地理信息技術融合助力編制空間規劃

湯夢霞

摘 要：長期以來，我國國土空間面臨著“多規”銜接復雜、部門協調困難、規劃立法薄弱等諸多問題。國家提出“建立國家空間規劃體系”后，中辦、國辦于2017年下發了《省級空間規劃試點方案》：提出以主體功能區規劃為基礎統籌各類空間性規劃，推進“多規合一”，深化規劃體制改革創新，建立健全統一銜接的空間規劃體系，提升國家國土空間治理能力和效率，在市縣“多規合一”試點工作基礎上制定省級空間規劃試點方案。目前，構建全國統一、相互銜接、分級管理的國土空間規劃體系已進入實際操作階段。空間規劃體系改革并非過去簡單的“多規合一”，而是實現空間治理體系的提升。

關鍵詞：地理信息；技術融合；空間規劃；助力編制

1 與云計算的技術融合

由于地理信息應用范圍和應用領域越來越寬泛，用戶對數據共享的意愿和需求越來越高，客觀要求必須對空間信息不斷進行重構、更新。測繪地理信息從傳統的只提供單一底圖數據，轉變為基于互聯網WebGIS的綜合信息服務。例如，實行“多規合一”編制空間規劃過程中，無論是進行空間規劃強度測算、國土空間開發適宜性評價、資源環境承載能力評價，還是三區三線劃定（“三區”即生態空間、農業空間、城鎮空間；“三線”指生態保護紅線、永久基本農田紅線、城鎮開發邊界三條控制線）等，大量的異構數據、多元空間分析、信息在線處理等都要求在地理信息服務平臺上必須采用云GIS架構才可能為各類用戶提供靈活、高效的優質服務。而一個城市要實現“多規合一”科學編制和組織實施統一的空間規劃，按照主體功能區定位推動經濟、社會穩步發展，必須依靠云計算與測繪地理信息技術的融合。目前，在測繪地理信息領域依托大型云計算平臺的空間信息數據處理、服務的產品架構和商業模式已經有了一些實踐，如超圖公司、中地數碼等已經嘗試開發具有云服務功能的空間地理信息平臺，使用戶接受部署在云中的GIS平臺所提供的服務。

2 與大數據的技術融合

大數據是需要新處理模式才能具有更強的決策能力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。大數據可以開啟人們循“數”管理的模式，得數據者得天下。大數據技術優勢之一就是數據的深度挖掘和分析，由于數據大多數具有地理屬性和位置關聯性，因此，近幾年，人們認識到數據與地理信息的融合，大幅度提高了一般數據的“地理智商”。目前，我國各地制定空間發展戰略，編制空間規劃方興未艾，空間規劃是國民經濟和社會發展戰略性、綱領性、綜合性規劃，是國家現代體系的重要組成部分。空間規劃、多規合一是發揮市場在資源配置中的關鍵環節。系統評估區域人口、產業、空間、土地、生態、環境等發展要素，貫徹國家主體功能發展導向，統籌不同地域發展需求，要完成合理確定發展目標，有效管控三類發展空間等任務，最終將一地之空間規劃落實到位，其間會不斷產生大量的數據信息。而這些數據具有大數據“Volume（大量）、Variety（多樣）、Velocity（高速）、Value（價值）、Veracity（真實性）”的典型特征。因此，只有利用云計算技術對其處理，才可能滿足大數據高吞吐量和密集運算的需求，解決空間規劃實施過程中不斷產生的大量具有5V特征的動態數據的問題。

3 人工智能與測繪地理信息技術的融合

人工智能（ArtificialIntelligence，AI），是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新技術科學。人工智能作為計算機科學的一個分支，其目的是了解智能實質，并生產出一種新的，能夠以人類智能相似的方式反映的智能機器，換而言之，即利用計算機模擬人的某些思維過程和智能行為。仍以空間規劃編制為例，空間規劃編制的基礎是地理信息底層———本底圖，而進行空中全景測量，包括利用傾斜攝影測量技術、遙感影像等在分類、定量遙感、點云處理等方面，基于人工智能的機器學習方法，在保證實現常規解譯精度前提下，因其具有類別區分和特征提取效率非常高的優勢，大幅度提高了數據處理的自動化和智能化程度而深得青睞。基于人工智能技術對海量地理信息基礎數據的快速處理，包括三維激光點云數據的處理、衛星影像建模等都將優質高效地助力空間規劃的編制和實施，這一點已為許多空間規劃試點實踐所證實。

4 虛擬/增強現實技術與測繪地理信息技術的融合

虛擬現實（VirtualReality，VR）技術，也稱靈境技術或人工環境，它利用計算機生成模擬環境，是一種可以創建和體會虛擬世界的計算機仿真系統。這種多元信息融合、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，可以讓用戶沉浸于該環境之中。增強現實（AugmentedReality，AR）是實時計算攝影機影像位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，其目標是在屏幕上把虛擬世界套合于現實世界并進行互動。VR和AR這兩種視覺技術的差別在于：VR的視覺是基于虛擬環境的；AR的視覺是基于現實環境的。空間規劃的編制乃至實施，需要大量的地圖做支撐，利用VR和AR技術對地理信息實現可視化，打破了長期以來利用地圖對地理現象進行描述的習慣做法，避免了地圖或電子地圖從視覺上對非專業人員造成的錯誤理解。

5 與BIM技術的結合

隨著我國城市化進程的加快，地下工程越來越多，而且越來越復雜。試點實踐證明，空間規劃的編制一定要考慮地下工程，而地下工程不同于地上工程，上下交錯、左右縱橫，不僅無法直觀可視，而且是不可拆除重建的，其復雜程度遠高于地上建筑。因此，利用BIM技術，結合測繪地理信息技術，包括DEM、沉降測量、三維建模、巷道測量技術等，真實模擬和還原現有地下建筑和地下設施的整個情況，合理進行空間規劃。在空間規劃的實施過程中，通過BIM技術，真實反映地下工程的建設和設施運行的全生命周期，對其物理特性和功能特性進行數字化表達，并依此進行設計、施工、運營和管理。

結語

綜上所述，測繪地理信息新技術與現代計算機技術的融合將有力地推動城鎮空間規劃的資料整合、編制和實施，進而推進社會、經濟、技術的發展。需要指出的是，測繪地理信息科技與上述諸多新技術的融合，并不是單一“點對點”的融合，而是綜合“多點對多點”的融合，即多種技術之間的有機融合。

參考文獻

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