國土空間規劃智能化管控創新研究

何夢楠?王忠良?陳思源?陸琪

摘要：隨著各地國土空間規劃成果陸續完成報批，國土空間管理從規劃編制階段逐步轉向實施監督階段。國土空間規劃管控要素多、涉及領域廣、面臨主體復雜、承擔任務繁重，但人力的有限性、信息的不對稱性、技術支撐軟件的精準性等多重因素均將影響國土空間實施和監測成效。在全面梳理國土空間規劃管控要求的前提下，論述可能影響規劃管控成效的因素，順應時代技術進步趨勢，建立國土空間智能化管控平臺。以國土空間規劃管控的全面動態感知、系統精準認知、全域智慧管控為目標，明確國土空間智能化管控平臺應具備的功能及實現路徑。

關鍵詞：國土空間規劃；規劃實施監督；技術創新

一、前言

2015年《生態文明體制改革總體方案》中提出，構建以空間規劃為基礎、以用途管制為手段的國土空間開發保護制度。相較于自然資源機構改革前原有規劃體系，國土空間規劃繼承原土地利用總體規劃、主體功能區規劃、城鄉規劃的各自優勢，解決了調查口徑差異的問題，框定了保護、發展和人居安全底線，統一了空間資源配置[1]。隨著“多規合一”改革的逐步深入，各級國土空間規劃成果陸續完成報批，國土空間管理從規劃編制階段逐步轉向實施監督階段。近期，自然資源部出臺多項文件，明確要依法依規編制規劃、監督實施規劃，維護國土空間規劃嚴肅性[2]。對于地方而言，維護國土空間規劃嚴肅性的關鍵在于按規劃實施和監督。從現有規劃編制成果來看，國土空間規劃管控的要素更多、涉及的領域更廣、面臨的主體更復雜、承擔的任務更繁重，但人力的有限性、信息的不對稱性、技術支撐軟件的精準性等多重因素均將導致自然資源主管部門查不準、認不透、管不好，短期內無法為國土空間安全、開發、利用、保護、修復等情況提供全面、系統、準確、及時的調查、監測、評價和分析[3]。黨的二十大報告指出，要加快建設數字中國。當前，第四次工業革命以物聯網、大數據、機器人及人工智能為代表的數字技術驅動，正加速推動著經濟社會的變革。以全面動態感知、系統精準認知、全域智慧管控為主線構建國土空間治理的數字化新生態，是今后加快推進國土空間治理數字化轉型、提升國土空間治理效能的必然路徑。

二、國土空間規劃管控的需求與困境

（一）國土空間規劃管控要求的產生

從目前實際工作推進情況來看，國土空間規劃管控的需求來源于國、省、市、縣四個層次，包括發展理念、政策要求、制度體系、技術標準等多個方面，均需在國土空間規劃編制階段先行落實，并在規劃實施階段予以嚴格遵守。一是來源于中央政府做出的戰略部署，把統籌處理人與自然的關系、發展和保護的關系，堅定不移貫徹總體國家安全觀，作為國土空間管控的行動指南。二是來源于國家部委明確的宏觀政策，把確保十八億畝耕地紅線實至名歸、確保生態保護紅線嚴格管理、有序降低重要能源礦場資源對外依存度、加強地質災害防治、整體謀劃國土空間開發等要求作為國土空間管控的基本原則。三是來源于省級層面統一的具體要求，把省級層面分解下達的各類指標、推動實施的各項制度、重點部署的各項任務作為國土空間管控的根本遵循。四是來源于市級層面細化的技術標準，在上級統一要求下，市級層面“致廣大而盡精微”，通過系統構建市級層面精細化管理體系，進一步明確并向下傳導市域范圍內國土空間管控的技術標準。

（二）國土空間規劃管控要求的細化

按照國土空間規劃編制技術標準和已取得批復的國土空間規劃成果，國土空間規劃管控要求可以總結為四個部分。

一是明確規模上限的約束性管控。以資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價為依據，明確人口、農業生產、城鎮建設等的最大合理規模和適宜空間，并在國土空間規劃中予以落實。

二是明確管制空間的邊界性管控，包括永久基本農田保護紅線、生態保護紅線、城鎮開發邊界、地質災害防控線、歷史文化保護線、礦產資源開發控制線等，并依據各類控制線，確定農田保護區、生態保護區、生態控制區、城鎮發展區和鄉村發展區五大分區，分別明確準入條件和管理要求，作為規劃區域調整經濟結構、規劃產業發展、推進城鎮化、優化空間布局的重要依據。

三是明確核心指標的底線性管控，包括耕地、林地、草地、水域、濕地等支撐農業生產和生態功能的地類總量。城鄉建設用地、單位GDP使用建設用地（用水）下降率等體現城市節約、集約內涵增長的控制性指標要求。同時，部分城市為進一步提升城市品質，也結合實際增加了道路網密度、公園綠地廣場步行5分鐘覆蓋率等約束性指標。

四是明確土地用途的功能性管控，依托國土空間詳細規劃，在小尺度區域確定不同性質用地的界限，明確各類用地內適建、不適建或者有條件允許建設的建筑類型、高度、密度、容積率、綠地率等控制指標，明確各地塊的建筑體量、體型、色彩等城市設計指導原則。

（三）國土空間規劃管控面臨的困境

面對國土空間規劃在新發展階段“源頭嚴防、過程嚴管、后果嚴懲”的新要求，結合機構改革前原法定規劃的實施評估結果，可能因以下因素影響規劃管控實施成效。

一是職能的邊界導致管不全面。統一的國土空間規劃用途管制和完善的自然資源監管體系意味著原有的各部門對局部單一要素的管控轉向多個部門向全域、全要素的綜合管控。同時，由于主管部門之間治權與事權不協調，導致管控內容既有交叉又有遺漏，可能會逐步演化形成不同管控要求相互“打架”，或監管缺位。例如，自然資源主管部門與林業主管部門對于林地管理存在交叉關系，在實際工作中，部分地區有可能出現面對上級部門指標考核任務時出現“搶地管理”，在面對上級部門執法督察任務時出現“推諉管理”[4]。

二是人力的有限導致管不到位。近年來，自然資源管理領域引入了遙感技術、地理信息系統、全球定位系統等技術手段，已經形成了系統性的空間信息采集、處理、管理體系。由于部分地區人力資源有限，無法運用先進技術手段實現人對各類圖斑、空間信息的全面掌握。現階段各類技術手段缺乏有效整合，在應用上仍側重于人利用技術對要素的觀測，觀測結果仍需進行人工分析與評價。由于人工研判的局限性，無法實現對要素衍生的資源屬性、生態屬性和空間屬性的智能、高效監測。

三是人為的影響導致管不規范。國土空間規劃管控的主體是地方政府，在各項政策考核壓力之下，部分地區有可能出現管控過程中重局部輕全局、重當下輕長遠等問題。同時，由于存在地方利益博弈，人為因素也將影響監測結果，難以形成科學合理決策。

三、國土空間智能化管控平臺的功能及實現路徑

《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，依托國土空間基礎信息平臺，建立健全國土空間規劃動態監測評估預警和實施監管機制；健全資源環境承載能力監測預警長效機制，建立國土空間規劃定期評估制度。隨著國土空間規劃管控各項法律法規逐步完善、體制機制逐步健全、管理職責更加明晰，順應時代變革和技術進步趨勢，建設可感知、能學習、善治理和自適應的國土空間數字化管理平臺，加快推進國土空間治理數字化轉型，扭轉單一依賴人測、人查、人訪的傳統監督模式，是保障“多規合一”改革落地的重要基礎性工作。

（一）集成的數據和信息

國土空間智能化管控平臺應具有基本的數據與信息的集成、儲備、查詢功能。由于國土空間規劃多元化的管控內容，其涵蓋的基礎數據類型也豐富多樣，包括國土資源現狀數據、規劃數據、政策法規數據等，其數據格式也豐富多樣，包括矢量、柵格、文字、影像、三維地形、表格等各種類型。

在實現路徑上，構建多源異構時空大數據。在統一的時空基準上，以EIRI提供的影像作為底圖，采用投影轉換、控制點配準、空間校正的方式，對2009-2022年度國土變更調查數據及對應年份的影像數據、“三區三線”劃定的矢量數據、傾斜攝影等“地空天”時空數據進行形式一致性、結構一致性、尺度一致性與語義一致性處理，實現矢量、遙感影像、傾斜攝影等全空間數據的一體化融合，支撐遙感影像和基礎地理等自然資源部門各類調查監測數據的入庫（見圖1）。

（二）嚴格的規則和標準

國土空間智能化管控平臺應具備智能化的管控規則錄入與展示功能。依托相應的技術手段，明確在國土空間規劃實施階段必須嚴格遵守的規則和管控的內容，全面、快速地實現管控規則和標準的數據采集、匹配分析、關聯數據儲存、結果的展示與查詢。

在實現路徑上，構建國土空間管理知識圖譜。全面梳理各層級、各部門涉及國土空間用途管制的相關政策文件和法律法規，分析其中的知識結構，對相關的邏輯概念進行限定，確定關系屬性包括允許、禁止、嚴禁、鼓勵等邏輯關系，以定義規則的方式導入政策文件，形成RDF數據，完成對知識數據的組織，然后通過Neo4j圖數據庫實現對于RDF數據的儲存，利用Cypher語言對實體、關系以及屬性進行設計、編譯[5]，使國土空間管理知識圖譜可以呈現清晰的節點關系結構，并且利用該圖數據庫進行交互式查詢和關聯化推理（見圖2）。

（三）精準的識別和解譯

國土空間智能化管控平臺應能夠實現自然資源智能解譯。自然資源智能解譯作為智能管控的核心，一方面應具備管控規則數字化轉譯功能；另一方面應具備遙感智能解譯功能，從而實現國土空間數據資源服務、基礎通用服務和專題應用服務等功能。

在實現路徑上，一是基于國土空間管理知識圖譜，研究高精度解譯樣本制作策略，構建一套管控規則數字化轉譯技術，將規劃管控規則的要素譜系轉譯為計算機可識別的空間管控知識規則。二是研發自然資源遙感智能解譯系統，采用機器學習方法，通過時空異質遙感解譯、樣本制作、樣本建庫、模型訓練、多場景智能解譯等方式強化對遙感樣本數據的智能解譯。經過大量樣本數據訓練，實現對提取特定地物、區分特定地物、監測特定地物變化等功能。同時，結合管控規則數字化轉譯技術，識別特定地物變化區域的空間管控規則，以達到監測預警的效果。

（四）三維的觀測和表達

國土空間智能化管控平臺應具備三維立體可視功能，以支撐國土空間詳細規劃編制中合理配置各類指標，保障國土空間詳細規劃實施中精準管理立體空間。

在實現路徑上，針對國土空間多源異構時空大數據中不同的自然地理實體，按照服務的不同方式和應用的不同場景，分別針對地形、柵格、矢量制定特定的數據驅動策略，基于數據資源目錄按需靈活組成三維場景，實現對三維數據的瀏覽、查詢、可視化分析。

一是實現三維空間下的基礎數據量算，如垂直高度、貼地距離、斜面幾何面積、體積量算等。二是支撐三維空間下的規劃分析，輔助規劃編制以及規劃實施管理。例如，可視域分析，在平臺內選擇基準點設置視角水平張角（0～90°）、視角垂直張角（0～90°）后即可在界面內顯示可視范圍；日照分析，在平臺內選擇日照時間模擬實際環境中日照下的場景；坡度分析，通過平臺依據兩點間視距變化的坡度情況可以分析地形的陡峭程度、揭示地形特征（見圖3）。

（五）及時的監測和預警

國土空間智能化管控平臺應具備強大的數據分析能力，以實現及時的監測和預警功能，輔助規劃管控決策。一方面通過自然資源遙感智能解譯功能，實現對基礎數據的統計與分析，如在二維平面上實現圖斑距離和面積測量，在三維立體空間實現高度等功能。另一方面，將基礎數據的統計分析結果與管控規則、規劃指標等進行對比，為監測和預警提供依據，如永久基本農田范圍內新增建設用地或非耕農用地、鄉村地區新增建筑物超出限高要求。

四、研究結論與展望

建設可感知、能學習、善治理和自適應的智能數字化規劃管理平臺，是落實數字中國戰略的具體抓手和保障“多規合一”改革落地的重要基礎性工作，可以彌補傳統監管普遍存在的監管盲區或監管滯后等短板，能夠推動國土空間規劃管控從事后統計分析向事前預防、從被動處置向主動發現轉變。

受限于基礎數據獲取的時效性、準確性等影響因素，現階段已建立的智能化管控平臺尚未實現國土空間規劃的“實時監測”。若智能化管控平臺能夠推廣應用，與各管理部門建立制度化的對接、聯系機制后，可以在不同區域實現更短周期、多重維度的規劃管控。

從智能化管控平臺自身來看，一是需要進一步加強和優化自然資源解譯功能，以提升精準識別地物及地類的能力，優化提升后可直接作為日常變更、年度國土變更的操作平臺；二是實景三維的建設仍需改進與完善，以支撐三維立體空間在規劃編制和實施管控階段的多場景應用。

參考文獻

[1]劉合林，聶晶鑫，羅梅，等.國土空間規劃中的剛性管控與柔性治理——基于領地空間與關系空間雙重視角的再審視[J].中國土地科學，2021，35（11）：10-18.

[2]宋禹亭，馮廣京，董文君.國土空間用途管制治權與事權的協調機制研究[J].管理現代化，2022，42（04）：132-139.

[3]葉相華.國土空間規劃體系中的城市規劃研究[J].房地產世界， 2020（20）：35-36．

[4]易家林，郭杰，歐名豪，等.國土空間用途管制：制度變遷、目標導向與體系構建[J].自然資源學報，2023，38（06）：1415-1429.

[5]劉俊楠，劉海硯，陳曉慧，等.面向多源地理空間數據的知識圖譜構建[J].地球信息科學學報，2020，22（07）：1476-1486.

作者單位：成都市自然資源調查利用研究院

責任編輯：張津平、尚丹