城市國土空間監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展與創(chuàng)新研究

摘" 要：城市國土空間監(jiān)測(cè)在現(xiàn)代城市發(fā)展和管理中具有極其重要的意義，為今后更好地開展城市國土空間監(jiān)測(cè)，并發(fā)揮監(jiān)測(cè)成果作為支撐城市建設(shè)用地批復(fù)、國土空間規(guī)劃編制及實(shí)施監(jiān)督等工作需求的作用，該文就國內(nèi)外城市監(jiān)測(cè)的發(fā)展情況，湖南省此項(xiàng)工作在技術(shù)研究、應(yīng)用推廣等方面的創(chuàng)新研究展開討論，并針對(duì)遇到的問題提出相應(yīng)的對(duì)策和建議，為后續(xù)開展相關(guān)工作提供思路及借鑒。

關(guān)鍵詞：城市國土空間監(jiān)測(cè)；國土空間規(guī)劃；檢測(cè)數(shù)據(jù)；生態(tài)環(huán)境；基礎(chǔ)設(shè)施

中圖分類號(hào)：P208" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）33-0068-04

Abstract： Urban land space monitoring has extremely important significance in the development and management of modern cities. In order to better carry out urban land space monitoring in the future， and give play to the role of monitoring results as supporting the approval of urban construction land， compilation and implementation supervision of national land space planning and other work needs，this paper discusses the development of urban monitoring both domestically and internationally， as well as the innovative research in technology research， application promotion， and other aspects of this work in Hunan Province. Corresponding countermeasures and suggestions are proposed for the problems encountered， providing ideas and references for future related work.

Keywords： urban land space monitoring; national spatial planning; testing data; ecological environment; infrastructure

自然資源部圍繞“兩統(tǒng)一”職責(zé)履行和“嚴(yán)守資源安全底線、優(yōu)化國土空間格局、促進(jìn)綠色低碳發(fā)展、維護(hù)資源資產(chǎn)權(quán)益”的自然資源工作定位[1-2]，積極推進(jìn)地理國情監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2022年，地理國情監(jiān)測(cè)工作定位為以變更調(diào)查成果為底板的上半年地類變化監(jiān)測(cè)和城市國土空間監(jiān)測(cè)。

城市國土空間監(jiān)測(cè)是以土地利用現(xiàn)狀為依據(jù)，利用高分辨率衛(wèi)星遙感影像及其他行業(yè)專題資料，在變更調(diào)查成果地類基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化相關(guān)地類，確定監(jiān)測(cè)要素的空間位置、占地范圍、面積（長度）和相關(guān)屬性等，并監(jiān)測(cè)其變化，旨在聚焦地級(jí)及以上城市，掌握城市建設(shè)總量、用地結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)功能等內(nèi)容[3]。利用好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以提高城市規(guī)劃和管理的科學(xué)性和合理性，推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展；可以為環(huán)境保護(hù)和治理提供有力支持，有助于改善城市生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量；可以強(qiáng)化災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力，為城市的安全和穩(wěn)定提供保障。

1 國內(nèi)外城市監(jiān)測(cè)情況

1.1 國外

國外類似的監(jiān)測(cè)工作主要有美國“大都市區(qū)”監(jiān)測(cè)和歐洲空間規(guī)劃觀測(cè)網(wǎng)等。

美國“大都市區(qū)”（Metropolitan Area）[4]概念在1910年提出，此后其概念內(nèi)涵及界定方法逐步演變并得到廣為借鑒，諸多國家也相繼提出類似概念，比如加拿大的“人口普查都市區(qū)”（Census Metropolitan Area）[5]、英國的“通勤區(qū)”（Travel to Work Area）[6]、德國的“地方勞動(dòng)力市場(chǎng)”（Local Labour Market）和法國的“就業(yè)區(qū)域”（Employment Area）等。鑒于全球范圍內(nèi)大都市區(qū)相關(guān)概念的差異，2006年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD，簡(jiǎn)稱“經(jīng)合組織”）與歐洲空間規(guī)劃觀測(cè)網(wǎng)（ESPON）合作提出了“功能性城市區(qū)”（Functional Urban Area，F(xiàn)UA）概念，強(qiáng)調(diào)從功能（主要是通勤）角度來界定和統(tǒng)計(jì)城市，并試圖以此建立通用標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)全球范圍內(nèi)城市相關(guān)政策方面的評(píng)估工作。

自20世紀(jì)80年代以來，歐盟委員會(huì)（含歐洲共同體）提出了空間規(guī)劃的概念，并先后啟動(dòng)了多項(xiàng)空間規(guī)劃研究計(jì)劃[7]，包括標(biāo)準(zhǔn)地域統(tǒng)計(jì)單元工作（NUTS）、歐洲空間發(fā)展遠(yuǎn)景計(jì)劃（ESDP）、歐洲空間規(guī)劃研究計(jì)劃（SPESP）[8]。2002年，歐盟委員會(huì)成立了歐洲空間規(guī)劃觀測(cè)網(wǎng)（ESPON），主要研究歐洲地區(qū)發(fā)展歷程中的政策文件和有關(guān)實(shí)施辦法，以及鄰國的空間關(guān)系，來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化工作模式的穩(wěn)固性和持續(xù)性[9]。ESPON通過動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)為政策制定者提供空間依據(jù)，成為決策人員、行政人員和研究人員之間的橋梁。

1.2" 國內(nèi)

2019年5月，中共中央 國務(wù)院頒布《中共中央 國務(wù)院關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》）明確要求建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施，實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”[10]。2022年7月，自然資源部印發(fā)《自然資源部辦公廳關(guān)于開展2022年上半年自然資源監(jiān)測(cè)工作的通知》，要求按照《意見》要求對(duì)全國107個(gè)國批城市啟動(dòng)城市國土空間監(jiān)測(cè)工作，以2021年度國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)為底圖，參考使用地理國情監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)測(cè)繪、數(shù)字城市和智慧城市成果及各部門專題數(shù)據(jù)資料，開展城市空間信息細(xì)化與補(bǔ)充采集、水網(wǎng)和路網(wǎng)等要素更新[1，11]，2023年監(jiān)測(cè)范圍擴(kuò)展到地級(jí)及以上城市，2024年監(jiān)測(cè)范圍保持不變，有條件省份可擴(kuò)展到縣級(jí)市。

從監(jiān)測(cè)范圍上看，城市國土空間監(jiān)測(cè)偏重于城區(qū)范圍內(nèi)相關(guān)要素的空間信息。從監(jiān)測(cè)內(nèi)容上看，涵蓋了城鎮(zhèn)住宅用地、就學(xué)教育機(jī)構(gòu)、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、文體活動(dòng)情況和城市安全韌性等重要的城市要素信息，同時(shí)體現(xiàn)地上單體房屋建筑物的面積、套數(shù)等信息，更加注重城市建筑的用途、名稱和類型等特有屬性，表達(dá)方式向三維空間信息發(fā)展。從服務(wù)對(duì)象上看，同時(shí)涵蓋了住建、消防、教育、郵政、醫(yī)療和生態(tài)環(huán)境等不同行業(yè)的專題數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的表述形式和整合程度可提高數(shù)據(jù)的可讀性和可用性，提升數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和深度，成果可為加快構(gòu)建新發(fā)展格局提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

各行業(yè)根據(jù)各自的需求，也基于城市尺度開展了多種監(jiān)測(cè)。城市交通監(jiān)測(cè)方面，利用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)交通流量、擁堵情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析。城市環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，利用無人機(jī)和傳感器等設(shè)備，收集城市環(huán)境數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)方面，通過監(jiān)測(cè)城市空間布局、土地利用狀況等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)規(guī)劃執(zhí)行中的問題，為城市規(guī)劃、調(diào)整和建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)方面，監(jiān)測(cè)城市生態(tài)環(huán)境、空氣質(zhì)量等，為環(huán)境保護(hù)和治監(jiān)測(cè)理提供數(shù)據(jù)支持。在災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)方面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市地質(zhì)、氣象等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，為災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)提供重要信息。

2" 湖南省城市國土空間監(jiān)測(cè)創(chuàng)新點(diǎn)

城市國土空間監(jiān)測(cè)主要以上一年度變更調(diào)查地類為參考，根據(jù)當(dāng)年1 m或者更高分辨率的衛(wèi)星遙感影像和最新相關(guān)行業(yè)專題資料，并充分利用“天空地網(wǎng)”綜合監(jiān)測(cè)體系已形成的監(jiān)測(cè)圖斑和舉證照片，結(jié)合外業(yè)實(shí)地調(diào)查等工作開展。為解決項(xiàng)目生產(chǎn)過程中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大、來源復(fù)雜多樣、評(píng)價(jià)分析欠缺和應(yīng)用場(chǎng)景不夠等問題，湖南省開展了城市國土空間監(jiān)測(cè)成果生產(chǎn)含數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)獲取、流程優(yōu)化、服務(wù)分析等全流程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用。

2.1" 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)快速處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究

2.1.1" 多來源數(shù)據(jù)收集與應(yīng)用

充分發(fā)揮省自然資源廳已有數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì)。全省遙感影像統(tǒng)籌1 m分辨率衛(wèi)星遙感影像作為工作底圖，局部地區(qū)0.3 m超高分辨率衛(wèi)星遙感影像進(jìn)一步提高了監(jiān)測(cè)對(duì)象內(nèi)業(yè)判定的準(zhǔn)確性和精度；全省自然資源衛(wèi)星監(jiān)測(cè)圖斑和外業(yè)舉證照片作為地表變化指引，提高監(jiān)測(cè)變化發(fā)現(xiàn)效率；城市大比例尺地形圖、傾斜三維模型數(shù)據(jù)減輕要素采集工作量及難度；民政、統(tǒng)計(jì)、應(yīng)急、教育和環(huán)保等行業(yè)專題數(shù)據(jù)結(jié)合衛(wèi)星遙感影像、網(wǎng)絡(luò)POI等數(shù)據(jù)可確定監(jiān)測(cè)對(duì)象的空間位置、范圍及屬性信息。

2.1.2" 不同類型數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、空間化的處理方法研究

針對(duì)已有調(diào)查成果、相關(guān)主管行業(yè)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)年鑒和大數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)，研究觀測(cè)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和手機(jī)信令、POI等大數(shù)據(jù)融合技術(shù)，開展gdb、shp、jpg、word、excel、csv、pdf等不同類型數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、空間化和可視化處理，研究包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)使用、數(shù)據(jù)庫建設(shè)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)快速處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，編制形成湖南省城市國土空間數(shù)據(jù)使用手冊(cè)。

2.2" 充分發(fā)揮“天空地網(wǎng)”綜合監(jiān)測(cè)體系作用

湖南省近年來大力推進(jìn)“天空地網(wǎng)”一體化自然資源綜合監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，構(gòu)建省級(jí)自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)指揮中心，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感、鐵塔視頻、無人機(jī)航拍和外業(yè)核查等多元感知數(shù)據(jù)“一站式”協(xié)同獲取和實(shí)時(shí)匯聚。在監(jiān)測(cè)中不僅應(yīng)用了綜合監(jiān)測(cè)體系形成的監(jiān)測(cè)圖斑和外業(yè)舉證照片，還通過應(yīng)用監(jiān)測(cè)體系中的鐵塔視頻對(duì)視域范圍輔助開展多角度現(xiàn)場(chǎng)核查，降低了實(shí)地調(diào)查工作量。配合市縣國土空間規(guī)劃“一張圖”接入湖南省自然資源監(jiān)測(cè)智慧中心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)的在線調(diào)用。

2.3" 研發(fā)多個(gè)軟件系統(tǒng)工具

研發(fā)了網(wǎng)絡(luò)POI數(shù)據(jù)下載工具，用于及時(shí)獲取監(jiān)測(cè)范圍最新的網(wǎng)絡(luò)POI數(shù)據(jù)；立足自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)指揮中心平臺(tái)研發(fā)了多級(jí)行政區(qū)聯(lián)動(dòng)、可靈活配置、圖數(shù)聯(lián)動(dòng)和在線服務(wù)的城市國土空間指標(biāo)信息窗，能夠直觀、便捷、快速地展示、查詢、調(diào)用城市國土空間成果數(shù)據(jù)和指標(biāo)信息。

2.4" 建設(shè)城市國土空間監(jiān)測(cè)智慧服務(wù)云平臺(tái)

嘗試?yán)靡延械乩韲楸O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及城市國土空間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，探索實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化展示、查詢等，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，分析監(jiān)測(cè)對(duì)象之間內(nèi)在的空間特性、相互聯(lián)系和分布規(guī)則，從數(shù)量、結(jié)構(gòu)、效益等角度開展城市發(fā)展現(xiàn)狀、開發(fā)利用程度等分析，并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和合理規(guī)劃。

以高性能的HighGIS引擎和組件式敏捷開發(fā)為核心能力支撐，著力構(gòu)建成果分析評(píng)價(jià)能力，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)高速渲染、透過數(shù)據(jù)“看規(guī)模、看結(jié)構(gòu)、看趨勢(shì)、看差異”、成果快速查詢統(tǒng)計(jì)、多指標(biāo)聯(lián)動(dòng)綜合分析、一鍵式自動(dòng)報(bào)表輸出，賦能成果智能化應(yīng)用場(chǎng)景（圖1）。

3" 問題及建議

3.1" 遇到的問題

基礎(chǔ)資料收集難?；A(chǔ)資料收集涉及部門眾多，目前大都采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)離線方式收集，受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、部門信息化程度等因素影響，大部分資料還無法通過在線方式動(dòng)態(tài)調(diào)用。要素細(xì)化工作過于依賴資料。未收集到專題資料的要素類型，如不采取全要素調(diào)查的模式，容易出現(xiàn)錯(cuò)漏采集的情況。認(rèn)識(shí)不夠，應(yīng)用待加強(qiáng)。在監(jiān)測(cè)工作的開展中，省市縣協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制還不夠，對(duì)監(jiān)測(cè)工作的認(rèn)識(shí)相對(duì)不夠深入，目前監(jiān)測(cè)成果以數(shù)據(jù)庫形式提供，主要供自然資源部門內(nèi)部參考使用，城市國土空間監(jiān)測(cè)工作成果的全面應(yīng)用推廣力度有限，還未發(fā)揮其服務(wù)城市高質(zhì)量發(fā)展的功能屬性。

3.2" 相關(guān)建議

為進(jìn)一步推動(dòng)成果的應(yīng)用，更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)支撐作用，建議如下。

1）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的監(jiān)測(cè)技術(shù)體系和工作機(jī)制，促使行業(yè)專題數(shù)據(jù)及時(shí)快速匯聚，從而大量減少外業(yè)實(shí)地調(diào)查工作量，提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性、精準(zhǔn)度和可追溯性，并實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)要素信息的快速匯總統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也為各行業(yè)部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)及時(shí)提供權(quán)威的監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)服務(wù)，建立以業(yè)務(wù)平臺(tái)為依托的配套工作機(jī)制。

2）結(jié)合用地用海標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)一步細(xì)化新增相關(guān)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，比如新增文物古跡、大型超市、菜鳥驛站、快遞超市和快遞中轉(zhuǎn)站等監(jiān)測(cè)內(nèi)容；擴(kuò)大與人居生活密切相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測(cè)范圍至全域，如學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老設(shè)施和消防站等，以全面滿足管理應(yīng)用需求。

3）強(qiáng)化國土空間監(jiān)測(cè)工作意義、成果內(nèi)容、應(yīng)用程序的宣傳推介，提高公眾對(duì)城市國土空間監(jiān)測(cè)的認(rèn)識(shí)和參與度，為監(jiān)測(cè)成果應(yīng)用和工作推進(jìn)形成良好的工作氛圍，形成全社會(huì)共同關(guān)注和支持的良好氛圍。同時(shí)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)的應(yīng)用、分析和評(píng)價(jià)，重點(diǎn)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和規(guī)劃實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估，形成各類評(píng)價(jià)報(bào)告，為城市規(guī)劃和管理提供更有價(jià)值的參考。

4" 結(jié)束語

城市國土空間監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，它不僅是城市管理和規(guī)劃的基礎(chǔ)工具，更是實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策、提升治理水平和保障可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，持續(xù)高效完成這項(xiàng)工作，可以有效促進(jìn)城市土地資源的合理利用和可持續(xù)發(fā)展，可以更好地應(yīng)對(duì)城市發(fā)展中的各種挑戰(zhàn)，推動(dòng)城市的健康、有序和可持續(xù)發(fā)展。

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