地理信息大數據在國土空間規劃中的應用探討

王 珊

（山東省國土測繪院，山東 濟南 250001）

隨著信息技術的快速發展，大數據技術已經逐步滲透到各個技術領域中，并成為多學科競相研究的熱門話題。大數據技術主要以數據采集、傳輸和分析提煉為主要流程，融合于信息技術領域，在數據的整合挖掘過程中，能夠實現創新理念的帶動，將數據分析技術應用到行業技術的創新發展中。國土空間規劃領域應用大數據技術，可實現國土空間規劃合理編制，并創新評價與管理模式，促進國土空間的改變。

文章以某省國土空間規劃為研究對象，重點闡述地理信息大數據技術在國土空間規劃中的應用。某省在近幾年的信息技術創新發展過程中，將地理、人文、自然和經濟等地理測繪信息資源進行搜集，形成了龐大的信息數據庫，并在原有數據資源的支撐下，不斷滿足數據集成及疊加的需求，實現大數據中云計算、數據挖掘等技術的科學應用。通過地理信息大數據之間的對比關聯分析，可實現國土空間數據資源及要素信息的整合，如按照國土空間分布的基本特征，實現三維仿真及可視化技術的應用，對形成開放形式的國土空間布局提供技術支撐。

1 地理信息大數據及其相關技術

“大數據”（Big Data）作為具備海量化、多樣復雜化、結構形式豐富化的數據類型，可通過云計算、物聯網技術實現信息數據的整合與交叉重復利用，并促進數據信息的共享。從實際應用看，大數據技術具備多維性、可視化、高效、高增長率等特征，不僅促進社會經濟的增長，同時也提高人們生活水平。

處理大數據需要具備特殊的技術，適用的技術包括可擴展的存儲系統、數據分析挖掘技術、大規模并行處理（MPP）數據庫、分布式文件系統、云計算平臺等。大數據技術按照環節劃分包括數據采集、存儲與處理、分析與挖掘和計算結果展示四個環節，與測繪地理信息行業的數據生產、應用服務流程基本一致。

2 某省地理信息大數據應用實例

在近幾年的國土空間測繪工作過程中，某省通過利用大數據技術，獲取豐富的數據信息資源，如各種比例尺地形圖，其中1∶2000比例尺地形圖已基本覆蓋全地級市主要城市區域；地理信息影像數據獲取中，主要包含了2003—2018年的多尺度、多時效的衛星監測影像數據信息。在城鄉區域，主要通過地籍調查，得出了各個中心區域地籍調查準確數據，并實現了國土資源管理中的“征、補、登、查”等各類審批信息的統一化管理，主要統計和分析了2003年以后的土地總體利用現狀數據，尤其是在第二次農村土地調查成果的基礎上，實現了國土空間信息的有效編制，將所轄區域內的各級地市土地利用及規劃信息統一建立，設計形成了統一規劃管理用圖、土地利用規劃圖及“一書三證”規劃管理信息等。此外，某省地區還組建了三維城市立體化模型、礦產及執法模型、電子政務模型及專題數據信息模型等，其中的海量自然、人文及經濟化的測繪地理信息數據資源構建了某省地理信息大數據系統，如圖1所示。

圖1 某省測繪地理信息大數據分析體系

3 案例分析

3.1 國土空間基礎地理信息大數據平臺

在地理信息大數據技術應用大環境、大背景下，國土空間規劃信息平臺充分運用計算機信息處理技術、互聯網通信、物聯網通信及“3S”等先進技術，依據國家規范及標準，將此省的基礎地理信息數據、遙感土地信息及地質、環境、水利、交通等部門的地理信息整合在一起，并將此類數據信息與環保、發改、住建、實力、教育、交通等各個職能部門進行分享，實現信息資源的全面整合，并可對數據實現及時更新、全面規劃，促進國土資源規劃體系的不斷完善。

3.2 某省國土資源“一張圖”管理系統

國土空間資源的“一張圖”管理系統為某省借助大數據技術，充分結合計算機網絡通信技術、“3S”、VR等先進技術，依據大數據技術標準及相應規范，在整合地理信息大數據基礎之上，將土地利用規劃、土地利用現狀及三維數字地圖等技術相互融合，實現街景影像、土地利用規劃圖及遙感監測三維信息的有效構建，并充分結合國土資源評價體系，不斷完善規劃編制和開發，實現大數據監管業務的有效疊加，進而構筑成為能夠實時反映國土空間規劃信息流程的“關系網”。此系統在利用的過程中，實現了對國土資源空間信息化的建立，可透過業務監管、數據挖掘等，對資源的開發及利用進行優化，為服務本省市的經濟建設、城市規劃及管理等提供理論和技術支撐。

3.3 國土資源大數據應用平臺

在整合某省土地流轉、不動產登記及地質資源、環境等各方面的數據信息的過程中，通過建立統一的標準內容，將國土空間規劃中的大數據平臺技術進行應用，此時該平臺已經投入使用。通過建立動態化的信息監測、信息化的核實、綜合信息的高效實施等，促進各級國土資源管理部門能夠通過及時有效的監管，將獲取的大數據技術準確、及時地掌握，進而實現有效的“批、供、用、補及查”等地理信息的集中分析與應用，以此實現國土資源的合理、高效配置。

4 地理信息大數據應用對國土空間規劃的啟示

4.1 打通數據獲取及分享渠道

國土空間規劃數據主要包含有空間現狀數據集合、空間規劃數據集合、社會經濟發展數據集合及其新興數據集合等。在信息技術的快速發展中，空間規劃數據的獲取與互聯網技術緊密相關，借助互聯網技術可實現采集數據的分享，豐富了數據分享的渠道。

4.2 規范數據整理模式

在傳統型的土地利用、空間規劃過程中，主要采用的是條塊式的管理模式，導致多門類數據的建立標準不統一，并導致數據交叉、沖突等情況的不斷發生。因此，在實際應用環節需要借助信息的統一標準，實現數據的規范收集、規劃分析和規范化分享等，并對現存的大數據信息進行資源清理、資源整合。在國土空間大數據信息的整合過程中，雖然相關信息的來源較為復雜，數據類型眾多，但是從地理信息資源的利用方式、數據內容的采集及數據信息的顯示頻率等方面，可建立數據資源信息庫，為科學的進行國土空間規劃奠定決策基礎，并實現科學管理。

4.3 打造多學科、復合型技術隊伍

國土空間規劃中地理信息大數據的應用應以多學科的融合為基礎，實現有效的計算機分析，學科綜合性較為明顯，相關應用創新性充足，尤其是以孵化期的技術統計為主，技術應用的門檻相對較高。傳統領域和環境下，土地規劃及利用上，專業化的技術人員通過對各類數據的分析，對信息技術的應用較為熟練；另一方面，在地理信息系統、計算機科學等多學科專業的體系打造下，工程規劃師在對應規劃理論、規劃信息及計劃的編制過程中，相關領域存在一定的“短路”，在短時間內難以完成大數據技術的創新應用。對此，在實際學科整合和模擬的過程中，需要對整體規劃信息、編制體系及編制思路進行認知分析，需要實現多學科、多體系的認證，并展開多學科的相互專業合作，整體規劃研究力量，打造具備高度統一性、多學科相互交叉合作的國土空間規劃技術團隊。

4.4 拓展應用領域，增強理論向實踐成果的轉化

地理信息大數據技術在國土空間規劃中的應用更多偏向學術型，導致大部分的地理信息大數據在應用的過程中，存在較多的規劃問題，難以實現系統性、完整性的系統規劃應用方案，導致系統的規劃應用案例缺乏。（1）橫向來看，需要利用地理信息大數據技術實現國土空間規劃在各個領域和各個部門中的應用，使對土地利用效益、入地功能的流轉等方面的研究更加深入；在總體規劃領域中，地理信息大數據技術可廣泛應用于當地區人口規模、用地識別、空間結構規劃及總體目標的評價等；在土地利用控制規劃領域中，應對地塊的業態進行評價，實現空間體系的可達性，并對專項規劃領域中的大數據應用技術進行分析，可應用到醫療、商業、休閑及產業的布局及使用效果的評價中。（2）從縱向上看，傳統的土地利用及空間規劃在后期的監測、評價過程中缺乏技術應用手段，導致地理信息大數據與新技術的應用過程中捕獲測量數據和傳遞信息的能力較弱，而空間系統中的全面感知、精確直觀反映國土空間要素的行為和模式等得到實現。

5 國土空間規劃領域地理信息大數據發展展望

綜上所述，在國土空間規劃領域中，地理信息大數據技術的應用至關重要，與各個規劃深度融合的關系緊密相關。地理信息大數據技術在應用的過程中，更多強調的是整合，而不是數據的新建。依據大數據技術和信息技術，深入挖掘國土空間數據資源的發展潛力，并建立以數據說話、用數據指導和管理的新國土空間規劃發展機制，建立健全的運營及維護制度，對國土空間基礎信息平臺的統一應用、統一實現及分享等，提供數據支撐和服務體系的構建。