大數據背景下國土空間規劃應用研究

【摘要】近年信息技術的快速發展，帶動了大數據在國土規劃管理中的運用。該文先介紹大數據在國土空間規劃中的特征，后對國土空間規劃中的大數據技術梳理，最后闡述了國土空間規劃中的大數據應用。

【關鍵詞】大數據;國土空間規劃;應用

1、國土空間規劃中的大數據特征

1.1大數據定義

“大數據”一詞最早由美國著名未來學家Alvin Toffer提出，自提出至今并無統一的定義。目前的定義基本上都是定性描述，未明確定量指標。一般認為大數據是以傳統數據管理及處理技術在正常時間范圍內無法處理的數據集，其個體或部分數據呈現低價值而數據整體呈現高價值，并能增強決策力、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。大數據在產生過程中體現出時間的不間斷性、行業領域的無限制性和人物、終端及設備的協調性[1]。

1.2國土空間規劃中的大數據特征

在國土空間規劃中，大數據除具備本身3V特征外，還具有以下特征。

（1）空間性。空間性是大數據在國土空間規劃中最基本、最核心的特征。其空間特征讓國土空間規劃表現出特有的區域性價值。在對國土空間規劃中的大數據進行數據處理、清洗、加工、分析、挖掘時，發現自然資源利用特征，查找內在原因以及驅動因素，都離不開數據空間性的制約。

（2）時序性。國土空間規劃中的大數據一般表現為連續時間序列或固定時間間隔的數據。經過政府部門及自然資源部門多年積累，涉及的影像數據、土地利用變更數據、各行業的規劃數據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，更重要的是預測未來。

（3）多源異構性。國土空間規劃中的大數據是一個包含各種數據的集合體，數據規模龐大，來源廣泛，結構復雜，類型多樣。

（4）高價值性[2]。國土空間規劃中的大數據的價值主要體現在兩個方面。基礎自然資源數據來源涉及基礎測繪、國土調查和地理國情數據，關乎國家安全和社會經濟發展;部門行業數據涉及政府及相關職能部門，數據指向性很強，在行業和相關領域最精確、權威，價值較高。另外社會化大數據屬于價值密度低的數據，但與前2種數據綜合分析，其隱含價值也會增大。

2、國土空間規劃中的大數據技術

（1）采集與預處理。國土空間規劃工作中，大數據智能感知技術、預處理技術和分布式虛擬技術可以對非結構化和半結構化數據進行智能化識別和采集。非結構化的基礎地理空間數據采集利用天空地一體化對地觀測技術構建空天地一體化對地觀測網絡[3];對于結構化和半結構化數據，以遍歷網頁實現對數據的采集和整理。對多源異構數據有針對性的設計過濾器，對不同數據源制定清洗方案，將之處理并形成可用的數據庫和數據集。

（2）存儲與管理。國土空間規劃中的大數據存儲應根據存儲設備的硬件設計存儲方式。改進的輕型數據庫可用于大數據的存儲，進一步則需構建大型分布式數據庫或存儲集群平臺。云平臺能夠分散存儲，并基于Hadoop框架實現并行計算，提高數據存儲和管理能力;可以在PC Server上搭建大規模存儲集群，并運用HBase技術解決不同結構的數據管理問題;利用NoSQL為大數據管理提供新型數據管理技術;云計算中虛擬化技術可將各類資源虛擬化成資源池來實現數據的統一分析與處理[4]。

（3）分析與挖掘。國土空間規劃中的大數據的分析涉及統計分析及分類匯總，而數據挖掘涉及數據的分類、聚類、頻繁項挖掘等。目前大數據分析技術中深度學習是人工智能的一個新領域，利用深度學習處理大數據時，應著重基于物理模型的深度模型學習算法，并構建地理信息特征提取模型。

（4）可視化。國土空間規劃中的大數據的挖掘及分析結果以各類專題地圖、輿情分析、熱力圖、流向地圖以及網頁地圖和三維地圖等形式呈現。

3、國土空間規劃中的大數據應用

3.1為科學編制國土空間規劃提供技術支持

通過大數據應用健全國土空間規劃體系，完善相關規劃職能，提高國土空間規劃相關協調性和整體性。在規劃實施評估、自然資源承載力國土空間適宜性評價、“三生空間”構建、“三區三線”劃定和規劃實施監測預警等方面，通過對大數據技術的應用，能夠更好地把握區域自然資源的本底特征和利用狀況，預測資源利用趨勢，研判社會經濟發展與資源利用內在聯系，輔助規劃決策，優化國土空間規劃選擇。

3.2為國土空間規劃公眾參與提供平臺

國土空間規劃在編制及實施過程中，都需要輿論、民情的反饋。通過大數據應用搜集和分析輿論、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劃實施、調整及更新的效率與準度。

3.3為國土空間規劃決策提供輔助手段

國土空間規劃決策自身的復雜性涉及多個方面內容，同時也受較多因素的影響，導致規劃成果很難滿足各方面需求。基于大數據的國土空間規劃決策存在相關性、協調性、不可逆性、不完全預見性四方面的本質屬性[5]。通過大數據清洗、整合、挖掘來顯著提高各類信息的共享程度，為國土空間規劃決策帶來較為充分的信息支撐。同時立足大數據分析技術進行各類模型開發與分析，貫徹生態文明建設與社會經濟可持續發展大局，綜合建立影響國土空間規劃決策的因素指標體系，通過多個變量、多層面挖掘規劃決策的內部規律與聯系，以期獲得規劃決策效益最優化。

3.4為國土空間規劃實施監管提供數據支撐

國土空間規劃的編制是為了更好的規劃實施。規劃好一張藍圖還需要建立完善的考核、監測體系來檢驗這張藍圖實施的準確性和有效性。大數據可以提供空間及時序考核、實時動態監測、重要要素追蹤分析、實施結果即時呈現等信息表達，全面實現對已規劃國土空間的監管。

結語：

綜上，隨著大數據技術在國土空間規劃中應用的廣泛與深入，國土空間規劃應把握住大數據應用的機遇，加快對數據采集、處理、分析、挖掘和可視化等方面的關鍵技術的深入研究，完善國土空間規劃技術體系構建，為大數據在國土空間規劃中的應用提供技術支持。

參考文獻：

[1]彭宇，龐景月，劉大同，等.大數據：內涵、技術體系與展望[J].電子測量與儀器學報，2015，29（4）：469-482.

[2]徐海洋，于丙辰，陳剛，等.國土資源大數據的內涵、研究現狀與展望[J].江蘇科技信息，2017（36）：47-51.

[3]張繼賢，顧海燕，魯學軍，等.地理國情大數據研究框架[J].遙感學報，2016，2016（05）：1017-1026.

[4]王星月，馬友華，王靜，等.基于國土資源的大數據應用研究[J].國土與自然資源研究，2017（4）：74-80.

[5]吳一洲，陳前虎.大數據時代城鄉規劃決策理念及應用途徑[J].規劃師論壇，2014（08）：12-18.

作者簡介：

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