王磊
济宁市自然资源和规划信息中心 山东省济宁市 272000
摘要：国土空间规划的本质主要是对未来空间使用趋势进行预估，正确认识和了解国土空间后，才可以科学规划国土空间，应确保国土空间发展的科学与合理，实现国土空间规划的良性保护与合理开发。文章首先简述了国土空间规划的必要性，其次分析了地理信息大数据与大数据平台建设在国土空间规划中的作用，最后阐述了地理信息大数据在国土空间规划中的具体应用，以此展现地理信息大数据的价值和作用。
关键词：地理信息大数据；国土空间规划；应用
引言
随着城市化率的提高，地理空间数据呈爆炸式增长。基于城市的地理空间大数据生产、管理和应用显得尤为重要。与地理空间数据相比，城市地理空间数据的种类更加繁多、来源更加多样、处理更加复杂、采集手段更加多样化。进入数字化测绘以来，传统的全站仪、GNSSRTK测绘技术，逐渐同新兴的地面移动测量、无人机测绘、InSAR测技术融合，形成“空天地”一体的多源测绘技术的地理空间数据采集手段。如何利用、提取、整合和应用这些城市地理空间数据，是“数字城市”“智慧城市”建设急需解决的问题。
1国土空间规划困境
自然资源部2020年1月发布的《省级国土空间规划编制指南（试行）》提出，省级国土空间规划是编制省内相关专项规划、本省内各市县等下位国土空间规划的基本依据，要对市县级规划编制提出指导性约束要求，市县规划要以省域国土空间格局为指引。省级国土空间规划是对全国国土空间规划纲要的落实和深化，因而在国土空间规划体系中发挥着统筹协调、承上启下作用。2019年6月12日，自然资源部国土空间规划局发布了《市县国土空间总体规划编制指南》，指出市县规划是本级政府对上级国土空间规划要求的细化落实，是对行政辖区内国土空间开发保护活动做出的具体安排，重点在于落地实施。但在现实中，这些“指南”均遭遇尴尬：目前全国的国土空间规划（纲要）尚未发布，各省的规划也没有发布，而各地市、甚至有的县域却都在推进规划的编制。真要是“自上而下”编制规划的话，那就应该先编制、发布全国的，后编制、发布省域的，以此类推，才能保证下级服从上级。
2地理信息大数据在国土空间规划中的应用
2.1统一高程系统
高程基准有正高系统、正常高系统、大地高系统。我国采用正常高系统坐标高程的基准，其基准面是大地水准面，是地理空间高度信息的基准面，也就是我们常说的海拔高。国家发布的“1956年黄海高程系统”和“1985国家高程基准”相差0．029m，这些高程差异，对成果高度统一和成果的共享、应用带来一定困难，特别是对高程基准要求高的工程建设项目，如饮水工程建设、形变监测等。此外，“1985国家高程基准”于1996年和2017年又分别进行了全国一、二等水准网的复测工作，复测平差的结果同1985年的成果也略有差异，为统一高程基准，一般将其他高程基准系统向国家规定使用的“1985国家高程基准”进行统一。因此，首先确定成果的高程系统，然后计算同“1985国家高程基准”的差异，再选择合适的转换模型，编制不同的应用程序对不同的成果数据进行成果改化，经过精度评估和检查达到要求后提交。
2.2扩展应用领域，加强理论向实践转化
针对传统土地利用、空间规划而言，在检测和评价工作中，应用的技术手段落后，会弱化数据捕获测量、信息传递的能力。
在传统的国土空间规划中，由于过多关注学术理论，虽然有应用地理信息大数据技术，但导致了在地理信息大数据技术应用期间，产生大量规划问题，无法确保规划方案的完整性及系统性，且规划应用方案不典型。因此，需要扩张地理信息大数据技术的应用领域，加强理论向实践方面的转化。首先，从横向角度分析，地理信息大数据技术可以应用到国土空间规划的各领域部门，深入研究土地利用效益、入地功能流转。在总体规划研究中，通过应用地理信息大数据技术，可以评估地区人口规模，准确识别用地，规划空间结构、评价总体目标等。在土地利用控制规划领域，应科学评价地块业态，以确保空间体系的可达性，分析专项规划领域的大数据应用技术，可应用到医疗、休闲娱乐、商业与产业布局上，高效评价使用效果。最后，针对空间系统，可对国土空间要素、行为及模式进行全面感知。
2.3基础框架数据制作
地理空间框架数据的生产和制作，一般利用国土测绘部门的基础地理信息数据，如DLG成果按照要素选取、数据提取和数据重组等实现地理信息对象化，实现房屋、院落、道路、铁路、水系、绿地等实体要素的制作。对于非现势性的基础地理信息成果，还可以利用高分辨率影像进行要素更新。要素更新的过程中，一般根据基础地理信息数据的编码进行选取。不破坏提取数据的完整性，以行政区划为单位进行分块裁切(仅对房屋、绿地进行裁切)，进行分层属性、拓扑等检查并修改。对分块裁切的数据，按实体类别进行实体化处理。分块数据实体化完成后，进行数据合并，并按照实体化要求再次进行实体化处理。然后按照一定规则再一次进行自动、人工交互检查。按照地理实体编码规则对地理实体标识。对编码的地理实体数据实体编码进行唯一性、符合性检查。
2.4提供实时数据
国土空间规划须得到复杂数据支撑。地理信息大数据平台上，包含大量地理信息数据，通过分析地理信息大数据，能够探索事物内在规律，尤其是资源承载力评价、国土空间开发、适宜性评价等。在实时大数据基础上，明确区域发生的事物，且了解发生事物的自身规律、具体发展方向与趋势等。在实施综合化评价中，可以为权重选择提供参考依据，并为国土空间规划与设计提供具体措施。在规划分区中，大数据可以为规划分区提供直观依据，每日的交通出行数据可以为商业住宅规划提供参考数据。交通数据可以为基础设施保障系统提供支持，灯光数据可以为分区配比提供数据支持。在该类规律下，能够明确日常出行信息和生活信息，可以为国土空间规划分析提供实时性、动态化数据源。因此，在使用大数据时，须采用合理的方法做好大数据分析，通过大数据清洗可找寻数据内在规律。数据处理的基本流程在于统一清洗数据规格，在预处理后明确具体的方法，以实现数据算法，再利用数据挖掘，全面检查数据体系。
2.5提供可视化方案
由于地理信息数据具备较强的可视化能力，且具有三维视图功能。利用该可视化方式，可实现国土空间规划的直观性表达。在规划和监测国土空间时，应用实时数据支持，可实现动态化监测与预警。采用海量地理信息大数据，可提供数据依据、实物变化规律等信息，为国土空间规划与评价机制建设奠定良好基础。利用大数据技术可为规划分区、支撑体系提供预警数据，为规划的具体实施提供在线监测功能。
结语
城市地理空间数据是地理空间数据的一部分，是“数字城市”“智慧城市”建设的基石。本文围绕地理空间大数据的预处理和数据存储，重点在数据基准的统一、基础框架数据的制作、大数据库的设计和建库等方面进行了有益的研究和探索。同时，展示了城市地理空间大数据在城市电子地图、虚拟三维城市、保障性住房、城市园林管理等方面的应用。大数据的挖掘、模式识别、机器学习、统计分析、并行分析等数据分析关键技术仍然是今后大数据应用的核心关键技术。实景三维点云数据的可视化、实体化技术还需要继续深入研究，特别是点云数据的实体化、单体化技术还不成熟，将是今后城市地理空间数据研究的热点。
参考文献
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[2]何宗耀，杨斌，赵东升.新基建条件下数据赋能国土空间规划模式创新探索[J].河南城建学院学报，2020，29（3）：69-74.