郭瑞瑞
北京北达城乡规划设计研究院上海分院 上海市 200082
【摘要】：近年来，我国确立了国土空间规划体系建设，并在此基础上实现了统筹规划、综合建设、科学管理等三大目标。GIS以空间数据属性为特点的强大的空间分析能力、信息整合能力在城市规划及土地利用方面运用广泛，它集储存数据、分析应用、管理空间三大功能为一体，对现有的国土空间规划的编制、管理有重要的推动作用，本文针对GIS技术在国土空间规划中的运用展开分析，希望能够为进一步深化GIS在我国国土空间规划体系建设中的应用提供思路。
【关键词】：GIS；国土空间规划；应用分析
在移动互联网、物联网、大数据等技术不断发展的大背景下，各行各业利用核心算法和技术实现了信息资源互动，这一技术在我国国土空间治理中也充分运用。如利用智能化技术实现了空间规划的智慧化转型，通过GIS建立全国统一的国土空间规划基础信息平台，实现了自然资源数据的整合，在地理信息系统平台的支持下，以先进的信息化手段实现了空间数据的规划、管理、决策、利用等多项信息服务，为我国的国土资源综合管理提供了强有力的技术支持。
1. GIS基本概念
GIS即“地理信息系统”，在特殊的环境支持下，GIS可高效实现数据采集与编辑、储存与管理、显示与分析等功能，整合地理数据和空间信息资源，运用数学、测绘学、计算机科学、多媒体等多学科知识和计算方法，将这些数据变成可视化的资源，进而结合人文地理、气象信息以及人口资源挖掘地理价值，为我国的国土空间规划提供有效支持。
2.我国国土空间规划的要求
建立全国统一的国土空间规划体系，是坚持以人为中心的基本原则，坚持以新的发展理念和思想，引领高质量发展的必然要求。在此之前，我国已经过多年的“多规合一”探索实践，理顺了规划和发展的关系，建立国土空间规划体系，就是要建立统筹规划体系，并强化政策协同，以此来实现国土空间规划“一张图”综合机制的建设，并在此基础上做好科学管控和发展，最终实现主体功能区规划和土地利用规划、城乡规划等的有效融合，积极构建出体现先进科学技术、更能体现规划权威的规划体系。
国土空间规划是过去多规融合的创新，有关人员在具体的规划编制中不仅要把握新发展理念，完善新技术路线，还要做好落地工作，这是新时期资源规划相关部门行政工作的基础，在编制成果上也积极强调建立统一的空间信息基础平台，实现国土空间资源的监测评估以及预警管理工作，全面发挥GIS的综合技术支撑功能。
3. GIS在国土空间规划体系建设中的价值
过去城市规划的主要工具是AutoCAD，主要用于辅助制图和图形显示，GIS与CAD相比，不仅在于其强大的制图和可视化表达功能，而且GIS基于数据属性的强大的空间分析能力、快速查询功能、地理现象模拟等功能，将为国土空间规划带来巨大的改变，这一轮国土空间规划体系的建立，可预见的将全面过渡到GIS工具时代，如ArcGIS、QGIS、FME等GIS软件工具的应用将越来越深入、越来越广泛，以后甚至会出现国土空间规划领域的MGIS、移动GIS等，使城市规划在GIS支持下真正走向大众化、普及化。
首先，国土空间规划的基本目标就是要建立一个全国统一的空间数据库，统筹后期的国土资源管理工作，而“三调”是其他一切工作的基础，要摸清整个国土空间的底数，和现实的空间一一对应，“三调”中所有调查的工作数据都被储存在GIS数据系统中，成为国土空间规划的全生命周期建设的一部分。
其次，GIS能帮助建立统一的数据模型和方法体系，如“双评估”工作的展开。GIS还有助于将各类空间性规划、发展规划整合到一起，建立内容完整及不断更新的数据库，形成国土空间管理的“一张图”。
此外，GIS是一个巨大的系统，内部有信息设计、前端分析和后端设计开发和算法模型，GIS的信息化工具可以搭建一个综合化的数据平台，团队协作、建设、运维系统也都能够在统一平台上发挥作用，在现有基础上实现了GIS空间统筹规划。
综上，在促进国土空间资源管理一体化、指标统一化等方面，GIS技术功不可没。GIS的应用促进了国土空间规划体系的数据统一，有助于搭建一个完善的国土空间规划编制、审批、管理的数据平台，为后续的国土管理、城市运行等提供更好的决策支持，促进国土空间可持续发展。
4.GIS在国土空间规划体系建设中的应用分析
4.1 GIS可实现空间资源管控
在现实的国土规划编制中，首先需要做的工作是“双评估”，这是国土空间规划其他分析的基础，即资源环境承载力评价和国土空间适宜性评价，围绕资源环境和人们活动两大要素展开，评价的内容包括了当地的水资源、土地利用、人口资源、交通资源等，通过这些综合的数据收集和分析评价可以构建生态保护空间、城镇保护空间以及农业发展保护空间，进而划定生态保护红线、城镇开发边界线以及永久基本农田保护线，这些都需要强大的GIS技术的支撑。可见地理信息系统在空间规划中可实现三区三线的划定工作，应用效果显著。
4.2 GIS可用于空间规划成果管理
以上海国土空间规划编制为例，通过地理信息系统对地区的现状数据、各专项规划数据等进行整合，构建一个科学可靠的地理信息数据平台，规划编制单位可以申请利用这些数据，如申请大机红线、河道蓝线等编制的底图要素。在编制完成后则将规划成果输入到相应质检平台中，检查空间拓扑和属性错误，判断其是否有效，以及与现有的各专项规划的衔接情况，进而对国土空间规划编制体系起到辅助性作用（图1、2所示）。
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4.3 GIS可优化城市整体规划布局
随着我国现代经济建设和社会的不断发展，我国城市化的进程也在不断加快，国土空间规划在很多地区的城市化进程中发挥了积极作用，目前GIS在我国国土资源的规划布局优化中的应用已经发展良好，借助GIS地理信息技术实现了地区的数据采集，可以为国土空间规划提供相关的数据参考，如可以了解城乡之间的建设规划现状，还可以利用GIS技术分析现状或规划方案中存在的缺陷和不足，如综合利用POI技术，分析人口流动、人口密度、城乡建设差距等问题，针对地区的空间分布和人口流动提出相应的建议，从问题导向上辅助分析现状及规划方案存在的问题。也可以基于地理地形状况和相关数据如居民区、河流、工业区以及商业区分类，结合GIS空间分析功能，如叠加分析、路径分析等，科学规划国土空间，优化方案布局，作出符合城市化进程发展的建议，进一步帮助城乡综合建设发展，如可以确定道路以及桥梁的建设最佳地点、通过视域分析确定最佳的地标点，实现辅助空间布局的综合分析功能。
4.4 GIS可促进生态环境综合保护
国土空间规划的重点之一在于保护资源。在实际工作中，需要针对环境保护、资源节约和发展进行统筹。我国全域面积大、自然资源和自然环境十分复杂，若在某一地理区域内进行空间规划，需要综合分析本地及周围环境的影响；
GIS能对一个地区的自然资源保护工作以及基础设施建设提供决策建议，实现了基础地理研究的基本功能。如借助GIS系统可以了解区域的自然环境，通过一定程度的勘测研究了解当地的水土资源和河流流域环境，统筹森林资源、气候条件以及地质环境等，进而为国土空间规划工作打下坚实的基础，对比传统的人工地理勘测技术而言，GIS平台与遥感、Lidar、GPS等数据获取技术结合后，在数据收集的方面的精准性更高且能够适应更为复杂的环境。不仅如此，利用GIS还可以实现对生态环境各要素的综合、动态、实时监测，获取丰富全面的信息，
此外，在城市的整体灾害防治方面GIS技术也发挥了积极作用。GIS通过数据采集和分析可以总结当地的地理自然保护工作现状，并分析预测在未来一段时间内可能发生的自然灾害，及时反馈政府部门并做好防护措施，预防出现重大事故，全面保证了城市安全、稳定发展。也可以针对国土空间规划的相关内容对自然环境的受损问题进行研究分析和整治规划，进而实现生态环境的综合建设。
4.6 GIS技术在城市地下空间规划的运用
目前城市空间集约利用的观念深入人心，地下空间资源的开发也不断扩大。地下空间不仅包括城市地下空间，还包括地下水资源、能源等地下自然资源。在国土空间规划体系中，地下空间规划是一个重要的专项规划，对比地上空间开发，地下空间规划的难度大，风险高。首先表现为城市地下空间信息采集管理的难度大，配合目前先进的三维数据获取技术，在地理信息系统的支持下，可以简化采集管理的难度，为地下空间规划工作提供数据支持。此外 GIS可以提供多种辅助设计工具，为地下空间规划提供辅助决策，进而提升地下空间建设质量。
4.7 GIS可构建公众参与的信息平台
长期以来，公众参与不够是我国国土空间规划的现实问题，GIS在推动国土空间资源规划的同时，也可为群众提供一个互动的信息平台，如构建群众和政府部门交流的平台，将现有的决策信息以数据化的形式传给群众，让群众给建议和措施；此外，结合地理信息系统的可视化特点，通过后期的建模可以让多个空间规划人员和公众参与到活动中，技术人员和公众的交流也更加简单和直接，全面综合地利用数据资源，实现了数据共享。如最近上线的杭州国土空间总体规划公众参与平台，围绕杭州2035城市愿景、生态保护、安全韧性、产业活力、宜居品质、历史文化等内容分主题进行具体问题的讨论，吸收更多来自群众的真知灼见。而GIS平台上“数字城市”的建设，能够让城市规划变得更加直观、高效、又趣。随着GIS的不断发展，以及MGIS、数字城市、智慧城市等的建设，能够让公众参与城市规划成为常态，更好的保证规划的公平公正公开性，使国土空间规划真正体现“以人文本”。
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（图2 GIS 可视化运用）
5.结语
综上所述，地理信息系统在国土规划之中已经得到了较为广泛的应用。但是未来想要国土空间规划工作能够进一步发展，则仍旧需要相关科学技术的不断前进。因而相关的技术人员以及科研人员需要不断对 GIS 技术进行研究和改进，如在PPGIS、多媒体GIS、网络GIS、真三维GIS等领域深入发展，为我国国土空间规划工作打下坚实的基础。国土空间规划过程中作出更加妥善的决策，将会为我国其他产业的发展带来更大的助力。
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