“雙評價”智能數據處理與分析工具研發初探

（廣東省城鄉規劃設計研究院有限責任公司，廣東廣州 510290）

隨著全國國土空間規劃編制工作的不斷推進，很多省市均已開展“雙評價”專題研究工作。各地評價體系、對象、方法和指標等存在差異，評價側重不同[1]。“雙評價”工作具有豐富的內涵，包括生態保護、農業生產和城鎮建設3個方面，涉及資源、環境、生態和災害等多個專業，技術體系復雜[2]。在評價過程中，如果單個要素評價出現差錯，會影響整體評價結果，人工復測的時間成本較高。如何科學開展“雙評價”，并為國土空間規劃提供有效支撐，已經成為科學研究和地方實踐的熱點[3]。鑒于此，本文以《指南》為指導，研發一款智能數據處理與分析工具，為“雙評價”的實施提供強有力的技術支撐。

1 “雙評價”的科學內涵、工作流程及關鍵問題

1.1 科學內涵

資源環境承載能力是綜合承載力的內涵，涉及經濟社會發展與資源環境要素及不同資源環境在不同空間尺度上的組合及相互作用[4]，是對自然資源稟賦和生態環境本底的綜合評價，是確定國土空間在生態保護、農業生產、城鎮建設等功能指向下的承載能力等級，指在一定國土空間內自然資源、環境容量和生態服務功能對人類活動的綜合支撐水平。國土空間開發適宜性是基于資源環境承載能力的評價結果，綜合考慮生態環境保護與國土開發利用水平，特定空間進行城鎮建設、農業生產等的適宜程度。

1.2 工作流程

主要包括單項評價、集成評價兩部分，單項評價指標包括水資源、土地資源、氣候、生態、環境和災害六大要素，在此基礎上，在單項評價的基礎上聚焦生態保護、農業生產、城鎮建設三類功能，通過分級閾值確定及指標體系選擇，開展資源環境承載能力和國土空間開發適宜性集成評價，形成評估報告。

1.3 關鍵問題

（1）基礎數據獲取。基礎數據的搜集與整理是“雙評價”的重要保障，是難點之一。依據指南，“雙評價”工具所需數據包含基礎地理類、土地資源類、水資源類、環境類、生態類和災害類等6種類型，共計19項數據。基礎數據涉及多部門、多行業、多標準，在開展“雙評價”工作之前，需按統一的標準規劃收集各類基礎數據，以保證后續工作的正常推進。（2）評價指標優化。“雙評價”指南對各類要素的指標有明確定義和闡述，但因每個地方的實際情況不同，應根據開展地區的實際因地制宜地對評價指標進行優化修正，可保證評價結果的精準度。（3）評價結果可驗。受評價基礎數據和評價模型的影響，評價結果可能與實際情況存在一定的差異[5]。對評價結果的校驗需多方式、多輪次的校核，如實地調研踏勘、高清航拍影響比對及經驗判別。

2 “雙評價”智能數據處理與分析工具研發

2.1 總體框架

該工具在遵循“實用性、高效性、易用性”原則的前提下，使用ARCGIS的內嵌Python開發，是ArcGIS的擴展工具箱，根據“雙評價”所需，主要實現土地資源、水資源、氣象等要素單項評價，農業、城鎮、生態集成評價等功能，具體工作框架如圖1所示。

圖1 總體框架圖

2.2 研發思路

2.2.1 標準化數據庫設計

數據標準化包括數據標準化輸入和輸出。數據標準化輸入基于GIS構建集成模型，通過構建多元要素體系、指標體系，建立流程框架，采用建立統一數據庫的方法，規范組織和管理各渠道收集的數據，支持圖表、文檔及空間矢量、柵格數據的動態加載與展現。數據標準化輸出設計上，成果數據可制定和內嵌命名規則，在保存結果時完成標準化工作。

2.2.2 多源數據集成

“雙評價”涉及的國土資源數據具有海量性、異構性特點，包括災害監測數據、氣象臺觀測數據、區域地形數據、土壤環境監測數據等。多源、異構、海量數據的無縫集成、調用、管理是“一鍵化”應用工具運行速度和運行效率的重要因素，數據集成是把不同格式、來源、性質和特點的空間數據及屬性數據進行邏輯上的有機集成。

2.2.3 “雙評價”流程化處理的實現

利用ArcGIS軟件的模型構建器，對各項評價進行批量化處理，根據每項評價涉及的指標組合及閾值選取的不同，通過構建模塊，實現一步操作，縮短了人工操作次數。“雙評價”主要圍繞水資源、土地資源、氣候、生態、環境、災害等要素，涉及多種指標如高程、坡度、地形起伏、降水量、地震動峰值加速度等。模塊的構建可連接指標進行組合計算，通過梳理評價邏輯，將單因素評價和集成評價進行統一模塊化，實現一鍵化工作流。

2.2.4 可拓展且全流程可追蹤

充分利用GIS軟件的各種功能，在此基礎上進行二次開發，使用Python腳本形成GIS軟件插件，快速實現雙評價計算。“雙評價”智能數據處理與分析工具使用過程中，可以記錄各項要素對評價結果的影響大小，實現全流程可追蹤。為評價過程提供“矢量計算”方式，通過該方式可實現結果的高精度計算，記錄各要素對評價結果的影響。

3 應用實踐

3.1 工作準備

在進行“雙評價”前，先對搜集的各類基礎數據進行標準化預處理。再對資源環境要素進行單項評價，單項評價的指標體系聚焦生態保護、農業生產和城鎮建設三類功能以及土地資源、水資源、海洋資源、環境、生態、災害等六大要素，確定評價指標和分級閾值。適宜性評價為所有單項評價的集成結果。該智能化工具統一管理單項評價模型和集成評價模型，通過“一鍵化”處理，得到生態保護重要性、農業生產適宜性和城鎮建設適宜性評價結果。

3.2 農業生產適宜性評價

依據《指南》分級標準，農業生產適宜性評價時需先扣除河流、湖泊及水庫水面區域，并在“雙評價”智能數據分析工具中設置閾值：≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、＞25°，劃分為高（平地）、較高（平坡地）、中等（緩坡地）、較低（緩陡坡地）、低（陡坡地）5個等級。再以坡度分級結果為基礎，結合土壤質地數據進行評價。以肇慶市為例，土地資源評價結果顯示，其農業生產土地整體質量一般，等級分布呈“中間多，兩邊少”的狀態，其評價等級“高”與“較高”的面積僅占19.6%，主要位于肇慶市的鼎湖區、四會市、端州區、高要區、高新區、懷集縣；“較低”與“低”占46.6%，主要位于廣寧縣、德慶縣、封開縣。

3.3 城鎮建設適宜性評價

依據《指南》分級標準，城鎮建設適宜性評價時需扣除河流、湖泊及水庫水面區域。利用“雙評價”智能數據分析工具計算地形坡度，按≤3°、3°～8°、8°～15°、15°～25°、＞25°的閾值設定生成城鎮坡度成果，劃分為高、較高、中等、較低、低5級。基于地形特征，合理設定高程閾值。肇慶市城鎮建設適宜性評價結果如圖2所示。

圖2 肇慶市城鎮建設適宜性評價結果

全市城鎮建設適宜區主要分布在東南部的高要區、鼎湖區和四會市的河谷平原及北部懷集縣的盆地。城鎮建設一般適宜區面積分布在坡度8°～25°、高差100 m以下的低丘緩坡地。城鎮建設不適宜區主要分布在地形起伏較大、區位條件較差的西部山區。

4 結語

本文通過系統梳理“雙評價”的內容及關鍵點，結合指南，初步研發了一款智能化操作工具，減少人為操作、提高工作效率，確保計算精度客觀、真實。通過實際案例的驗證，該智能化工具可減少數據轉換的工作量，減少重復操作步驟，實現人工操作向智能機器的自動轉換升級。