GIS在城市規劃實施情況遙感監測分析中的應用

唐 偉，杜敬賢，楊振宇

（山東省地質科學研究院，山東濟南 250013）

0 引言

隨著國家治理體系與治理能力現代化建設目標的提出和實施推進，國土空間特別是城鎮空間治理體系與治理能力現代化的建設要求也在不斷提高和發展，年度城市規劃實施情況遙感監測分析（以下簡稱“規劃監測分析”）就是提高其效能的重要手段之一。通過規劃監測分析，與城市規劃年度體檢或者中期評估相結合，科學合理評價、評估規劃實施情況，全面掌握城市規劃實施過程中存在的難點和問題，對城市規劃調整完善提供科學數據分析和支撐，構建動態閉合的“規劃—實施—監督—評估—規劃”循環體系，是全面構建國土空間規劃動態監測預警機制的重要內容的具體實現，也是建立健全國土空間規劃監督實施體系的積極探索，助力實現城鎮空間治理體系能力現代化的目標。GIS技術是地理信息系統的英文簡稱，具有信息獲取全面、多尺度、空間性、時效性強等諸多優點，可以全面、高效、快速地獲取城鎮邊界范圍內地表覆蓋現狀及實時變化情況[1]，利用其空間疊加、空間分析和數據統計等強大空間功能進行規劃監測分析，本文研究利用GIS空間分析方法，對城市規劃實施情況進行有效監測分析。

1 規劃監測分析主要任務與原則

1.1 規劃監測分析主要任務

規劃監測分析，主要是針對城市規劃實施情況而言，指的是一定區域內，一般以縣級行政區或者市轄區為分析評價單元，在一個時段期間（一般以一年為評價期限）的新增建設用地，是否符合批準備案且在有效期內的城市總體規劃（必要時輔以詳細規劃）用地要求，評估規劃實施效果和過程準確率的一種監測分析手段，從而形成相關分析結果的信息反饋，為城市規劃的修改完善或者重新修編提供重要參考，也屬于規劃閉環的環節之一。其主要任務是，充分利用GIS技術，結合時段首期與末期區域遙感影像圖，分析提取期間的新增建設用地，即變化圖斑，與城市規劃同位置的規劃用地要求進行比對，分析規劃執行情況，結合歷年監測分析變化情況，找出規劃實施情況以及原因分析。

1.2 規劃監測分析工作原則

規劃監測分析工作應堅持以下原則：①實事求是，依據圖形圖像分析，利用GIS技術評價，避免人為因素干擾，以事實科學評價規劃實施情況并進行有效反饋；②以人為本，規劃的最終目的是塑造以人為本高品質的國土空間[2]，“三分靠規劃、七分靠實施”，監測分析實施情況正是為更好地實現這個目標，不斷滿足人們對美好生活的向往；③生態優先，凡是涉及規劃中的生態用地要慎重分析，為確保實現人與自然和諧共生的新時代目標把好關、審好度，實現綠色健康發展。

2 規劃監測分析主要流程

以原則為導向、以任務為目標、以GIS為手段，規劃監測分析的主要工作流程包含以下幾個方面：資料收集與處理、圖斑提取與分析、屬性維護與核對、制作核查底圖、現場核查與反饋和成果匯總與提交。流程如圖1所示。

圖1 規劃監測技術路線

2.1 資料收集與處理

資料收集。據規劃監測分析主要任務所需，所需的各種相關資料主要包括：遙感影像數據、城市規劃數據和歷年監測分析數據。其中，遙感影像數據，要求空間分辨率須優于0.5m，時間間隔不少于一年，范圍覆蓋規劃督察城市建成區及其周邊實際建設連接區域，坐標系為國家2000大地，高程為1985國家基準；城市規劃數據，要求資料通過審批且已備案（監測時間段內規劃調整完善的同樣要求通過審批且備案），包括總體規劃、詳細規劃、控制性規劃及相關專項規劃；歷年監測分析數據，要求收集歷年年度遙感監測范圍、分析報告、矢量數據、圖件和數據庫等相關資料。

數據處理。充分運用GIS技術對收集的各項資料數據進行處理，滿足監測分析的各項工作要求。對影像數據，處理方式主要是正射校正、影像鑲嵌配準、影像融合等處理工作[3、4]；對城市規劃方面數據，主要是像素提升、要素配準和圖斑套合；對歷年監測數據，主要是重新核定城市監測范圍、要素配準與套合。

2.2 圖斑提取與分析

以即期年遙感影像比基期年影像的變化為主要參照對象，對核查范圍內的地表覆蓋變化進行標注標識，并嚴格依照變化范圍繪制出邊界，匯總提取得到變化圖斑。利用GIS空間分析功能，將處理好的城市規劃和歷年監測分析數據等疊加至變化圖斑上，以規劃部署安排為標準與現狀變化圖斑進行逐一判別與分析，對其中的疑似違規和違反強條圖斑分類提取。

2.3 屬性維護與核對

維護變化圖斑、疑似違規圖斑和疑似違反強條圖斑的屬性，重點是圖斑編號、基期年用地、即期年用地、總規用地、變更說明、是否合法、是否強條、經度、緯度和面積等，對其中涉及圖上量算數據的經度、緯度和面積屬性，利用GIS空間分析功能進行面積重算[5]。核對已經得到的結果數據，對每一個圖斑進行相互檢查，嚴格控制漏判率和誤判率。

2.4 制作核查圖件

以即期遙感影像圖為底圖，疊加規劃信息要素和提取圖斑要素，重點突出圖斑編號、疑似違規和違反強條圖斑邊界線，添加圖名、圖例、比例尺等整四要素，編繪現場核查圖，并以編號為關鍵鏈接導出兩種圖斑的信息表，與之一一對應，以便于現場核查時相互對應。

2.5 現場核查與反饋

現場核查。依據核查圖和表，在現場對圖斑進行逐一核實。為確保現場核查的真實性和準確性，核查人員應包含城市規劃督察組的人員，并按圖斑編號順序提供現場核查的圖片和有關說明，在核對完全部圖斑的基礎上形成現場核查報告、附圖以及附表等。

核查反饋。據現場核查的反饋情況，再對疑似違規圖斑和違反強條圖斑進行更正，剔除無效或者錯誤判別圖斑，形成本次規劃監測分析工作最終的違規圖斑和違反強條圖斑，并出表、出圖。

2.6 成果匯總與提交

成果匯總。綜合本次分析成果與歷年監測分析結果，找出違規圖斑的變化規律和形成的歷史原因，分析違法行為的原因，提出抑制該行為的意見建議，并連同分析結果一起形成區域規劃監測分析報告、附表和附圖。

成果提交。按照有關要求和格式標準，組織上報文件目錄，上報成果。

3 結論與討論

3.1 結論

利用GIS的空間分析與數據統計等功能能夠有效構建城市規劃實施情況遙感監測分析，能夠結合歷年分析結果找出規律、變化原因以及提出合理化建議，能為規劃編制與實施提供科學有效的反饋與輔助分析作用，對城市規劃實施的依法監督管理、確保規劃依法有效實施起到促進作用，同時能為建立健全國土空間規劃監督實施體系提供實踐經驗，促進規劃督查工作更加科學化和精細化，提高構建城鎮空間治理治理體系與治理能力現代化水平，塑造更加綠色高效和諧的高品質城鎮空間。

3.2 討論

規劃監測分析是建立健全國土空間規劃“一張圖”監管系統的重要組成部分，能有效推進國家治理體系和治理能力現代化建設，同時在生態效益和社會效益方面也能提供技術支撐，在持續推進規劃監測分析工作更加有效開展，可以從以下幾點深入研究：①逐步完善相關體系規程、標準，使監測工作有法可依、有據可查，并入國土空間規劃監督實施體系；②結合農用地衛片核查，構建全域監測分析體系，為新一輪國土空間規劃編制與實施奠定技術與數據基礎；③增加規劃監測的廣度和深度，充分利用GIS技術，推動監測全覆蓋逐步走向全域每一寸土地。