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基于国土空间规划智能化管理的关键技术研究与应用

郑雪锋
  
大海媒体号
2023年16期
广西产研院时空信息技术研究所有限公司 530200

摘要:随着城市化进程的加速和国土空间资源的日益紧张,国土空间规划智能化管理成为提升国土资源配置效率和实现可持续发展的重要手段。本文重点探讨了基于地理信息系统(GIS)、大数据与云计算、人工智能(AI)等关键技术的国土空间规划智能化管理及其应用。通过构建智能化规划体系、打造智能化规划管理平台和建立实施监测预警平台,旨在提升国土空间规划的科学性、前瞻性和可操作性,实现多部门协同、跨行业互通的国土空间规划实施监测预警。

关键词:国土空间规划;智能化管理;地理信息系统;大数据;云计算

引言

2019年7月,中共中央、国务院印发《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》,将“多规合一”作为新时代国土空间规划的重要原则之一,要求以空间规划为基础,整合各类空间性规划,实现“多规合一”[1]。新一轮国土空间规划是在现行城乡总体规划基础上,从国家层面对国土空间开发保护做出的顶层设计和制度安排。为适应新时期国土空间开发保护的新需求,全国各地积极开展了国土空间规划编制工作,以新一轮国土空间规划为抓手,贯彻落实生态文明建设、可持续发展战略,促进经济社会和生态环境全面协调可持续发展。

1 基于国土空间规划智能化管理的关键技术

1.1 地理信息系统(GIS)技术

GIS (Geographic Information System)作为一种空间信息系统,以计算机技术为基础,通过对空间数据进行采集、存储、管理、分析和显示等操作,实现了对自然地理和社会经济空间信息的采集、查询和显示,从而为决策制定提供科学的依据。GIS系统分为3个主要的类型:(1)普通 GIS系统:地理空间信息的处理与分析,多用于数据管理;(2)面向对象 GIS系统:可以对地理空间信息进行存储与查询分析;(3)基于 Web的 GIS系统:主要用于数据处理和查询分析。

1.2 大数据与云计算技术

在国土空间规划管理中,由于其数据类型繁多、数据量巨大,传统的数据处理方式已难以满足现代社会的发展需求。大数据与云计算技术作为新一代信息技术,将现代互联网、物联网、云计算等先进技术与地理信息系统(GIS)有机结合,不仅具有强大的数据处理能力,还具有高效的存储与管理能力。大数据与云计算技术能够满足国土空间规划管理中海量数据的快速处理要求。随着国土空间规划业务数据量的不断增长,国土空间规划管理需要处理大量的国土空间规划数据。在国土空间规划管理中,大数据处理平台能够为国土空间规划管理提供高质量的数据服务,同时也能为国土空间规划管理提供海量数据分析和挖掘服务,进而为国土空间规划智能化管理提供数据支持[2]。

1.3 人工智能(AI)技术

随着人工智能(AI)技术的发展,其在国土空间规划管理中的应用越来越广泛,其应用主要包括智能信息处理、智能预测分析、智能辅助决策等。在国土空间规划管理中,以智能信息处理为例,主要是通过人工智能技术对规划编制所需要的数据进行预处理,并通过对数据进行分析,从海量的数据中挖掘出有用的信息,然后结合国土空间规划管理实际需求,进行规划方案的制定。智能信息处理是国土空间规划管理中人工智能技术的关键环节之一,主要包括:(1)将土地利用现状数据进行处理,提取出目标区域、目标地块以及图斑等相关信息;(2)根据实际需求建立土地利用现状数据库。

2 基于国土空间规划智能化管理的关键技术应用

2.1 构建一套“智能化”的国土空间规划体系

规划编制过程中,针对国土空间规划审查、评估、决策、监测和监管等方面,运用人工智能、大数据等技术,建立“智能审查、智能评估、智能辅助决策、智能监测预警和智能监管”的国土空间规划“智能化”管理体系。

(1)智能审查:规划编制过程中,利用大数据和人工智能等技术对国土空间规划进行审查,实现规划编制的全过程智能化、精准化、协同化管理。

(2)智能评估:通过分析土地利用现状和变化情况,对城市空间进行整体评估,在此基础上提出国土空间规划建议。

(3)智能辅助决策:依据大数据和人工智能技术,结合专家系统,为国土空间规划的编制、管理提供辅助决策支持。

(4)智能监测预警:对国土空间规划实施情况进行动态监测,及时发现问题并提出预警建议。

(5)智能辅助监管:基于国土空间规划实施情况的监测分析结果,为国土空间规划的动态调整提供依据。

2.2 打造一套“可操作、可执行”的智能化规划管理平台

面向国土空间规划编制和管理的需求,通过对规划信息数据进行分类梳理和数据清洗,建立起完善的数据库和规范的数据标准,为实现国土空间规划业务化管理奠定基础。以此为基础,研究提出了国土空间规划信息化建设思路,搭建了“一张蓝图”信息系统和“一套体系”智能平台。

在平台架构方面,基于 GIS+ AI的技术体系架构,按照业务流程分解业务系统,进行数据采集、处理、存储和分析;通过平台化、组件化的方式进行应用系统集成,构建统一的应用支撑平台;基于平台化、组件化的设计思想进行功能模块设计和数据接口设计,实现规划业务管理各环节的有机集成。

在平台应用方面,充分利用物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术,通过数据采集、处理、存储和分析,实现数据资源共享,为国土空间规划全业务应用提供统一的基础设施服务。同时,基于“一张蓝图”信息系统,在全面整合已有业务系统的基础上,对已有业务系统进行梳理,设计规划编制管理、项目审批管理、用地审查管理、监测评估管理和综合查询分析等5个方面的业务功能,并整合到“一套体系”智能平台中,实现对各类规划数据的集成和统一管理,为国土空间规划编制和管理提供有力支撑,提高了规划编制和管理效率[3]。

2.3 建立“多部门协同、跨行业互通”的国土空间规划实施监测预警平台

国土空间规划实施监测预警平台的构建是国土空间规划智能化管理的重要内容,为有效防范风险、降低损失,必须建立一套高效、准确、及时的预警体系。平台结合国家政策、地方需求和国土空间规划目标,充分利用大数据技术,集成各行业部门的业务数据,构建多部门协同、跨行业互通的国土空间规划实施监测预警平台。并且平台以大数据技术为基础,将国土空间规划的多源数据进行统一整合和处理,通过“一张图”综合展示国土空间规划全生命周期的“一张图”基础数据信息和“一张图”核心业务管理信息,并通过多种可视化方式进行分析展示。平台为国土空间规划实施监测预警提供了一套科学的、全面的、有效的工具,可以对各类国土空间规划的实施进行监测预警,从而及时发现问题并解决问题,为国土空间规划实施监管和管理提供数据支撑和技术支持。

3 结束语

总而言之,基于地理信息系统(GIS)、大数据与云计算、人工智能(AI)等关键技术的国土空间规划智能化管理,对于提升国土空间规划的科学性、前瞻性和可操作性具有重要意义。通过构建智能化规划体系、打造智能化规划管理平台和建立实施监测预警平台,能够实现多部门协同、跨行业互通的国土空间规划实施监测预警。在未来,还需要进一步深化对这些关键技术的研发和应用,以促进我国国土空间规划管理的现代化和智能化水平,为实现可持续发展战略和生态文明建设做出更大的贡献。

参考文献

[1]龚强.助力国土空间规划智能化转型——构建CSPON的几点思考[J].测绘与空间地理信息,2023,46(09):18-19+23.

[2]黄莉芸,张秋仪,杨迪,曾献君,彭冲.省级国土空间规划运行逻辑与实施机制研究——基于福建省实践的解析[J].规划师,2023,39(09):23-31.

[3]曹春华,卢涛,李鹏,钱紫华,金贤锋,冷炳荣,刘燕,谭龙生.国土空间规划监测评估预警:内涵、任务与技术框架[J].城市规划学刊,2022,(06):88-94.

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