感影像、傾斜攝影等全空間數(shù)據(jù)的一體化融合，支撐遙感影像和基礎(chǔ)地理等自然資源部門各類調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的入庫(kù)（見(jiàn)圖1）。

（二）嚴(yán)格的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)具備智能化的管控規(guī)則錄入與展示功能。依托相應(yīng)的技術(shù)手段，明確在國(guó)土空間規(guī)劃實(shí)施階段必須嚴(yán)格遵守的規(guī)則和管控的內(nèi)容，全面、快速地實(shí)現(xiàn)管控規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集、匹配分析、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、結(jié)果的展示與查詢。

在實(shí)現(xiàn)路徑上，構(gòu)建國(guó)土空間管理知識(shí)圖譜。全面梳理各層級(jí)、各部門涉及國(guó)土空間用途管制的相關(guān)政策文件和法律法規(guī)，分析其中的知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)相關(guān)的邏輯概念進(jìn)行限定，確定關(guān)系屬性包括允許、禁止、嚴(yán)禁、鼓勵(lì)等邏輯關(guān)系，以定義規(guī)則的方式導(dǎo)入政策文件，形成RDF數(shù)據(jù)，完成對(duì)知識(shí)數(shù)據(jù)的組織，然后通過(guò)Neo4j圖數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于RDF數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，利用Cypher語(yǔ)言對(duì)實(shí)體、關(guān)系以及屬性進(jìn)行設(shè)計(jì)、編譯[5]，使國(guó)土空間管理知識(shí)圖譜可以呈現(xiàn)清晰的節(jié)點(diǎn)關(guān)系結(jié)構(gòu)，并且利用該圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互式查詢和關(guān)聯(lián)化推理（見(jiàn)圖2）。

（三）精準(zhǔn)的識(shí)別和解譯

國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自然資源智能解譯。自然資源智能解譯作為智能管控的核心，一方面應(yīng)具備管控規(guī)則數(shù)字化轉(zhuǎn)譯功能；另一方面應(yīng)具備遙感智能解譯功能，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間數(shù)據(jù)資源服務(wù)、基礎(chǔ)通用服務(wù)和專題應(yīng)用服務(wù)等功能。

在實(shí)現(xiàn)路徑上，一是基于國(guó)土空間管理知識(shí)圖譜，研究高精度解譯樣本制作策略，構(gòu)建一套管控規(guī)則數(shù)字化轉(zhuǎn)譯技術(shù)，將規(guī)劃管控規(guī)則的要素譜系轉(zhuǎn)譯為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的空間管控知識(shí)規(guī)則。二是研發(fā)自然資源遙感智能解譯系統(tǒng)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，通過(guò)時(shí)空異質(zhì)遙感解譯、樣本制作、樣本建庫(kù)、模型訓(xùn)練、多場(chǎng)景智能解譯等方式強(qiáng)化對(duì)遙感樣本數(shù)據(jù)的智能解譯。經(jīng)過(guò)大量樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對(duì)提取特定地物、區(qū)分特定地物、監(jiān)測(cè)特定地物變化等功能。同時(shí)，結(jié)合管控規(guī)則數(shù)字化轉(zhuǎn)譯技術(shù)，識(shí)別特定地物變化區(qū)域的空間管控規(guī)則，以達(dá)到監(jiān)測(cè)預(yù)警的效果。

（四）三維的觀測(cè)和表達(dá)

國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)具備三維立體可視功能，以支撐國(guó)土空間詳細(xì)規(guī)劃編制中合理配置各類指標(biāo)，保障國(guó)土空間詳細(xì)規(guī)劃實(shí)施中精準(zhǔn)管理立體空間。

在實(shí)現(xiàn)路徑上，針對(duì)國(guó)土空間多源異構(gòu)時(shí)空大數(shù)據(jù)中不同的自然地理實(shí)體，按照服務(wù)的不同方式和應(yīng)用的不同場(chǎng)景，分別針對(duì)地形、柵格、矢量制定特定的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)策略，基于數(shù)據(jù)資源目錄按需靈活組成三維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、可視化分析。

一是實(shí)現(xiàn)三維空間下的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量算，如垂直高度、貼地距離、斜面幾何面積、體積量算等。二是支撐三維空間下的規(guī)劃分析，輔助規(guī)劃編制以及規(guī)劃實(shí)施管理。例如，可視域分析，在平臺(tái)內(nèi)選擇基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置視角水平張角（0～90°）、視角垂直張角（0～90°）后即可在界面內(nèi)顯示可視范圍；日照分析，在平臺(tái)內(nèi)選擇日照時(shí)間模擬實(shí)際環(huán)境中日照下的場(chǎng)景；坡度分析，通過(guò)平臺(tái)依據(jù)兩點(diǎn)間視距變化的坡度情況可以分析地形的陡峭程度、揭示地形特征（見(jiàn)圖3）。

（五）及時(shí)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警

國(guó)土空間智能化管控平臺(tái)應(yīng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能，輔助規(guī)劃管控決策。一方面通過(guò)自然資源遙感智能解譯功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，如在二維平面上實(shí)現(xiàn)圖斑距離和面積測(cè)量，在三維立體空間實(shí)現(xiàn)高度等功能。另一方面，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與管控規(guī)則、規(guī)劃指標(biāo)等進(jìn)行對(duì)比，為監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供依據(jù)，如永久基本農(nóng)田范圍內(nèi)新增建設(shè)用地或非耕農(nóng)用地、鄉(xiāng)村地區(qū)新增建筑物超出限高要求。

四、研究結(jié)論與展望

建設(shè)可感知、能學(xué)習(xí)、善治理和自適應(yīng)的智能數(shù)字化規(guī)劃管理平臺(tái)，是落實(shí)數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略的具體抓手和保障“多規(guī)合一”改革落地的重要基礎(chǔ)性工作，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)管普遍存在的監(jiān)管盲區(qū)或監(jiān)管滯后等短板，能夠推動(dòng)國(guó)土空間規(guī)劃管控從事后統(tǒng)計(jì)分析向事前預(yù)防、從被動(dòng)處置向主動(dòng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

受限于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的時(shí)效性、準(zhǔn)確性等影響因素，現(xiàn)階段已建立的智能化管控平臺(tái)尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間規(guī)劃的“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”。若智能化管控平臺(tái)能夠推廣應(yīng)用，與各管理部門建立制度化的對(duì)接、聯(lián)系機(jī)制后，可以在不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)更短周期、多重維度的規(guī)劃管控。

從智能化管控平臺(tái)自身來(lái)看，一是需要進(jìn)一步加強(qiáng)和優(yōu)化自然資源解譯功能，以提升精準(zhǔn)識(shí)別地物及地類的能力，優(yōu)化提升后可直接作為日常變更、年度國(guó)土變更的操作平臺(tái)；二是實(shí)景三維的建設(shè)仍需改進(jìn)與完善，以支撐三維立體空間在規(guī)劃編制和實(shí)施管控階段的多場(chǎng)景應(yīng)用。

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作者單位：成都市自然資源調(diào)查利用研究院

責(zé)任編輯：張津平、尚丹