空間規劃底圖數據編制與數據庫建設探討

鄭志宏

(泉州市規劃勘測研究院，福建 泉州 362000)

為貫徹落實黨的十八屆五中全會關于以主體功能區規劃為基礎統籌各類空間性規劃、推進“多規合一”的戰略部署，深化規劃體制改革創新，建立健全統一銜接的空間規劃體系，提升國家國土空間治理能力和效率，在市縣“多規合一”試點工作總結的基礎上，中共中央辦公廳、國務院辦公廳于2017年1月上旬印發了《省級空間規劃試點方案》，并通知要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。其中空間規劃底圖編制是按照《市縣經濟社會發展總體規劃技術規范與編制導則(試行)》要求，建立的支撐市縣經濟社會發展總體規劃編制的地理信息數據庫，是劃分城鎮、農業、生態三類空間的基礎底圖，也是未來編制空間規劃的基礎底圖[1-2]。本文將對規劃空間底圖數據生產及數據庫建設相關思路進行探討。

1 空間規劃底圖編制相關技術探討

空間規劃底圖數據編制主要包括數據預處理、空間開發負面清單數據提取、地表覆蓋數據歸類、現狀建成區數據提取、過渡區數據提取，以及各空間開發評價數據生產等工作內容。

1.1 數據預處理

主要工作包括資料整理、圖像糾正與采集、坐標轉換、格式轉換、數據拼接與裁切、區域單元地名點提取、坡度高程分級、統計數據處理。

1.2 空間開發負面清單數據提取

利用負面清單界線數據對三類空間地表覆蓋數據進行提取，最終形成區域空間開發負面清單現狀地表數據提取。提取時各類界線資料精度應優于地理國情普查成果，二者精度相近時，按各類界線資料提取[3]。各類界線資料低于地理國情普查數據精度時，在依據各類界線資料進行數據提取時，要用地理國情普查成果進行數據修正。各類界線資料為紙質示意圖時，僅作為參考資料，根據示意圖提供的范圍或界址點信息，依據影像重新采集界線并進行外業核查，最終成果由當地規劃編制部門裁定。

1.3 地表覆蓋數據歸類

地表覆蓋數據歸類主要使用和參考的數據包括地理國情地表覆蓋數據、重要地理國情要素、數字正射影像數據及各類保護禁止開發區界線、規劃資料、行政界線等。一是根據自然、文化保護區，森林公園等保護、禁止(限制)開發區等界線范圍，將界線內部地表覆蓋歸類至生態區中；根據基本農田保護區界線數據，將范圍內的地表覆蓋數據歸類至農業區中。二是將完全位于基本農田范圍線內的建筑、林地、草地等歸類至農業區，將部分包含于基本農田范圍內建筑、林地、草地等根據面積所占比例歸入相應分區，在此分區所占比例大的歸入該分區。三是參考基礎測繪數據中的地名點、街區面及國情普查地名點數據中的行政地名點、單位院落地名點，同時結合土地利用總體規劃及影像提取城鎮區建成線，將建成區范圍線內的地表覆蓋數據歸類至城鎮區中。針對一些單位院落、工礦企業等距離城市中心區或城鎮地區較遠，而又不在土規數據范圍內時，此時構成連片原則，還應歸類到城鎮區中。

地表覆蓋數據歸類原則上不對地理國情普查成果進行檢查和改動，主要針對地理國情地表覆蓋分類數據中部分三級類的明顯分類錯誤進行更正，改正時只修正其三類空間的類別，對其原地表覆蓋分類不作修改。

1.4 現狀建成區數據提取

從地理國情普查數據中提取房屋建筑區(區)、綠化林地、綠化草地、硬化地表、水工設施、固化池(除曬鹽池)、工業設施、其他構筑物、建筑工地等，生產現狀建成區數據。

1.5 過渡區數據提取

以地表覆蓋歸類數據成果為基礎，結合坡度數據，提取Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型過渡區數據。一是提取除基本農田保護區外坡度小于25°的水田、旱地、果園、茶園、桑園、橡膠園、苗圃、花圃、其他園地、溫室、大棚、場院、曬鹽池等要素，生產以農業為主的Ⅰ型過渡區數據；二是提取喬木林、灌木林、喬灌混合林、竹林、疏林、人工幼林、稀疏灌叢、天然草地、人工草地(除綠化草地)、沙障、堆放物、其他人工堆掘地、鹽堿地表、泥土地表、沙質地表、礫石地表、巖石地表，以及坡度在25°以上的除基本農田外的水田和旱地等要素，生產以天然生態為主的Ⅱ型過渡區數據；三是提取地表破壞較大的露天采掘場，生產Ⅲ型過渡區數據。

1.6 空間開發評價數據生產

空間開發評價數據生產首先應對行政區劃數據、交通數據(含交通干線數據、交通點狀要素數據)、水域數據、區位點數據、道路路面覆蓋數據等進行提取。

提取后要求對數據的一致性進行處理，處理主要按照以下4個原則：①當所收集的空間數據與國情普查數據間存在矛盾時，以比例尺精度高的數據為準；②當所收集的各類空間數據間存在矛盾時，依據正射影像數據，對與影像不一致的數據進行修正；③當各類間矛盾是由于比例尺精度不同而產生的，則依據大比例尺數據重新對比例尺較低的數據進行范圍劃定；④負面清單界線與實際不符且依據影像無法調整時，將數據協調到普查成果與基礎測繪成果上，最終界線由主管部門確認。

對經數據提取采集、一致性處理、外業核查、數據整合等處理后形成的地表覆蓋歸類數據、現狀地表分區數據、行政區劃單元數據、交通數據、水域數據、地名數據、人口與經濟數據、城鎮建成區數據、高程與坡度數據、規劃數據、正射影像數據，按照規定進行整理，分層加載至數據庫文件中，形成規劃編制單元的空間規劃工作底圖數據集。

2 空間規劃數據庫建設相關思路

空間規劃數據庫主要應包含基礎地理信息數據、空間規劃底圖數據、空間評價數據、行業專題數據、行業規劃數據，并要針對庫體內每個要素對象的時空維度展開屬性信息、可視化級別、專題歸類、公開化特性服務信息、元數據信息等的設計，建立真正要素級數據庫管理模式[4]。數據庫所支持的數據存儲模型應包括矢量、柵格、瓦片、網絡、多維數據模型、表格、文件集等，是一個混合架構的數據庫系統[5]。空間規劃數據庫應在同一坐標系統下打破傳統基于文件式數據庫的概念[6-7]，數據庫應提供從多維地理要素數據中動態抽取、快速整合，以及派生形成可供行業需求與領導輔助決策所需的數據集，并可通過素材組裝和產品制作來快速生成主題產品，即要求空間規劃數據庫應由傳統管理型向統計分析型轉變，可更好提供規劃使用。為此筆者認為要科學搭建空間規劃數據庫，可以從數據的空間高維度進行考慮，以下對空間數據進行一個高維度的分類。

(1) 二維空間數據：由點、線、面構成的數據，有長度和寬度，但是沒有高度。傳統基于圖件式管理的數據大部分是二維數據，高度也往往用注記來表示，目前傳統的二維數據的建設和應用已相當成熟。

(2) 三維空間數據：在二維數據增加了高度信息。近幾年，也有很多人在致力于三維數據模型的研究，雖然有三維GIS系統問世，但其功能還不能滿足人們分析問題的需要。原因主要是三維GIS理論不成熟，其拓撲關系模型一直沒有解決，另外三維基礎上的數據量很大，很難建立一個有效的、易于編程實現的三維數據模型。但目前三維數據的技術發展水平較快，在各行各業都有應用，如傾斜攝影、實景三維、三維點云等，并且隨著VR與AR技術的發展，未來三維數據的應用前景將更加廣闊。

(3) 四維空間數據：在三維空間數據的基礎上增加一個時間維度。目前也有很多部門在云計算和大數據的基礎上搭建時空數據云平臺，集成了不同歷史時期的二三維空間數據。

(4) 五維空間數據：在四維空間數據的基礎上，面向統計分析和科學預測的需求，合理設置數據的相關屬性和數據結構，實現未來各要素發展規律和結果的空間數據預測。如現在測繪部門正在開展的地理國情監測項目，隨著項目的長期開展和數據積累，國情監測項目數據必須實現科學統計分析及各要素的發展預測。

(5) 六維空間數據：在五維空間數據的基礎上融合其他行業的專題數據。

(6) 七維空間數據：在六維空間數據的基礎上融合其他行業專題的不同歷史時期的時空數據。

(7) 八維空間數據：應該是在七維空間數據的基礎上融合自然、社會、經濟等多行業的時空數據。

(8) 九維空間數據：應該是在八維空間數據的基礎上疊加規劃等未來時空數據的空間數據。

因此空間規劃數據庫最終是建立一個具有九維空間特征的空間數據庫，將統計分析和變化監測，以及各行業歷史和現狀時空數據與空間規劃等未來時空數據作為重要指標，并需要數據庫具有更多的聯機事務分析能力，通過動態抽取和派生生成面向分析的數據集。同時針對不同信息需求情況，根據區域特點按需開展內容精細度和更新頻度設計，建立測繪地理信息部門和專業部門的協同更新機制，并建立數據會商渠道，通過基礎數據和專題數據的融合后，統一對外發布和使用。

3 空間規劃推進過程中還應注意的相關問題

在推進“多規合一”過程中，還應注意協調統一各行業的標準與相關的規程規范。對于市縣建設用地、永久基本農田、耕地保有量等重要指標予以科學合理的調整[7-8]。對于各部門管轄區域重疊，基本農田、耕地和林地等劃定區域重疊，生態紅線重疊等問題，應及時出臺政策給予盡快落實協調，并在適宜時間對相關的法律法規予以修訂。

(1) 同時推進“多規合一”必須按照黨的十八屆三中全會的精神，深化改革建立符合優化國土空間開發格局，提升空間治理能力和效率的政府管理部門[4]。

(2) 推進“多規合一”也是黨的十八屆五中全會確定的重大戰略任務[9]，對推進生態文明建設，強化政府空間管控能力，實現國土空間集約、高效、可持續利用具有重大意義。

4 結 語

本文結合國家發改委和國家測繪地理信息局聯合下發的《關于印發市縣經濟社會發展總體規劃技術規范與編制導則的通知》(發改規劃〔2015〕2084號)文件，依據《市縣經濟社會發展總體規劃技術規范與編制導則(試行)》，重點圍繞空間規劃底圖編制、空間規劃數據建設等開展探索工作，為深入推進市縣“多規合一”工作提供參考。