國土空間系統認知理論與規劃技術探索

胡映

摘 要：國土空間規劃的最終目標是實現高質量的空間規劃，提高資源配置效率，圍繞科學國土空間布局這一核心，依據國家資源、社會經濟發展開展一系列規劃活動，同時也是人類對未來空間發展趨勢的預估以及對未來空間的利用。構建了國土空間系統認知模型，探索了新時期下國土空間規劃技術的應用，以供參考。

關鍵詞：國土空間;認知;理論;規劃;技術

文章編號：1004-7026（2020）15-0018-02? ? ? ? ?中國圖書分類號：F301.2? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

2018年頒發的《深化黨和國家機構改革方案》把原國土資源部、國家發展和改革委員會、住房和城鄉建設部的職責進行了整合，統一組成了自然資源部，由此開啟了“多規合一”的工作模式。2019年《中共中央? 國務院關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》提出明確要求：2020年要構建起基本的國土空間規劃體系，逐漸建立“多規合一”編制審批體系、法規政策體系、實施監督體系、技術標準體系，完成市縣級以上國土空間的基本規劃，形成全國國土空間開發保護“一張圖”。

為了積極響應國家號召，各省也陸續制定了國土空間規劃方案，例如2019年廣東省印發了《廣東省國土空間規劃（2020—2035年）編制工作方案》。2020年初，自然資源部辦公廳印發了《省級國土空間規劃編制指南》（試行），從省級層面明確了國土規劃的定位、指導性要求以及管控內容，為國土空間的規劃改革指明了方向[1]。

1? 國土空間系統認知模型的構建

國土空間是指人類參與生產活動的過程中，空間域沿著時間軸發展并形成的多維、動態、復雜的人地關系的時空系統，國土空間的核心要素是“時空—人”。人類最初對時空系統的認知是簡單的、原始的，這種最初級的認識成為國土空間分支學科研究的起源點。

隨著社會不斷發展，人類對時空系統的原始認知點也開始擴展，形成了由基本的認知理論構建的認知軸線，最終形成了特定的認知主體對時空系統的認知域，這一認知域模型呈圓錐狀。因為時空系統十分復雜，而且認知主體又是多元化的，因此同一個空間域上分布了大量的認知點。這些認知點會沿著相應的認知軸線形成認知域，這些認知域之間又存在較大的差異性。

隨著認知域的不斷發展，最終形成獨立的分支學科。即使是同一個科學問題，站在不同學科的視角，所形成的認知結論也是不同的。正是這種對時空系統認知上的差異，成為空間利用沖突的根源。如果想消除空間沖突，最有效的方法是對空間系統的客觀規律形成統一、科學的認知[2]。

國土空間系統認知是各個認知軸線趨于真理、各個認知主體趨于互通互聯、各個認知域趨于融合的過程。在獨立認知階段，認知主體之間是相互獨立、沒有聯系的;在交叉認知階段，認知主體之間開始互動，認知域也開始彼此交叉，這就加劇了認知上的沖突。認知軸線之間相互影響，并且會發生偏移，雖然認知軸線維護著認知域的發展軌跡，但是認知軸線的形態卻在沖突、化解沖突的過程中發生了巨大改變[3]。到了融合認知階段，認知沖突開始化解，認知軸線發生形變，對同一科學問題達成了統一的認知和共識，認知域最終走向融合。在認知模式的演變過程中，人類的認知能力起到了重要作用。鑒于此，人類應該不斷提高對空間系統的認知水平，促進認知模式從獨立向融合轉變，這也是化解認知沖突、促進國土空間融合的重要方式。

人類對時空系統的認知已經從獨立發展到交叉——行業空間的規劃沖突不斷加劇，土地、生態、城市和產業等認知主體之間的互動越來越頻繁和密切，認知主體之間相互學習，并通過自身的優勢來創新規劃體系，而原先的規劃體系正在發生轉變，并且越來越趨于融合[4]。

2? 新時期下國土空間規劃技術的應用

2.1? GIS技術

GIS（地理信息系統）是一門新型的邊緣科學，集合了管理學、環境學、計算機、空間學、地理學、遙感測繪學等學科。借助強大的硬件與軟件技術支持，GIS技術已經成為新時期下在各個領域廣泛應用的綜合性高新技術。這一技術的推廣為挖掘可視化地理空間數據創造了新的契機。

GIS將計算機作為基本工具，能夠將各種不同類型、不同來源的數據信息進行整合、統一、歸類和分析，通過可視化的信息技術來提升國土空間規劃的透明程度和信息化發展水平。例如在自然資源的調查中應用GIS技術，能夠直觀呈現人們想要調查的任何資源，并且對這些資源進行分析、管理和預測。又如在城市的整體規劃中應用GIS技術，可以對城市人口、地理信息等內容進行綜合分析，以此作為優化城市規劃方案的依據。GIS可以根據城市居民的需求和城市的發展規律來合理布局城市空間，調整選址，還能夠預測未來發生率較高的自然災害，讓城市規劃更加科學合理。在空間規劃中應用GIS技術，能夠全面掌握地下空間的各項數據，建立并完善數據庫，可以更加迅速地查詢數據[5]。通過低空無人機傾斜攝影技術可以建立三維、旋轉的城市景觀模型，直接展現地物的位置、高度、外觀，從而讓國土空間的規劃更直觀、科學。

2.2? 數據驅動技術

21世紀，大數據在各個領域都充分發揮作用。對于空間規劃而言，數據是不可或缺的。隨著自動信息設備、移動功能等技術不斷完善，大量空間位置服務數據相繼涌現，為國土空間規劃感知體系的構建奠定了基礎。大數據的一大特色就是動態、可獲取性，能夠實時采集人們的行為活動以及公共服務，讓國土空間規劃更具人性化。

除此之外，在云技術和GIS技術的支持下，各種國土空間的要素信息得以優化與整合，還能夠采集、分析這些要素信息的分布特點，并實現可視化的表達，為創新國土空間規劃方法提供了有利條件。新興的位置服務大數據具有尺度精準、樣本量大等優勢，通過與現有城市數據的交互融合，可以更好地用于智能體模型的行為決策反應，使之準確表達人地交互關系，為國土空間的規劃改革提供技術支持。

2.3? 智能模擬技術

國土空間規劃是一門研究人地關系的學科，涉及各專業領域，同時還跨越了時空、行政、運營智力、規劃設計的界限。要想合理、科學地規劃國土空間，最重要的是了解國土空間的演變規律。智能模擬技術可以實現局部行為與全局演變的相互結合，智能模擬人地關系，并且客觀分析個體的發展情況，促進整個系統朝著目標發展，這也是國土空間規劃未來的發展方向。例如多智能體系統的模擬特點和國土空間智能模擬的要求基本一致。多智能體系統是一種最新的分布式計算機技術，也是針對復雜系統的一種分析模擬工具，可以把空間要素帶入國土空間模型。通過一定的計算方法構建人工智能學習模型，然后將多智能體系統和學習算法相互結合，建立城市開發邊界精細模擬模型。

在對表征建設用地規模等因素進行量化后，可以實施的預測模型通過人工智能協同交互模塊來模擬決策期間剛性和彈性的邊界，最終得到相應的反饋機制。

2.4? 協同規劃平臺

協同規劃平臺是基于城市總體規劃和土地利用規劃建成的，同時又結合了其他產業布局的專項規劃。平臺共享了基礎數據和空間坐標，為國土空間的規劃提供了業務協同工具、多種數據資源等信息服務。協同規劃平臺的功能包括基期數據處理、資源信息管理和項目在線審批，這些多功能平臺對部門業務之間的協同聯動進行了優化，為在線規劃管理工作提供了方便。

平臺將空間信息數據作為基數，實現了GIS數據、物聯網以及BIM數據的相互貫通，搭建起城市信息模擬平臺，全面表達、分析了空間的各個單元，為國土空間的規劃、協同編制以及監督管理等工作的開展奠定了良好基礎。

2.5? 動態監測技術

監測系統的主要功能是實時掌握國土空間規劃的運行情況，為空間規劃管理提供依據。監測內容有國土空間的審批、規劃的目標指標、用地變化等。通過比較獲得的指標數據和目標數據來明確規劃方案實施過程中存在的問題，并制定解決方案。通過對比往來的數據能夠更好地調整規劃方案。利用非接觸性的探測技術，例如遙感技術，可以精準區分國土空間。通過長期動態監測，可以有效管控國土空間。

2.6? 定期評估

當前對國土空間規劃效果的評估，主要以長時間監測的數據作為依據，通過建立數理模型來評價國土空間規劃方案的具體實施情況，忽略了大數據在評價國土空間構建環境中的價值。在信息化、智能化高速發展的時代，建議利用大數據進行評估。例如通過網格人口數據與規劃數據的相互結合，利用互聯網技術，根據動態人口分布情況來評估文教體衛設施的布局是否合理。

3? 結束語

通過構建國土空間系統認知理論模型，以及新時期下國土空間規劃技術的應用分析，希望能夠提高人們對國土空間規劃的認知水平，以期在未來能化解國土空間系統認知沖突，促進國土空間融合。

參考文獻：

[1]王明旭，朱婷.國土空間規劃協會創新發展模式研究[J].價值工程，2020，39（11）：92-94.

[2]戴慎志，劉婷婷，宋海瑜.智慧社會數據基礎設施在國土空間規劃的應用[J].城市規劃，2020，44（2）：27-31.

[3]張合兵，李銘輝，張青磊.基于多源數據的國土空間規劃用地分類體系構建和土地類型識別[J].農業工程學報，2020（5）：261-269.

[4]李鑫，張琰.氣候變化下中國生態適應性設計在國土空間規劃中的策略及本土化：定義、理念架與讀[J].中國園林，2020，36（4）：73-77.

[5]孟鵬，王慶日，郎海鷗，等.空間治理現代化下中國國土空間規劃面臨的挑戰與改革導向——基于國土空間治理重點問題系列研討的思考[J].中國土地科學，2019，33（11）：8-14.