基于GIS 空間分析的縣域尺度空間規劃整合模式研究

厙瑞紅，葉學琦

（三和數碼測繪地理信息技術有限公司，甘肅 天水 741000）

我國在新時期發展中積極開展國家空間規劃體系建設工作，通過對空間資源的整合與統籌規劃，進一步提高空間資源的綜合利用效率。但是，從現階段發展角度出發，空間規劃體系建設還不夠完善，在實際工作中存在部門協調性比較差、規劃項目種類比較多的問題。而進行空間規劃整合能夠有效解決上述問題，實現“四位一體”的高效管理體系，同時加強政府部門的資源管理效果。因此，有必要對空間規劃整合模式進行深入研究。

1 GIS 技術分析

GIS 技術又叫做地理信息系統技術，是在現代化技術支撐下的先進技術，能夠利用多種軟件系統與硬件設備，對空間地理信息進行收集采集、整理儲存、管理應用及顯示分析等操作，在土地資源規劃、城市發展建設以及資源管理配置等領域中具有廣泛的應用[1]。GIS 技術在實際應用中涉及了多個領域的專業知識，對現有的空間信息以及地理信息數據的有效采集與處理，構建出具有可視化的數據模型，通過直觀分析對其中的空間數據價值進行挖掘，并且綜合人口資源、氣象信息、人文地理和社會經濟等信息進行系統研究，從而為國土空間規劃工作開展提供技術保障。

2 空間規劃整合概述

空間規劃整合又叫做多規合一，主要是指對地區范圍的空間信息進行綜合性的統籌管理，以此形成地區的“一張藍圖”，為國土空間規劃提供保障。在空間規劃整合中，對土地資源的應用標準進行明確設計具有重要的作用。空間規劃整合需要從地區宏觀尺度出發，對地區的空間信息進行綜合性的協調管理。黨的十八大以來，我國在發展過程中一直重視空間規劃體系的建設工作，在各地區建設時積極開展空間規劃整合工作，對三區三線進行科學設定，對城鎮地區、農村地區、生態環境、生態保護紅線和農田保護紅線等問題進行重點關注[2]。由此可見，在地區空間規劃整合的過程中遵循統一性、政策性與宏觀性的思想原則，對城鎮、生態、農業的空間規劃整合進行系統研究，以此建立基于“三大空間”的用地標準分類建設，制定總體發展框架，并將其他空間發展規劃綜合考慮，以此保證國土空間規劃的最終成果質量。

3 案例分析

3.1 研究區域概況

研究區位于南部地區（如圖1 所示），具有比較明顯的區域地理特征，該研究區地理面積在2 185.67 km2左右，其中包括17 個鄉鎮與3 個街道。東西方向的寬度為48 km，南北方向的長度達到82 km，屬于云南高原與四川盆地的過渡區域。

圖1 研究區地理位置

某一地區東部與北部地區地勢相對較低，西南方向地區較高，全區具有較大的地勢起伏變化，其中丘陵地區的面積達到1 605 km2，達到全區總面積的73.6%左右。中山以及中低山區的面積約為577 km2，占全區總面積的26.4%。氣候條件具有比較明顯的季節變化性，屬于大陸季風性氣候。在6—10 月具有比較頻繁的降雨，夏季氣溫較高。全年平均氣溫在18.7℃左右，全年降雨量達到1 071 mm。

研究區具有豐富的水資源，區域內部河流數量比較多，總流域面積在7 140 km2左右，流域面積在50 km2以上的河流數量達到13 條。

與此同時，研究區具有豐富的礦產資源與生物資源，自然植被主要為闊葉林與針葉林，植物資源種類的數量達到3 000 種以上。區域內有山羊、黃雀、斑鳩和狐貍等幾十種珍貴的野生動物。礦產資源包括石英石、煤炭、硫磺和頁巖等多種資源，具有較強的開發潛力。

3.2 空間規劃整合的數據整合

在縣域尺度下的空間規劃整合模式中，對“土規”“城規”“林規”3 類的空間規劃整合屬于重點工作內容[3]。現階段主要采用“兩兩疊加”的方法進行多規合一，利用ArcGIS 軟件對圖像信息中的沖突圖斑進行識別，但是該方法難以對3 種空間規劃整合進行數據圖像重疊分析。基于此，本文主要利用ArcGIS 中的Polygon to Raster 功能模塊進行圖像數據的處理。將規劃過程中的相關數據轉變成為正方形的柵格數據，柵格邊長設計為25 m。設置“類別”的屬性字段，對3 類空間規劃中的空間數據進行區別性賦值，隨后進行空間數據得加診斷，對各規劃體系中能夠的空間數據重疊情況進行識別與分析，最終將柵格數據的格式進行統一轉化，保存到GIS 空間數據庫系統中[4]。3 類空間數據的疊加診斷結果如圖2 所示。

圖2 3 類空間數據疊加情況

3.3 空間數據疊加對比

對研究區城鎮空間差異進行比對分析，在“林規”中并未設置城鎮空間，因此僅對“城規”和“土規”進行圖像數據疊加診斷即可。通過空間規劃整合的疊加診斷結果能夠發現，城鎮空間中存在著“土規有、城規無”“城規有、土規無”和“土規和城規相一致”的3 種差異性情況，兩者城鎮空間重疊的面積達到53.03 km2，像元數量達到84 848 個；“城規”中的城鎮空間面積達到128.7 km2，對應的像元數量達到205 920 個；“土規”中的城鎮空間面積僅有4.09 km2，對應的像元數量達到6 544 個。

對研究區農業空間差異進行比對分析。在“林規”中并未設置農業空間，因此，僅對“城規”和“土規”進行圖像數據疊加診斷即可。通過空間規劃整合的疊加診斷結果能夠發現，農業空間中存在著“土規有、城規無”“城規有、土規無”和“土規和城規相一致”的3 種差異性情況，兩者農業空間重疊的面積約為17 km2，像元數量達到26 881 個；“城規”中的農業空間面積約為9 km2，對應的像元數量達到14 529 個；“土規”中的農業空間面積達到了1 237 km2，對應的像元數量達到1 979 089 個。

3 類空間規劃中均存在一定量的生態空間，但是彼此之間的底圖信息的差異性比較大。其中“林規”中的生態空間的面積約為325 km2，“城規”中的生態空間的面積約為11 km2，“土規”中的生態空間的面積約為875 km2。通過空間規劃整合的疊加診斷結果能夠發現，生態空間其中存在不同的空間差異情況，分別是“土規有”“城規有”“林規有”“土規與城規相一致”“土規與林規相一致”“城規與林規相一致”，以及“土規、城規、林規相一致”。其中，“土規有”的生態空間面積約為599 km2，對應的像元數量達到958 817 個；“城規有”的生態空間面積約為0.5 km2，對應的像元數量達到785個；“林規有”的生態空間面積約為50 km2，對應的像元數量達到80 577 個；“土規與城規相一致”的生態空間面積約為2 km2，對應的像元數量達到3 249 個；“土規與林規相一致”的生態空間面積約為267 km2，對應的像元數量達到426 785 個；“城規與林規相一致”的生態空間面積約為1 km2，對應的像元數量達到2 030個；以及“土規、城規、林規相一致”的生態空間面積約為7 km2，對應的像元數量達到10 865 個。

對3 類空間的資源使用情況進行差異性分析。利用Reclassify 功能進行空間數據的疊加針對與差異性分析，并將空間規劃整合的數據進行分類歸納，以此形成空間規劃整合的數據合集。將城鎮空間的“類別”設置為1，將農業空間的“類別”設置為3，將生態空間的“類別”設置為4，以此構成空間規劃整合模式下的生態空間集合。對同一空間類型的數據圖像進行疊加診斷，并對柵格單元進行總計，以此得到以下數據圖像：農業空間的面積約為1 263 km2，對應的像元數量約為2 020 497 個；城鎮空間的面積約為185 km2，對應的像元數量約為297 311 個；生態空間的面積約為927 km2，對應的像元數量約為1 483 105 個。

對3 個類別的空間圖像進行疊加分析，能夠發現存在以下7 種不同的空間差異情況，分別是“只有城鎮空間”“只有農業空間”“只有生態空間”“農業與城鎮的重疊空間”“農業與生態的重疊空間”“生態與城鎮的重疊空間”“農業、生態與城鎮的重疊空間”。其中，“只有城鎮空間”的面積約為131 km2，對應的像元數量約為209 631 個；“只有農業空間”的面積約為1 098 km2，對應的像元數量約為1 757 535 個；“只有生態空間”的面積約為770 km2，對應的像元數量約為1 232 095 個；“農業與城鎮的重疊空間”的面積約為29 km2，對應的像元數量約為46 790 個；“農業與生態的重疊空間”的面積約為131 km2，對應的像元數量約為210 127 個；“生態與城鎮的重疊空間”的面積約為22 km2，對應的像元數量約為34 850 個；“農業、生態與城鎮的重疊空間”的面積約為4 km2，對應的像元數量約為6 035 個。

3.4 多規統籌下的空間規劃

空間規劃整合能夠為國家開展空間規劃體系建設提供十分關鍵的作用，對國土空間開發的適宜性進行評價分析能夠進一步加強空間規劃整合的效果，能夠為空間規劃整合中的空間統籌提供基礎依據和保障[5]。對國土空間開發的適宜性進行評價需要對自然資源、社會經濟等因素進行綜合考慮，并結合國家規范技術標準建立模型，通過量化的手段進行分析，從而保證國土空間規劃的合理性、高效性與科學性，進而實現地區和國家的可持續健康發展。研究區制定的國土空間開發適宜性評價體系見表1。

表1 研究區國土空間開發適宜性評價體系

通過計算分析能夠發現，研究區制定的3 類空間規劃與評價結果之間具有較高的吻合度，因此能夠說明本次提出空間規劃布局相對比較合理，能夠對地區實際發展情況進行充分的考慮。但是，通過對疊加數據診斷的差異性對比能夠發現，3 類空間中還存在一定面積的城鎮與農業重疊空間、城鎮與生態重疊空間、生態與農業重疊空間及3 類同時存在的重疊空間。基于此，本文對研究區的國土空間開發適宜性進行進一步的評價分析，同時對空間規劃整合的標準規范進行深入探究，基于規劃編制時間最近、數據精準度最高等基礎原則，對不同類別的空間重疊情況進行探究[6]。最終，對三類空間的實際情況具有比較精準的數據結果，其中農業空間的面積約為1 193 km2，在研究區的面積占比54.58%；城鎮空間的面積約為165 km2，在研究區的面積占比7.55%；生態空間的面積約為828 km2，在研究區的面積占比37.87%。以此完成對某一地區的縣域尺度下的空間規劃整合的統籌協調。

4 結束語

通過本次研究能夠對空間規劃整合模式的概念以及基礎內涵具有一定的了解，同時對我國空間規劃整合在我國國土空間規劃體系中的作用和定位進行描述。本次研究選取研究區作為研究區域，對基于GIS 空間分析技術的縣域尺度下的空間規劃整合模式進行研究，通過研究能夠得出結論，空間規劃整合對3 類空間的分類標準、規劃協調具有積極作用，能夠進一步提高空間規劃的合理性與數據信息的真實性，能夠為地區開展縣域尺度的空間規劃整合模式發展提供一定的幫助。