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地理信息大数据在国土空间规划中的应用探讨

2020-06-20

工程技术研究 2020年9期
关键词:空间规划国土土地利用

王 珊

(山东省国土测绘院,山东 济南 250001)

随着信息技术的快速发展,大数据技术已经逐步渗透到各个技术领域中,并成为多学科竞相研究的热门话题。大数据技术主要以数据采集、传输和分析提炼为主要流程,融合于信息技术领域,在数据的整合挖掘过程中,能够实现创新理念的带动,将数据分析技术应用到行业技术的创新发展中。国土空间规划领域应用大数据技术,可实现国土空间规划合理编制,并创新评价与管理模式,促进国土空间的改变。

文章以某省国土空间规划为研究对象,重点阐述地理信息大数据技术在国土空间规划中的应用。某省在近几年的信息技术创新发展过程中,将地理、人文、自然和经济等地理测绘信息资源进行搜集,形成了庞大的信息数据库,并在原有数据资源的支撑下,不断满足数据集成及叠加的需求,实现大数据中云计算、数据挖掘等技术的科学应用。通过地理信息大数据之间的对比关联分析,可实现国土空间数据资源及要素信息的整合,如按照国土空间分布的基本特征,实现三维仿真及可视化技术的应用,对形成开放形式的国土空间布局提供技术支撑。

1 地理信息大数据及其相关技术

“大数据”(Big Data)作为具备海量化、多样复杂化、结构形式丰富化的数据类型,可通过云计算、物联网技术实现信息数据的整合与交叉重复利用,并促进数据信息的共享。从实际应用看,大数据技术具备多维性、可视化、高效、高增长率等特征,不仅促进社会经济的增长,同时也提高人们生活水平。

处理大数据需要具备特殊的技术,适用的技术包括可扩展的存储系统、数据分析挖掘技术、大规模并行处理(MPP)数据库、分布式文件系统、云计算平台等。大数据技术按照环节划分包括数据采集、存储与处理、分析与挖掘和计算结果展示四个环节,与测绘地理信息行业的数据生产、应用服务流程基本一致。

2 某省地理信息大数据应用实例

在近几年的国土空间测绘工作过程中,某省通过利用大数据技术,获取丰富的数据信息资源,如各种比例尺地形图,其中1∶2000比例尺地形图已基本覆盖全地级市主要城市区域;地理信息影像数据获取中,主要包含了2003—2018年的多尺度、多时效的卫星监测影像数据信息。在城乡区域,主要通过地籍调查,得出了各个中心区域地籍调查准确数据,并实现了国土资源管理中的“征、补、登、查”等各类审批信息的统一化管理,主要统计和分析了2003年以后的土地总体利用现状数据,尤其是在第二次农村土地调查成果的基础上,实现了国土空间信息的有效编制,将所辖区域内的各级地市土地利用及规划信息统一建立,设计形成了统一规划管理用图、土地利用规划图及“一书三证”规划管理信息等。此外,某省地区还组建了三维城市立体化模型、矿产及执法模型、电子政务模型及专题数据信息模型等,其中的海量自然、人文及经济化的测绘地理信息数据资源构建了某省地理信息大数据系统,如图1所示。

图1 某省测绘地理信息大数据分析体系

3 案例分析

3.1 国土空间基础地理信息大数据平台

在地理信息大数据技术应用大环境、大背景下,国土空间规划信息平台充分运用计算机信息处理技术、互联网通信、物联网通信及“3S”等先进技术,依据国家规范及标准,将此省的基础地理信息数据、遥感土地信息及地质、环境、水利、交通等部门的地理信息整合在一起,并将此类数据信息与环保、发改、住建、实力、教育、交通等各个职能部门进行分享,实现信息资源的全面整合,并可对数据实现及时更新、全面规划,促进国土资源规划体系的不断完善。

3.2 某省国土资源“一张图”管理系统

国土空间资源的“一张图”管理系统为某省借助大数据技术,充分结合计算机网络通信技术、“3S”、VR等先进技术,依据大数据技术标准及相应规范,在整合地理信息大数据基础之上,将土地利用规划、土地利用现状及三维数字地图等技术相互融合,实现街景影像、土地利用规划图及遥感监测三维信息的有效构建,并充分结合国土资源评价体系,不断完善规划编制和开发,实现大数据监管业务的有效叠加,进而构筑成为能够实时反映国土空间规划信息流程的“关系网”。此系统在利用的过程中,实现了对国土资源空间信息化的建立,可透过业务监管、数据挖掘等,对资源的开发及利用进行优化,为服务本省市的经济建设、城市规划及管理等提供理论和技术支撑。

3.3 国土资源大数据应用平台

在整合某省土地流转、不动产登记及地质资源、环境等各方面的数据信息的过程中,通过建立统一的标准内容,将国土空间规划中的大数据平台技术进行应用,此时该平台已经投入使用。通过建立动态化的信息监测、信息化的核实、综合信息的高效实施等,促进各级国土资源管理部门能够通过及时有效的监管,将获取的大数据技术准确、及时地掌握,进而实现有效的“批、供、用、补及查”等地理信息的集中分析与应用,以此实现国土资源的合理、高效配置。

4 地理信息大数据应用对国土空间规划的启示

4.1 打通数据获取及分享渠道

国土空间规划数据主要包含有空间现状数据集合、空间规划数据集合、社会经济发展数据集合及其新兴数据集合等。在信息技术的快速发展中,空间规划数据的获取与互联网技术紧密相关,借助互联网技术可实现采集数据的分享,丰富了数据分享的渠道。

4.2 规范数据整理模式

在传统型的土地利用、空间规划过程中,主要采用的是条块式的管理模式,导致多门类数据的建立标准不统一,并导致数据交叉、冲突等情况的不断发生。因此,在实际应用环节需要借助信息的统一标准,实现数据的规范收集、规划分析和规范化分享等,并对现存的大数据信息进行资源清理、资源整合。在国土空间大数据信息的整合过程中,虽然相关信息的来源较为复杂,数据类型众多,但是从地理信息资源的利用方式、数据内容的采集及数据信息的显示频率等方面,可建立数据资源信息库,为科学的进行国土空间规划奠定决策基础,并实现科学管理。

4.3 打造多学科、复合型技术队伍

国土空间规划中地理信息大数据的应用应以多学科的融合为基础,实现有效的计算机分析,学科综合性较为明显,相关应用创新性充足,尤其是以孵化期的技术统计为主,技术应用的门槛相对较高。传统领域和环境下,土地规划及利用上,专业化的技术人员通过对各类数据的分析,对信息技术的应用较为熟练;另一方面,在地理信息系统、计算机科学等多学科专业的体系打造下,工程规划师在对应规划理论、规划信息及计划的编制过程中,相关领域存在一定的“短路”,在短时间内难以完成大数据技术的创新应用。对此,在实际学科整合和模拟的过程中,需要对整体规划信息、编制体系及编制思路进行认知分析,需要实现多学科、多体系的认证,并展开多学科的相互专业合作,整体规划研究力量,打造具备高度统一性、多学科相互交叉合作的国土空间规划技术团队。

4.4 拓展应用领域,增强理论向实践成果的转化

地理信息大数据技术在国土空间规划中的应用更多偏向学术型,导致大部分的地理信息大数据在应用的过程中,存在较多的规划问题,难以实现系统性、完整性的系统规划应用方案,导致系统的规划应用案例缺乏。(1)横向来看,需要利用地理信息大数据技术实现国土空间规划在各个领域和各个部门中的应用,使对土地利用效益、入地功能的流转等方面的研究更加深入;在总体规划领域中,地理信息大数据技术可广泛应用于当地区人口规模、用地识别、空间结构规划及总体目标的评价等;在土地利用控制规划领域中,应对地块的业态进行评价,实现空间体系的可达性,并对专项规划领域中的大数据应用技术进行分析,可应用到医疗、商业、休闲及产业的布局及使用效果的评价中。(2)从纵向上看,传统的土地利用及空间规划在后期的监测、评价过程中缺乏技术应用手段,导致地理信息大数据与新技术的应用过程中捕获测量数据和传递信息的能力较弱,而空间系统中的全面感知、精确直观反映国土空间要素的行为和模式等得到实现。

5 国土空间规划领域地理信息大数据发展展望

综上所述,在国土空间规划领域中,地理信息大数据技术的应用至关重要,与各个规划深度融合的关系紧密相关。地理信息大数据技术在应用的过程中,更多强调的是整合,而不是数据的新建。依据大数据技术和信息技术,深入挖掘国土空间数据资源的发展潜力,并建立以数据说话、用数据指导和管理的新国土空间规划发展机制,建立健全的运营及维护制度,对国土空间基础信息平台的统一应用、统一实现及分享等,提供数据支撑和服务体系的构建。

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