地理信息數據檔案在國土空間規劃中的應用探討

文/福建省晉江市自然資源局 柯燕萍

隨著信息技術的快速發展，大數據技術已經逐步滲透到各個技術領域中，并成為多學科競相研究的熱門話題。本文以某省國土空間規劃為研究對象，論述了地理信息大數據技術的基礎應用環節，并依據現有國土空間規劃體系、規劃理論等，為促進和保障國土空間資源的檔案開發奠定堅實的理論支撐。某省在近幾年的信息技術創新發展過程中，將地理、人文、自然和經濟等地理測繪信息資源進行搜集，形成了龐大的檔案信息數據庫，并在原有數據資源的支撐下，不斷滿足數據集成及疊加的需求，實現大數據云計算、檔案信息數據挖掘等技術的科學應用。通過地理檔案信息大數據之間的對比關聯分析，可實現國土空間檔案數據資源及要素信息的整合，如按照國土空間分布的基本特征，實現三維仿真及可視化技術的應用，對形成開放形式的國土空間布局提供技術支撐。

一、地理檔案信息大數據

（一）大數據及其相關技術。從大數據技術本身的理論和實踐特征分析，“大數據”（Big Data）作為具備海量化、多樣復雜化、結構形式豐富化的數據類型，可通過云計算、物聯網技術，實現信息數據的整合與交叉重復利用，并促進數據信息的共享。從實際應用看，大數據技術具備多維性、可視化、高效高增長率等豐富特征，不僅促進社會經濟的增長，同時也提高人們生活水平。在大數據處理的過程中，應緊密結合適應性擴展技術，對數據儲存系統進行應用管理，并實現數據的挖掘與分析，如大規模的并行數據庫處理、分布式文件系統處理及云平臺計算處理等。按照大數據技術的處理環節，主要包含有數據有效采集、數據存儲與處理、數據分析與挖掘等可展示計算過程的環節，在信息行業的數據產生于應用服務的過程中，具備一體化發展特征。

（二）某省地理檔案信息大數據。在近幾年的國土資源規劃過程中，某地區以信息大數據技術為主，如各種比例尺地形圖，將比例尺地圖進行比例的放大或者縮小；地理信息單杠影像數據獲取中，主要包含了2003～2018年的多尺度、多時效的衛星監測影像數據信息，在城鄉區域，主要通過地籍調查，得出了各個中心區域地籍調查準確數據，并實現了國土資源管理中的“征、補、登、查”等各類審批信息的統一化管理，主要統計和分析了2003年以后的土地總體利用現狀數據，尤其是在第二次農村土地調查成果的基礎上，實現了國土空間信息的有效編制，將所轄區域內的各級地市土地利用及規劃信息統一建立，對管理用圖、土地利用規劃圖及其規劃管理信息等進行統籌分析，此外，結合某省市地區組建的有關三維城市立體化模型結構，針對電子政務系統的專題信息數據模型開發，如海量自然、人文及經濟化信息，實現對測繪地理數據資源庫的有效構建，并形成了某省地理信息大數據處理系統。如“圖1”所示。

圖1 某省測繪地理檔案信息大數據分析體系

二、典型案例分析

（一）國土空間基礎地理檔案信息大數據平臺。以基礎地理信息檔案平臺的搭建為基礎，國土空間規劃信息平臺充分運用計算機信息處理技術、互聯網通信、物聯網通信及“3S”等先進技術，依據國家規范及標準，將此省的基礎地理檔案信息數據、遙感土地信息及地質、環境、水利、交通等部門關于地理檔案信息整合在一起，并將此類檔案數據信息與環保、發改、住建、教育、交通等各個職能部門進行分享，實現檔案信息資源的全面整合，并可對檔案數據實現及時更新、全面規劃，促進國土資源規劃體系的不斷完善。

（二）國土資源“一張圖”檔案管理系統。國土空間資源的“一張圖”檔案管理系統為某省借助大數據技術，充分結合計算機網絡通信技術、“3S”、工作流及VR等先進技術，依據大數據技術標準及相應規范，在整合地理信息大數據基礎之上，將土地利用規劃、土地利用現狀及三維數字地圖等技術相互融合，實現街景影像、土地利用規劃圖及遙感監測三維信息的有效構建，并充分結合國土資源評價體系，不斷完善規劃編制和開發，實現大數據監管業務的有效疊加，進而構筑成為能夠實時反映國土空間規劃信息流程的“關系網”。此系統在利用的過程中，實現了對國土資源空間信息化的建立，可透過業務監管、數據挖掘等，對資源的開發及利用進行優化，為高效服務本省經濟發展奠定堅實的基礎。

三、地理信息大數據應用對檔案空間規劃的啟示

（一）數據獲取及分享渠道的有效獲取。地理空間大數據信息的獲取，應以構建國土檔案空間規劃為主體，適應空間規劃集合的主要內容，完善社會經濟發展數據集合及其新興數據集合等，物質的空間規劃是傳統國土空間規劃的核心，同時也是網絡新興數據規劃實施以來，在信息技術快速發展的背景下，實現的國土信息空間規劃的高效發展。但是從研究的領域中，主要集中于理論研究階段，導致部分國土空間規劃空間布局缺乏“科學藍圖”的新興數據指導。

（二）規范數據整理模式。要以傳統型數據整理思路為主，結合土地利用、空間規劃體系的相關要求，善于運用條塊式的管理模式，實現多部門、多細節規劃的合理應用。因此在實際應用環節需要借助信息的統一標準，實現數據的規范收集、規劃分析和規范化分享等，并對現存的大數據信息進行資源清理、資源整合。在國土空間大數據信息的整合過程中，雖然相關信息的來源較為復雜，數據類型眾多，但是從地理信息資源的利用方式、數據內容的采集及數據信息的顯示頻率等方面，可建立數據資源信息庫，為實現國土資源數據信息的有效分析，打通地理信息大數據結構體系的完整性、針對性、有效性等奠定堅實基礎。要充分結合數據收集、整理及發布環節，細化數據信息，構建真實性的國土空間檔案管理數據信息，促進和提升空間信息數據的有效性。其中地形圖信息、機密型數據資源等都可以實現信息的有效整合，居民的隱私數據信息可作為國家層面的機密數據信息進行數據整合，要進行嚴格的保護，防止受到信息泄露的威脅，對相關收集信息和數據進行集中管理、集中保存，維護國家及個人的安全。

（三）構建多元學科理論，增強知識體系的緊湊度。一方面，國土檔案資源的構建過程中，應以多元學科理論為基礎，提升知識體系的緊湊度，實現有效的計算機分析，學科綜合性較為明顯，相關應用創新性充足，尤其是以孵化期的技術統計為主，技術應用的門檻相對較高。傳統領域和環境下，土地規劃及利用上，專業化的技術人員通過對各類數據的分析，對信息技術的應用相對陌生；另一方面，在地理檔案信息系統、計算機科學等多學科專業的體系打造方面，工程規劃師在對應規劃理論、規劃信息及計劃的編制過程中，相關領域存在一定的短路，在短時間內難以完成大數據技術的創新應用。因此在實際學科整合和模擬的過程中，需要對整體規劃信息、編制體系及編制思路進行認知分析，需要實現多學科、多體系的認證，并展開多學科的相互專業合作，整體規劃研究力量，打造具備高度統一性、多學科相互交叉合作的國土空間規劃技術團隊。基于地理信息大數據系統的有效分析，從理論應用與實踐應用環節實現技術隊伍的壯大，并在良好的支撐及服務空間規劃的過程中，實現空間職能規劃的高效實施。

（四）拓展應用領域，增強理論向實踐成果的轉化。地理信息大數據技術在國土空間規劃中的應用更多偏向學術型，導致大部分地理信息大數據在應用的過程中，存在較多的規劃問題，難以實現系統性、完整性的系統規劃應用方案，導致系統的規劃應用案例缺乏。橫向看，需要利用地理信息大數據技術實現國土空間規劃在各個領域和各個部門中的應用，對土地利用效益、入地功能的流轉等方面的研究更加深入；在總體規劃領域中，地理信息大數據技術可廣泛應用于人口規模、用地識別、空間結構規劃及總體目標的評價等；在土地利用控制規劃領域中，應以地塊的業態為主要評價指標，實現空間規劃制度集體性的專項規劃，并完善數據信息領域的應用技術完善性，實現商業、醫療及休閑等各個產業的有效布局。縱向看，主要以土地利用和空間規劃制度為主，實現后期監測與評價，對于地理信息大數據技術的應用過程，應不斷傳遞國土檔案管理信息，空間系統中的全面感知、精確直觀反映國土空間要素的行為和模式等得以實現。

四、地理信息檔案大數據發展展望

綜上所述，在國土空間檔案規劃領域中，地理檔案信息大數據技術的應用至關重要，與規劃深度融合關系緊密相關。地理檔案信息大數據信息的搜集，為國土檔案資源管理提供理論數據，并可依靠檔案大數據分析，深入挖掘和控制國土空間資源模式，并建立以數據說話、用數據指導和管理的新國土空間規劃發展機制，建立健全的運營及維護制度，對國土空間基礎信息平臺的統一應用、統一實現及分享等，提供數據支撐和服務體系的構建。