國(guó)土空間規(guī)劃體系下的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

游建標(biāo) 胡兆平

(1. 江西省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì), 江西 上饒 334000;2. 江西核工業(yè)二六八測(cè)繪院, 江西 上饒 334000)

0 引言

我國(guó)空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估工作始于21世紀(jì)之初,在經(jīng)過(guò)十幾年的研究和實(shí)踐后,取得豐富成果的同時(shí),常態(tài)化、動(dòng)態(tài)化的空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制卻始終無(wú)法形成[1]。導(dǎo)致上述問(wèn)題的原因有如下幾方面：一是長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)規(guī)劃管理采用“重編制,輕實(shí)施、輕監(jiān)測(cè)評(píng)估”的方式,空間規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估工作常常只在總體規(guī)劃實(shí)施中開(kāi)展,詳細(xì)規(guī)劃方面重視程度不夠;二是空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估的制度和法規(guī)未健全,導(dǎo)致在實(shí)際監(jiān)測(cè)評(píng)估過(guò)程中隨意性較強(qiáng);三是城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃等各類空間規(guī)劃定量化程度差異大,缺乏統(tǒng)一的空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的指標(biāo)體系;四是各地各部門(mén)自行建立了相應(yīng)的規(guī)劃管理信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致、平臺(tái)架構(gòu)不統(tǒng)一,導(dǎo)致數(shù)據(jù)共享難,無(wú)法形成統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)各類空間規(guī)劃統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估體系[2]。隨著自然資源部門(mén)的組建,2019年,中央全面深化改革委員會(huì)第六次會(huì)議審議通過(guò)了《關(guān)于建立國(guó)土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》)[3],明確提出實(shí)施監(jiān)督體系將作為國(guó)土空間規(guī)劃管理體系的四大子系統(tǒng)之一,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃體系重心適當(dāng)向規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估方向傾斜。建立健全國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估以及預(yù)警的管理機(jī)制和更新維護(hù)機(jī)制。推進(jìn)利用地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù),建立統(tǒng)一的國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)和國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估管理系統(tǒng)。根據(jù)這一指導(dǎo)思想,結(jié)合本市國(guó)土空間規(guī)劃管理的實(shí)際情況,提出了一套市級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”實(shí)施監(jiān)測(cè)評(píng)估管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”)的建設(shè)方法。本文詳細(xì)闡述了新時(shí)期國(guó)土空間規(guī)劃體系對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的要求,系統(tǒng)建設(shè)框架和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),為其他城市開(kāi)展國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估工作提供依據(jù)。

1 新時(shí)期國(guó)土空間規(guī)劃體系對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的要求

1.1 構(gòu)建統(tǒng)一的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”

以第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查成果為基礎(chǔ),對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估體系所需的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整合,構(gòu)建統(tǒng)一參考坐標(biāo)系、邊界吻合、全域覆蓋、動(dòng)態(tài)更新以及上下貫通的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”。國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”是實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估工作的基礎(chǔ),為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估指標(biāo)選取、明確指標(biāo)監(jiān)測(cè)基線、年度實(shí)施和監(jiān)測(cè)計(jì)劃提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)[4]。

1.2 強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估指標(biāo)作用過(guò)程的連貫性

市級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃管理是整個(gè)國(guó)土空間規(guī)劃管理體系中最為復(fù)雜的環(huán)節(jié),需要對(duì)上承接國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略和宏觀調(diào)控、省級(jí)底線管控,對(duì)本級(jí)要明確全局發(fā)展的中長(zhǎng)期目標(biāo),對(duì)縣(區(qū))、鎮(zhèn)(街)級(jí)需要落實(shí)和分解管控要求。新時(shí)期國(guó)土空間規(guī)劃管理強(qiáng)化了指標(biāo)作用過(guò)程的連貫性,將國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、管控要求等目標(biāo)進(jìn)行逐一分解,實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間規(guī)劃管理的指標(biāo)化,讓國(guó)土空間規(guī)劃管理從規(guī)劃編制、規(guī)劃審批、規(guī)劃實(shí)施到規(guī)劃監(jiān)督全過(guò)程可落實(shí)、可監(jiān)測(cè)以及可評(píng)估。

1.3 系統(tǒng)建設(shè)輔助空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)督

縱觀我國(guó)各類空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)督的發(fā)展歷程,基本經(jīng)歷了從定性分析、數(shù)據(jù)模型定量分析到構(gòu)建實(shí)施監(jiān)督平臺(tái)建設(shè)三個(gè)階段。當(dāng)前GIS、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)快速發(fā)展,搭建動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估信息系統(tǒng)輔助空間規(guī)劃實(shí)施監(jiān)督是必然趨勢(shì)。根據(jù)《意見(jiàn)》的要求,搭建系統(tǒng)支撐國(guó)土空間規(guī)劃全過(guò)程管理的監(jiān)測(cè)評(píng)估。系統(tǒng)主要包括指標(biāo)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)以及交互界面。

2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于面向服務(wù)架構(gòu)(service-oriented architecture,SOA)框架,在國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上,針對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的需求,分層次地對(duì)原有框架進(jìn)行了完善。系統(tǒng)框架包括基礎(chǔ)層、信息資源層、應(yīng)用服務(wù)層、應(yīng)用層以及門(mén)戶層[5],兩側(cè)是保障系統(tǒng)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全運(yùn)維保障體系。系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)示意如圖1所示(根據(jù)修改意見(jiàn),刪掉技術(shù)支撐層,并修改了相應(yīng)的框架圖)。

圖1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)示意圖

(1)基礎(chǔ)層是系統(tǒng)建設(shè)的硬件和資源保障,將各類服務(wù)器進(jìn)行虛擬化,形成虛擬化資源,合理、動(dòng)態(tài)地為系統(tǒng)分配計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源以及網(wǎng)絡(luò)資源。

(2)信息資源層是系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)保障,主要包括了國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)和空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估知識(shí)庫(kù)。“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)包括現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)、管理數(shù)據(jù)庫(kù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。知識(shí)庫(kù)主要包括指標(biāo)庫(kù)和模型庫(kù),如,基本指標(biāo)、特色指標(biāo)、監(jiān)測(cè)預(yù)警模型庫(kù)和專項(xiàng)評(píng)估模型等[6]。

(3)應(yīng)用服務(wù)層為應(yīng)用層的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù),主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)、基礎(chǔ)服務(wù)、定制服務(wù)以及監(jiān)測(cè)評(píng)估服務(wù)等。

(4)應(yīng)用層是系統(tǒng)展示的窗口,通過(guò)交互界面實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)庫(kù)管理、模型庫(kù)管理、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理、定期評(píng)估管理以及及時(shí)預(yù)警管理。

(5)門(mén)戶層是系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)的門(mén)戶,主要包括規(guī)劃和自然資源部門(mén)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)門(mén)戶、政務(wù)服務(wù)門(mén)戶以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)門(mén)戶。

3 關(guān)鍵技術(shù)

國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估管理主要包括“監(jiān)測(cè)-預(yù)警”和“評(píng)估-控制”[7]兩個(gè)核心過(guò)程,涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括四方面：數(shù)據(jù)收集、整理及處理技術(shù),指標(biāo)庫(kù)管理技術(shù)、模型庫(kù)管理技術(shù)和監(jiān)測(cè)結(jié)果智能化分析技術(shù)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)框架示意圖如圖2所示。

圖2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)框架示意圖

3.1 數(shù)據(jù)收集、整理及處理技術(shù)

為構(gòu)建統(tǒng)一的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),需對(duì)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化收集、整理和處理。數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集的來(lái)源包括規(guī)劃和自然資源部門(mén)和政府相關(guān)部門(mén)提供的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、規(guī)劃專題數(shù)據(jù)、土地利用專題數(shù)據(jù)等,互聯(lián)網(wǎng)提供的社會(huì)活動(dòng)數(shù)據(jù),如網(wǎng)購(gòu)數(shù)據(jù)、外賣訂單數(shù)據(jù)等,物聯(lián)網(wǎng)提供的城市運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),如手機(jī)信令數(shù)據(jù)、車輛軌跡數(shù)據(jù)以及環(huán)境污染等。這些數(shù)據(jù)通常是支離破碎且缺乏關(guān)聯(lián),需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、對(duì)比、清洗和融合,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)的格式、編碼以及類型,最終錄入國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”相應(yīng)的數(shù)據(jù)目錄列表中[8]。數(shù)據(jù)清洗融合轉(zhuǎn)換流程示意圖如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)清洗融合轉(zhuǎn)換流程示意圖

3.2 指標(biāo)庫(kù)管理技術(shù)

國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估指標(biāo)庫(kù)是由市、區(qū)(縣)以及鎮(zhèn)街三級(jí)的國(guó)土空間總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃以及專項(xiàng)規(guī)劃組成。整個(gè)指標(biāo)庫(kù)體系框架采用“內(nèi)核-外延”結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建,其中“內(nèi)核”指標(biāo)是根據(jù)國(guó)家、省級(jí)的國(guó)土空間總體規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行逐一分解形成的指標(biāo)體系,“外延”指標(biāo)是根據(jù)國(guó)土空間總體規(guī)劃指標(biāo)延伸而來(lái)的詳細(xì)規(guī)劃和專項(xiàng)規(guī)劃指標(biāo)體系[9]。“內(nèi)核-外延”指標(biāo)體系架構(gòu)如圖4所示。

圖4 “內(nèi)核-外延”指標(biāo)體系架構(gòu)示意圖

“內(nèi)核-外延”指標(biāo)體系的基礎(chǔ)是市級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃核心指標(biāo)體系。根據(jù)對(duì)《市縣國(guó)土空間規(guī)劃編制指南》規(guī)劃指標(biāo)體系的梳理結(jié)合本身特色的指標(biāo)體系,構(gòu)建了4級(jí)、6大類12小類36項(xiàng)指標(biāo)的國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估核心指標(biāo)體系[10]。核心指標(biāo)體系示意表如表1所示。

表1 核心指標(biāo)體系示意表

3.3 模型庫(kù)管理技術(shù)

模型是以數(shù)據(jù)或程序的方式存在,包括模型代碼、說(shuō)明、數(shù)據(jù)描述以及執(zhí)行結(jié)果等文件,記錄模型算法、規(guī)則以及閾值設(shè)置等信息[11]。模型庫(kù)是模型存儲(chǔ)和表達(dá)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過(guò)模型文件庫(kù)和字典庫(kù)實(shí)現(xiàn)模型管理。模型文件是指模型本體,模型文件庫(kù)則是眾多模型文件按照一定規(guī)則組織管理,形成的模型庫(kù)。模型字典是模型信息說(shuō)明描述,模型字典庫(kù)存儲(chǔ)了模型信息,實(shí)現(xiàn)模型的查詢和調(diào)用等功能。國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估模型庫(kù)是利用數(shù)據(jù)庫(kù)形式按照模型類別建立子目錄,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型文件庫(kù)和模型字典庫(kù)的存儲(chǔ)[12]。

模型庫(kù)運(yùn)行在明確決策問(wèn)題、范圍和條件的基礎(chǔ)上,首先,從數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取符合條件的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳遞給模型庫(kù),作為模型計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次,模型庫(kù)利用模型文件庫(kù)和模型字典庫(kù),自動(dòng)實(shí)現(xiàn)模型的檢索、調(diào)用和模型計(jì)算,并將模型計(jì)算的模擬結(jié)果可視化輸出。最后,當(dāng)模擬結(jié)果超出閾值設(shè)置的內(nèi)容時(shí),及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,并通過(guò)專題地圖或者分析圖表等方式進(jìn)行表達(dá)[13]。模型庫(kù)運(yùn)行流程示意圖如圖5所示。

圖5 模型庫(kù)運(yùn)行流程示意圖

本文市級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的目標(biāo)包括管控指標(biāo)實(shí)現(xiàn)、底線及時(shí)預(yù)警和年度實(shí)施評(píng)估三方面。根據(jù)目標(biāo)梳理需解決的決策問(wèn)題,并構(gòu)建國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估模型庫(kù)。模型庫(kù)包括兩方面內(nèi)容：一是基于國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估指標(biāo)搭建的監(jiān)測(cè)預(yù)警模型庫(kù);二是基于國(guó)土空間規(guī)劃現(xiàn)狀評(píng)估的需求,從人口、交通、安全、公共設(shè)施等專題構(gòu)建的專項(xiàng)評(píng)估模型[14]。以公共設(shè)施覆蓋能力評(píng)估為例,詳細(xì)介紹公共設(shè)施覆蓋能力評(píng)估模型的構(gòu)建。公服設(shè)施覆蓋能力評(píng)估模型流程示意圖如圖6所示。

圖6 公服設(shè)施覆蓋能力評(píng)估模型流程示意圖

3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果智能化分析技術(shù)

通過(guò)調(diào)用國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的指標(biāo)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型庫(kù)和專項(xiàng)評(píng)估模型庫(kù),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新后,觸發(fā)自動(dòng)評(píng)估,并將評(píng)估結(jié)果以圖、表的形式進(jìn)行展示,管理人員可根據(jù)評(píng)估結(jié)果及時(shí)對(duì)規(guī)劃進(jìn)行完善或者調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)智能化輔助決策支持。以公共服務(wù)設(shè)施空間覆蓋能力——教育為例進(jìn)行分析。通過(guò)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)對(duì)全市四個(gè)尺度(市、區(qū)、街道和社區(qū))的教育設(shè)施從而規(guī)劃和現(xiàn)狀兩個(gè)層次進(jìn)行空間覆蓋尺度評(píng)估,主要包括生活圈覆蓋率評(píng)估、公共交通覆蓋率評(píng)估、服務(wù)半徑覆蓋率評(píng)估等[15],并將評(píng)估結(jié)果進(jìn)行診斷,對(duì)評(píng)估結(jié)果中存在的問(wèn)題提出空間優(yōu)化策略,從而實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估、診斷、優(yōu)化”的工作模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了在國(guó)土空間規(guī)劃體系下搭建動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)的方法,詳細(xì)介紹系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),取得的成果包括如下幾方面,一是在對(duì)政府相關(guān)部門(mén)、物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、融合和轉(zhuǎn)換后,構(gòu)建了服務(wù)于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的國(guó)土空間規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù);二是構(gòu)建了市級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃“內(nèi)核-外延”指標(biāo)體系,形成了6大類12小類36項(xiàng)核心指標(biāo);三是梳理了國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的監(jiān)測(cè)預(yù)警模型庫(kù)和專項(xiàng)評(píng)估模型。四是以教育公共設(shè)施空間覆蓋能力評(píng)估為例,對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了智能化分析。但系統(tǒng)也存在一定的不足,如目前系統(tǒng)只能支撐規(guī)劃編制階段,后期還需拓展應(yīng)用;核心指標(biāo)體系存在一定的局限性,后期還需深入研究下層次核心指標(biāo)的構(gòu)建;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的模型較多,系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)了一部分,后期需完善國(guó)土空間規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估的技術(shù)手段。