祁向前 王宏杰 高瑩瑩

摘要 [目的]通過(guò)研發(fā)“多規(guī)合一”底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，改變各種規(guī)劃底圖凌亂的狀況，以使數(shù)據(jù)處理內(nèi)容的高度集成，提高自動(dòng)化程度，使得空間規(guī)劃底圖的數(shù)據(jù)處理過(guò)程規(guī)范、簡(jiǎn)單且高效。[方法]組件式地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，模糊綜合評(píng)價(jià)算法及統(tǒng)計(jì)分析算法。[結(jié)果]研發(fā)了基于3S技術(shù)的“多規(guī)合一”底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為可視化和數(shù)據(jù)處理兩大部分，其中數(shù)據(jù)處理包含了6大內(nèi)容，提高了系統(tǒng)使用的通用性。[結(jié)論]該系統(tǒng)應(yīng)用于黑龍江某縣實(shí)例驗(yàn)證，為該縣的多種規(guī)劃提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，符合預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞 全局規(guī)劃；多規(guī)合一；空間規(guī)劃底圖編制；三類(lèi)空間；應(yīng)用實(shí)例

中圖分類(lèi)號(hào) TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）17-0009-05

Abstract [Objective]The research aimed to make the content of data processing highly integrated，improve the degree of automation and make the data processing of spatial planning base map more simple and efficient by developing multiplanning integration data processing system and change the chaotic situation of planning map.[Method]The methods were component geographic information system development， fuzzy comprehensive evaluation algorithm and statistical analysis algorithm.[Result]The multiplanning integration data processing system based on 3S technology was developed. The system was divided into two parts： visualization part and data processing part.The data processing included six major contents， which improved the versatility of the system.[Conclusion]The data processing system was applied to the validation of a county in Heilongjiang Province， which provided basic geographic data for the various plans of the county and achieved the desirable results.

Key words Overall planning；Multiplanning integration；Establishment of space planning base map；Three types of space；Application examples

近期，國(guó)家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于“十三五”市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃改革創(chuàng)新的指導(dǎo)意見(jiàn)》（下稱(chēng)《指導(dǎo)意見(jiàn)》），提出“十三五”市縣規(guī)劃改革創(chuàng)新的主要任務(wù)： 一是要?jiǎng)?chuàng)新市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，強(qiáng)化空間布局，優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)，編制出統(tǒng)領(lǐng)市縣發(fā)展全局的總體規(guī)劃；二是要健全規(guī)劃銜接協(xié)調(diào)機(jī)制，為貫徹落實(shí)市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃提供支撐。《指導(dǎo)意見(jiàn)》的目標(biāo)是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃“多規(guī)融合”和“多規(guī)合一”，為形成一個(gè)市縣一本規(guī)劃、一張藍(lán)圖奠定基礎(chǔ)。在國(guó)土空間分析評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，以行政邊界和自然邊界相結(jié)合，將市縣全域劃分為城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)三類(lèi)空間，通過(guò)三類(lèi)空間的合理布局，形成統(tǒng)領(lǐng)市縣發(fā)展全局的規(guī)劃藍(lán)圖、布局總圖[1]。

推進(jìn)“多規(guī)合一”的主要難點(diǎn)是各部門(mén)之間相互協(xié)作、體制機(jī)制的約束和空間規(guī)劃底圖的制作。為此發(fā)改、土地、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、住建、環(huán)保等部門(mén)分別開(kāi)展“多規(guī)合一”試點(diǎn)工作，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用、環(huán)境保護(hù)等方面探索可復(fù)制、可推廣的可持續(xù)模式。通過(guò)在黑龍江、海南等地“多規(guī)合一”的試點(diǎn)表明，基于地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的空間規(guī)劃底圖編制是“多規(guī)合一”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2-3]。筆者在多規(guī)環(huán)境下及一張圖理念下，利用模糊綜合評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)三區(qū)三線的劃分，為解決城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)三區(qū)劃分提供科學(xué)依據(jù)。

1 空間規(guī)劃底圖編制內(nèi)容與技術(shù)路線

該《指導(dǎo)意見(jiàn)》所示，要求積極推進(jìn)市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃的可持續(xù)性和戰(zhàn)略前瞻性，要本著改革創(chuàng)新發(fā)展的理念，把握總體定位的前提下，合理調(diào)整規(guī)劃目標(biāo)和期限，以“十三五”時(shí)期的規(guī)劃為主，到2020年實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)的前提下，高瞻遠(yuǎn)矚與時(shí)俱進(jìn)，依附前沿更要突破前沿，做到遠(yuǎn)近結(jié)合?？臻g規(guī)劃底圖是支撐一切規(guī)劃的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是支撐市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃的空間地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，是城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)相互協(xié)調(diào)和劃分的基礎(chǔ)底圖，也是未來(lái)編制空間規(guī)劃的基礎(chǔ)底圖。該底圖基于地理國(guó)情普查成果和基礎(chǔ)測(cè)繪成果，綜合林業(yè)、交通、水利、人口、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)及規(guī)劃開(kāi)發(fā)負(fù)面清單等相關(guān)文件資料和數(shù)據(jù)集成[4]，合理確定三類(lèi)空間比例關(guān)系。這就涉及到許多部門(mén)，不管什么部門(mén)牽頭，都要提供一個(gè)“多規(guī)合一”的銜接平臺(tái)，因此空間規(guī)劃地圖編制內(nèi)容就很重要（圖1）。

根據(jù)《指導(dǎo)意見(jiàn)》，融合地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)口徑的統(tǒng)一，在“多規(guī)合一”的理論和3S技術(shù)的支持下，采用地理國(guó)情普查成果和監(jiān)測(cè)手段，國(guó)標(biāo)為指導(dǎo)結(jié)合地方地理特征和發(fā)展要求，對(duì)城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)空間進(jìn)行劃定。按照區(qū)域資源紅箭承載力和發(fā)展指導(dǎo)要求，根據(jù)各主體屬性和功能定位要求，科學(xué)確定各類(lèi)空間的規(guī)模和比例。根據(jù)空間規(guī)劃地圖的編制內(nèi)容，制訂了規(guī)劃底圖的技術(shù)線路，為了更好地利用地理國(guó)情普查成果，特制訂了技術(shù)路線（圖2）。

2 系統(tǒng)核心理論體系

2.1 底圖數(shù)據(jù)測(cè)繪基準(zhǔn)

底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的坐標(biāo)基準(zhǔn)是確定城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)三類(lèi)空間的基礎(chǔ)底圖幾何形態(tài)和時(shí)空分布的基礎(chǔ)，為負(fù)面清單的提取、地表覆蓋的分類(lèi)、現(xiàn)狀建成區(qū)的提取、過(guò)渡區(qū)數(shù)據(jù)的提取、空間開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)提供了時(shí)空基準(zhǔn)。研究底圖數(shù)據(jù)坐標(biāo)基準(zhǔn)的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置、觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理的理論和方法。由于歷史沿革和管理需要，主體功能區(qū)、土地利用、城鄉(xiāng)建設(shè)、生態(tài)環(huán)境等空間性規(guī)劃使用的地理信息數(shù)據(jù)采用的空間基準(zhǔn)不一致（包括平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程基準(zhǔn)），使得不同類(lèi)型、不同尺度的規(guī)劃難以疊起來(lái)、套起來(lái)，導(dǎo)致規(guī)劃難以對(duì)比分析。要實(shí)現(xiàn)底圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)底圖數(shù)據(jù)的地理位置和關(guān)系的正確顯示，就必須采用統(tǒng)一的坐標(biāo)基準(zhǔn)。投影方式采用“高斯-克呂格投影”，坐標(biāo)系統(tǒng)采用CGCS 2000坐標(biāo)系，高程基準(zhǔn)采用“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”，核心數(shù)據(jù)庫(kù)主比例尺采用1∶10 000比例尺。

2.2 底圖數(shù)據(jù)模式及規(guī)格

底圖數(shù)據(jù)包括地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)、地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)及遙感解譯樣本數(shù)據(jù)，作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的編輯、整理和成果拓展與應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由使用單位提供地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)，在整個(gè)編輯整理測(cè)區(qū)涵蓋。按省級(jí)地理國(guó)情普查任務(wù)區(qū)域，地表覆蓋分類(lèi)和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)集成為一個(gè)整體，統(tǒng)一存儲(chǔ)于相應(yīng)的數(shù)據(jù)集中，在任務(wù)區(qū)范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)必須完成拼接處理和無(wú)拓?fù)溴e(cuò)誤，各項(xiàng)指標(biāo)符合質(zhì)量要求。

2.3 底圖數(shù)據(jù)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方案的選擇需要根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況而定。底圖數(shù)據(jù)庫(kù)具體包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專(zhuān)題數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)。

2.4 底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)“多規(guī)合一”理論

當(dāng)前，我國(guó)空間規(guī)劃體系沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機(jī)制，可使各規(guī)劃間形成有效的銜接。不同的部門(mén)對(duì)同一城市空間有不同的規(guī)劃引導(dǎo)和控制要求，且缺乏溝通協(xié)調(diào)的平臺(tái)，導(dǎo)致空間規(guī)劃沖突矛盾頻繁。因此，急切需要一個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系、土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑的統(tǒng)一，通過(guò)“一張藍(lán)圖”，解決主要矛盾，建立形成一個(gè)信息平臺(tái)、一個(gè)協(xié)調(diào)機(jī)制、一個(gè)審批流程、一個(gè)監(jiān)督體制的“五個(gè)一體系”平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理，可進(jìn)行負(fù)面清單、地表覆蓋數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀建成區(qū)數(shù)據(jù)、過(guò)渡區(qū)數(shù)據(jù)、空間開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)流程化處理[5-6] 。

2.5 底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的布局與建設(shè)

空間規(guī)劃底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是在全自主的地理信息處理平臺(tái)上，依托于ESRI公司的Arc Engine嵌入式組件式開(kāi)發(fā)，運(yùn)用C#語(yǔ)言，借助于Microsoft Visual Studio 平臺(tái)，采用流程化思路進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)了基于C/S模式的“多規(guī)合一”底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。底圖數(shù)據(jù)主要存儲(chǔ)于Global Data Base和Microsoft Data Base數(shù)據(jù)庫(kù)中，少部分?jǐn)?shù)據(jù)根據(jù)自身的特色相應(yīng)存儲(chǔ)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容的高度集成，提高自動(dòng)化程度，使得空間規(guī)劃底圖的數(shù)據(jù)處理過(guò)程規(guī)范。系統(tǒng)主要分為可視化部分和數(shù)據(jù)處理部分。主要功能模塊如圖3所示。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 底圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)

底圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)是“多規(guī)合一”建設(shè)中最重要和最基本的一部分，是整個(gè)一張圖規(guī)劃以及各項(xiàng)規(guī)劃業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。建立一個(gè)規(guī)劃信息管理協(xié)同、信息共享冗余度低、可重復(fù)利用、檢索速度快、存儲(chǔ)排列有序、綠色高效的底圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，以便能夠滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)規(guī)劃需求和信息聯(lián)系的同時(shí)，滿(mǎn)足用戶(hù)的各種應(yīng)用需求，最終實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)和數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和管理。

3.2 底圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 基于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用，依托于“多規(guī)合一”理論基礎(chǔ)，為了全面、系統(tǒng)、快速有效地對(duì)地理國(guó)情進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)ArcGIS Engine + Microsoft Visual Studio平臺(tái)，在Geodatabase數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，運(yùn)用C#語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)。利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘（圖4～5），對(duì)于制定實(shí)施研究區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、合理調(diào)配資源配置、優(yōu)化空間開(kāi)發(fā)格局、開(kāi)展農(nóng)業(yè)林業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，在保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)具有輔助決策支持意義。

3.3 評(píng)價(jià)系統(tǒng)模型算法

模糊綜合評(píng)價(jià)是借助模糊數(shù)學(xué)的一些概念，對(duì)實(shí)際的綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題提供一些評(píng)價(jià)的方法。該模型采用適宜性評(píng)價(jià)和約束性評(píng)價(jià)對(duì)影響地圖數(shù)據(jù)質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行確定即確定指標(biāo)集（圖6），結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)對(duì)底圖要素的影響程度確定空間規(guī)劃底圖指標(biāo)權(quán)重及隸屬度向量，并獲得各指標(biāo)模糊評(píng)判矩陣，進(jìn)而與因素的權(quán)向量進(jìn)行模糊運(yùn)算，利用加權(quán)平均法最后歸一化處理得出模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)而反映生成的空間規(guī)劃底圖的質(zhì)量。評(píng)價(jià)系統(tǒng)模型算法的具體步聚如下。

4 系統(tǒng)應(yīng)用分析

該系統(tǒng)已在黑龍江某縣規(guī)劃部門(mén)試用，底圖采用地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，加入高分辨率衛(wèi)星影像以及無(wú)人機(jī)航片，根據(jù)“多規(guī)合一”應(yīng)用需求，銜接一張圖規(guī)劃，建立空間規(guī)劃底圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并集經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃進(jìn)行分析，形成一個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)[7-8]。系統(tǒng)界面如圖9。

4.1 空間開(kāi)發(fā)的負(fù)面清單提取

空間開(kāi)發(fā)負(fù)面清單是指在“多規(guī)合一”規(guī)劃中“紅線”標(biāo)注的區(qū)域，由于其獨(dú)特的空間地理位置、特殊的屬性和用途不適宜開(kāi)發(fā)，或者國(guó)家相關(guān)法律條文和地方用地法規(guī)明確規(guī)定禁止開(kāi)發(fā)利用的地理單元集合?；诳臻g規(guī)劃地圖數(shù)據(jù)，主要包括城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)三類(lèi)區(qū)域。其中農(nóng)業(yè)主要包括基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)；城鎮(zhèn)主要包括地形地貌險(xiǎn)惡，影響工業(yè)、企事業(yè)單位長(zhǎng)遠(yuǎn)綠色發(fā)展的空間地理單元；生態(tài)主要包括國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、世界文化自然遺產(chǎn)、濕地和水源等空間地理單元。該模塊是基于地理國(guó)情普查要素?cái)?shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中程序化分類(lèi)提取出來(lái)相關(guān)要素，完成批量程序化處理。程序空間開(kāi)發(fā)負(fù)面清單數(shù)據(jù)提取模塊界面如圖10 所示。

4.2 三類(lèi)空間數(shù)據(jù)劃分

基于地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)、基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)和相關(guān)測(cè)繪、規(guī)劃數(shù)據(jù)的收集和處理，結(jié)合提取出的空間開(kāi)發(fā)負(fù)面清單，生成初劃城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)三類(lèi)空間。在遙感影像解譯和外業(yè)核查的基礎(chǔ)上，結(jié)合地方實(shí)際情況，與相鄰市縣空間協(xié)調(diào)確認(rèn)3類(lèi)空間劃分。該模塊基于負(fù)面清單，完成批量程序化數(shù)據(jù)歸類(lèi)（圖11）。

5 結(jié)論

在分析“十三五”市縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃改革創(chuàng)新的指導(dǎo)意見(jiàn)后，結(jié)合各規(guī)劃部門(mén)的指導(dǎo)思想下，依托于“多規(guī)合一”理論，以國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)及相關(guān)部門(mén)相關(guān)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，研究底圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用需求，以ArcGIS Engine + Microsoft Visual Studio作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，研究了一套為空間規(guī)劃服務(wù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，構(gòu)建了“多規(guī)合一”的底圖數(shù)據(jù)，為制定發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、合理調(diào)配資源、優(yōu)化空間開(kāi)發(fā)格局等提供了一定的理論支持，也為規(guī)劃管理者提供了數(shù)據(jù)參考。

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