基于GIS的國土空間規劃與管理實踐研究

——以漳州市為例

許少亮 楊惠賢

摘要：國土空間規劃與管理對于城市可持續發展具有重要意義。本文以漳州市為研究對象，運用GIS（地理信息系統）技術，輔助對國土空間規劃的現狀“三調”轉譯、建立“雙評價”體系、劃定城鎮開發邊界和建立信息管理平臺等內容，探討國土空間規劃與管理的方法及其在實際應用中的有效性。通過對國土空間數據的采集、處理與分析，為國土資源的合理利用和規劃提供科學依據。

關鍵詞：GIS；國土空間；規劃與管理；可持續發展

國土資源是生態文明的物質基礎、能量來源、空間載體和構成要素，國土資源管理、保護和合理利用是生態文明建設的重要內容[1]。伴隨著城市化進程快速推進，新增建設用地規模急劇膨脹的弊端日益顯現，如城市結構松散低效、土地利用效率低下、耕地資源和生態空間流失等?；诖?，合理規劃與管理城市國土資源，提高土地利用效率，是實現城市可持續發展的重要手段，GIS（地理信息系統）作為一種先進的空間數據處理、分析與可視化技術，在城市國土空間規劃與管理中具有廣泛的應用前景。本文以漳州市為例，探討基于GIS的國土空間輔助設計與管理應用及其有效性。

一、研究區域與數據

研究區域為漳州市轄區（含薌城區、龍文區、長泰區、龍海區），總面積約為2597平方公里。本文利用第三次全國國土調查成果、遙感影像、地形圖、地理國情監測等基礎地理信息、現行相關國土空間規劃成果和相關部門管理數據等進行研究。

二、GIS在國土空間規劃與管理中的應用

（一）輔助完成“三調”地類轉譯形成一張底圖

從國土空間規劃體系建立開始，規劃的工作底圖變為第三次全國國土調查數據，簡稱“三調”數據，新一輪的國土空間規劃編制成果以國標標準——《國土空間調查、 規劃、用途管制用地用海分類指南》進行展開，拿到“三調”數據首先要做的工作是將“三調”數據轉換為國土空間規劃地類，“三調”地類繁多，本次研究利用GIS軟件采用VB腳本，按照arcgis屬性表按字段屬性賦值，完成“三調”數據的轉譯工作。按照指南要求，針對不同的對應關系采用不同的轉換方案，將“三調”數據轉換為國土空間規劃的現狀數據，用地用海分類指南中規定一對一型的采用直接轉換方式；多對一型的采用“多合一”合并得出所需要的用地分類數據；一對多型的需進行針對性細化調查以滿足規劃需要；缺乏對應型的需進行針對性補充調查以滿足規劃需要。詳見圖1。

資料來源：福建中咨規劃設計研究集團有限公司

圖1 漳州市轄區土地利用現狀圖

（二）輔助建立國土空間“雙評價”體系

基于“三調”轉譯后的現狀底圖，利用GIS強大的數據管理和空間分析能力，開展城鎮建設功能指向的土地資源、水資源、環境、災害等單項評價以及港口建設條件、區位優勢度評價，作為集成城鎮建設資源環境承載能力和適宜性評價的基礎。

根據城鎮建設條件、城鎮供水條件組合關系劃分城鎮建設水土資源基礎，作為承載力等級初評結果；然后，根據水氣環境容量、地質災害危險性等級，對初評結果進行修正，得到城鎮建設功能指向的資源環境承載能力評價過程；最后，漳州市港口建設條件優越，為滿足臨港產業發展需要，對港口建設條件優的區域附近，綜合考慮岸線地質條件、水深條件、海洋災害風險以及現狀港口建設基礎狀況，適度提高承載力初評結果等級。在承載力分級評價基礎上，集成區位優勢度與地塊集中度，綜合評估市轄區距離、交通路網密度等要素，評價區位優勢度指標，確定城鎮建設適宜區與一般適宜區、不適宜區和生態保護極重要區。

針對上述評價因子數據，于GIS平臺上運用網格法將研究范圍內以20*20m的網格單元進行劃分，將選取為影響因子的矢量數據統一處理柵格化，以方便后續指標量化處理分析。運用重分類功能，將各個因子的柵格數據進行標準化處理，根據其權重等級給出不同建設適宜等級的分值。運用GIS平臺中空間分析功能，對多個評價因子進行疊加分析，分析功能通過采用ArcGIS Model Builder建模工具，快速便捷地實現多個因子的疊加分析工作，并方便后續其他研究工作的重復使用，實現該評價體系的快捷共享。

運用建模工具進行多因子疊加分析操作后結果如下圖所示。評價結果顯示，漳州市市轄區城鎮建設適宜區與一般適宜區面積1921.23平方公里，占陸域國土面積的73.98%，主要分布在九龍江下游平原區和東南濱海平原區；不適宜區面積261.22平方公里，占陸域國土面積的10.06%，主要分布在適宜區的周邊區域及內陸河谷地帶；生態保護極重要區面積414.55平方公里，占陸域國土面積的15.96%，主要分布在中西部山區。其中，適宜區與一般適宜區均為適宜城鎮建設的國土空間類型，只是適宜程度有所不同。

（三）輔助疊加“多因子”劃定城鎮開發邊界

基于上述形成的城鎮建設適宜性評價基礎上，結合限制性要素進一步確定城鎮禁止建設區、限制建設區和適宜建設區，疊加市轄區范圍內限制性要素包含生態環境類、資源保護類、公共安全類、基礎設施類四大類16小類。

運用GIS技術，將收集到的點數據進行空間插值分析，針對不同特點的點數據運用不同的插值方法，如僅由距離影響的點數據運用反距離權重法，針對高程、水深及污染程度影響的點數據運用樣條函數法等。空間插值分析可對數據樣點較少的地區或存在數據空白的地區進行補充；對于收集到如交通設施、市政設施等線性數據，根據各類設施廊道要求進行緩沖區分析劃定禁建、限建區。

分析得出中心城區禁建區總面積約1399平方公里，占陸域面積的53.86%，主要位于薌城區西部、龍文區東部、長泰區北部山區、龍海區南部山區及九龍江入海口地區。限制建設區總面積約573平方公里，占市轄區陸域面積的22.06%，主要位于丘陵地區及水域沿線。適宜建設區總面積約625平方公里，占市轄區陸域面積的24.08%，主要位于薌城區、龍文區、長泰區南部以及龍海區東部濱海地區。詳見圖2。

資料來源：福建中咨規劃設計研究集團有限公司

圖2 漳州市轄區限制性要素疊加分析圖

基于以上的評價及發展規模測算工作為基礎，尊重自然地理格局與城鎮發展現狀，兼顧生態保護優先、保障糧食生產安全要求與城鎮發展訴求，基于現狀城鎮用地，充分體現生態格局優化思路和“跨江、面海、育心、強鏈”的空間發展戰略，充分結合各區城鎮重點發展片區，市轄區內共劃定城鎮開發邊界規模379.18平方公里。詳見圖3。

資料來源：福建中咨規劃設計研究集團有限公司

圖3 漳州市轄區城鎮開發邊界劃定圖

（四）輔助建立“一張圖”信息管理平臺

基于GIS便于存儲、查看、分析、更新空間數據的特點，漳州市按照“統一總體設計、統一技術路線、統一過程管理”的思路，以“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新”的管理新機制為基礎，構建“一張圖”，整合自然資源行業信息資源，綜合運用大數據、指標模型等新技術，開展數據融合共享，打造自然資源“數字底座”，建設國土空間基礎信息平臺和國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統，輔助漳州市自然資源和規劃業務管理，服務國土空間治理的數字化轉型，推進國土空間規劃實施向全生命周期管理模式的升級，助力漳州現代化濱海城市建設。

目前，數據庫已收錄156項現狀數據，364項規劃數據，132項管理數據，21項社會經濟數據，共計673項空間數據，按照統一規定的空間坐標及統一規定的數據信息結構進行存儲，為自然資源全方位管理和國土空間規劃編制、審批、實施和監督的全過程管理提供數據支撐。各部門可通過統一的平臺進入系統對現狀數據、“三線”數據、“雙評價”數據等管理數據進行規劃編制前疊加分析比對查看；對于管控邊界、約束指標及用地轉化類型等管理需求，可通過平臺進行動態監測，及時對違反保護要求及超出開發邊界的項目進行預警，并通過平臺搭載的裁剪、擦除等GIS工具進行問題圖斑導出。

（五）輔助土地使用現狀數據管理平臺

GIS在漳州市國土空間規劃中土地使用現狀數據管理的具體應用主要包括數據采集與整合、空間數據管理、數據分析與可視化、規劃支持、監測與合規性檢查、公眾參與與溝通等六個方面：數據采集與整合，來自不同來源的土地使用數據，如衛星遙感圖像、航空攝影、地面調查和現有地圖，我們利用這些數據首先創建一個全面的土地使用現狀數據庫；空間數據管理，構建一個結構化的框架來存儲、查詢和管理土地使用數據，每個土地單元都與多種屬性信息相關聯，如土地所有者、使用類型、建筑密度、歷史變遷等；數據分析與可視化，在GIS平臺上通過對土地使用數據進行分析，識別城市用地發展模式、趨勢和關系。通過地圖和圖表，直觀地展示不同土地使用的空間分布，以及它們如何隨時間變化；規劃支持，通過模擬不同規劃方案對土地使用的影響進一步優化功能分區規劃；監測與合規性檢查，通過GIS幫助監測土地使用變化，確保土地使用符合土地和城市規劃相關法規和可持續發展目標。通過比較不同時間點的數據，追蹤土地開發情況，及時發現問題；公眾參與與溝通，通過GIS平臺向公眾展示漳州中心城區土地使用現狀和規劃方案，公眾也通過互動式地圖了解土地使用情況，參與到漳州市中心城區國空規劃過程中，提供反饋和建議。

通過這些應用，GIS提高了土地使用現狀數據管理的效率和準確性，為漳州市新一輪國土空間規劃決策提供了科學依據，同時也增強了公眾對漳州市國土空間規劃的理解和參與。

（六）輔助城市道路及市政基礎設施數據管理平臺

GIS在漳州城市市政設施數據管理中的具體應用主要包括設施數據采集與整合、空間數據管理、數據分析與可視化、設施維護與管理、城市規劃與設計、應急響應與恢復、公眾參與與溝通等七個方面：

設施數據采集與整合，整合來自不同來源的市政設施數據，如道路系統、給排水系統、電力網絡、燃氣管道、交通信號、照明設施等，利用這些數據創建一個全面的漳州市道路及市政基礎設施數據庫；空間數據管理，GIS提供了一個結構化的框架來存儲、查詢和管理市政設施的空間數據，每個設施要素（如管道、電線桿、泵站等）都可以與多種屬性信息相關聯，如設施類型、尺寸、材質、維護狀態等；數據分析與可視化，GIS允許用戶對市政設施數據進行可視化分析，以識別設施網絡中的問題、瓶頸和潛在的改進點，通過地圖和圖表，用戶可以直觀地看到市政設施的空間分布，以及它們如何與其他地理要素（如土地利用、交通網絡等）相互作用；設施維護與管理，GIS可以幫助城市管理和維護市政設施，通過空間分析和時間序列分析，可以優化維護計劃和資源分配，提高設施的運行效率和可靠性；城市規劃與設計，GIS可以輔助城市規劃，通過模擬不同規劃方案對市政設施的影響，在漳州市國土空間規劃中使用GIS來評估新開發項目對市政設施的需求，及評估政策變化對設施布局的影響等；應急響應與恢復，GIS可以幫助應對緊急情況，如設施故障、自然災害等，通過GIS，應急響應團隊可以快速訪問市政設施數據，規劃救援和恢復工作，評估設施受損情況等；公眾參與與溝通，GIS可以用來向公眾展示市政設施規劃方案和相關信息。公眾可以通過互動式地圖了解市政設施狀況，參與到漳州市國土空間規劃過程中，提供反饋和建議。

通過這些應用，GIS提高了城市市政設施數據管理的效率和準確性，為漳州市國土空間規劃、維護和管理提供了科學依據，同時也增強了公眾對市政設施的理解和參與。

三、實例分析與應用效果評估

GIS是一種強大的空間數據處理和管理工具，廣泛應用于國土空間的規劃與管理中。以漳州市為例，將GIS技術與城市國土空間規劃與管理實際相結合，開展實例分析與應用效果評估。結果表明，基于GIS的國土空間規劃與管理應用，在以下方面具有顯著效果：

（一）提升規劃編制的精準性和效率

GIS能夠提供詳細的空間數據分析和管理功能，幫助規劃者更好地理解土地利用、交通布局、生態保護等空間要素之間的相互關系。如SuperMap GIS系列產品，能夠協助規劃者更加精確地進行國土空間布局，優化城鄉規劃，確保規劃方案的科學性和前瞻性。國土空間規劃轉變城市規劃以往重建設用地輕非建設用地的觀念，強化全域全要素系統統籌協調的原則，全域為全部的陸域和海域，全要素為山水林田湖草城鎮村等。GIS技術在進行計算機圖形和數據庫的融合時，能夠對數據進行良好的采集、更新、分析和輸出[2]。通過GIS針對“三調”地類的科學轉譯，精準摸清全域各類國土空間的底圖底數，并與遙感影像、地形圖、海岸線調查、地理國情監測、歷年自然資源管理數據等數據疊加融合，統一采用2000國家大地坐標系和1985國家高程基準作為空間定位基礎，形成坐標一致、邊界吻合、上下貫通的一張底圖的GIS工作數據庫，為規劃編制提供強有力基礎數據支撐。將該數據庫關聯城鎮適宜性評價體系，通過GIS的數據采集和空間分析能力對各類潛力和阻力因子的權重進行定量與定性分析、空間與屬性分析等，合理確定城市發展方向和重點片區，讓城市發展由粗放外延式向精細內涵式進行轉變，優化城市空間布局，引導城市有序發展，集約節約利用土地，提高土地利用效率。

（二）實現“多規合一”，提高規劃協調性

國土空間規劃需要整合來自不同領域的信息，例如土地利用、環境保護、城鄉建設等。GIS技術可以有效整合這些信息，實現“多規合一”，提高規劃的協調性。自然資源部莊少勤副部長提到的“建立空間性專項規劃名錄清單制度”以及“完善全國國土空間規劃實施監督評估預警網絡”，強調了通過GIS加強規劃之間的銜接和整合，避免了過去因規劃不統一造成的資源浪費和規劃沖突。

GIS作為一種空間信息系統，隨著其應用領域的拓寬，GIS發展重心已經由側重于數據獲取、存儲、管理、檢索的初級階段，逐步向模擬、分析與預測、預報的高級階段轉移[3]。國土空間規劃強調實現“一優三高”的發展理念，即生態優先，高質量發展、高品質生活、高水平治理[4]。規劃發揮GIS強大的空間分析功能和精準用海用地空間識別能力，堅持底線思維和山水林田湖草生命共同體的理念，確保糧食安全、生態安全與國土安全的情況下，以陸海統籌原則對城市發展的不同要素變化進行預測、預報和推演，選取城市發展最優的國土空間“三區三線”劃定方案，保障城市可持續發展，構建生態空間山清水秀、生產空間集約高效、生活空間宜居適度的高質量國土空間，促進人與自然和諧共生。

（三）增強規劃實施的可追溯性和監控能力

GIS的可視化和空間分析能力可以幫助規劃者監控規劃實施過程，及時發現和解決問題。通過GIS建立起來的監控系統，能夠有效跟蹤規劃的執行情況，確保規劃的連續性和穩定性。

GIS具有反映地理空間關系及綜合、統計各種空間和屬性信息能力的特性[5]。一方面GIS采用模塊化的系統對土地利用規劃進行管理，是以國家頒布的各項技術規范為指導，按規范化和標準化進行建設的，這將提高土地利用規劃管理的科學性；其次GIS運用基于拓撲關系的數據庫進行土地利用規劃管理，讓多源化各類空間數據無縫銜接、客觀反映和精準識別，較好提高土地利用規劃管理的準確性；再者GIS管理的土地利用規劃的數據庫是結合國土變更調查成果和相關法定規劃成果進行動態實時更新維護，強化成果的時效性，這也為管理的有效性提供了有力支撐。

（四）促進空間治理的數字化和智能化轉型

隨著技術的發展，GIS正在與人工智能、大數據、云計算等現代信息技術深度融合，這有助于提升國土空間治理的數字化和智能化水平，加快治理體系和治理能力現代化。例如，通過建立全國國土空間規劃實施監測網絡，加強規劃實施評估，推動空間治理更加精準高效。

基于GIS在空間要素處理上的卓越能力，特別是其擅長處理點、線、面三大類要素的特點，運用GIS技術，構建“市域-分區-單元-地塊”四個層級的監測預警應用體系，促進空間治理的數字化和智能化轉型。在市域層面，聚焦于市域各類用地規?？偭康膶崟r監測與預警，實現市域各類控制性指標的綜合評估和動態反饋；在分區層面，則側重于控制指標執行情況的評估，為規劃編制與調整提供科學依據；在單元層面，注重土地流量管控與上級規劃傳導監測，通過實時監測統計與即時預警功能，為單元內外空間統籌與資源優化配置提供數字化輔助；而在地塊層面，則強調變化情況的動態監測與預警，為市域、分區及單元層級的指標控制與更新提供堅實支撐。

（五）提高決策支持和政策制定的科學性

GIS為政策制定者和決策者提供了科學的數據支持和分析工具，幫助他們更好地理解復雜的空間關系和潛在的影響，從而做出更加合理的決策。遙感技術的發展，提高了數據的獲取和處理效率，進一步增強了GIS在決策支持中的應用價值。

GIS技術最大的優勢在于其優秀的空間分析和判斷能力，對于城市建設過程中產生的規模龐大的空間、設施數據等可以進行統一處理和科學分析。大數據時代，各地政府都在考慮如何做強做優做大數字經濟，強化用數據來說話、用數據來管理、用數據來決策、用數據來創新的重要性，使之更好服務和融入新發展格局、推動高質量發展；通過GIS技術建設國土空間基礎信息平臺和國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統，便是匯集漳州市海量自然資源基礎數據、規劃數據和管理數據等，這將為各類項目的規劃、建設和管理等不同階段進行模擬，提供合理準確的分析和結論，為政府部門決策提供全方位全過程的有力支持，降低行政成本，極大提高工作效率，提升服務效能優化營商環境。

綜上所述，GIS在國土空間的規劃與管理中發揮著至關重要的作用，不僅提高了規劃的質量和效率，還加強了規劃的實施監督和評估，推動了國土空間治理的數字化轉型，為決策者提供了科學依據，有助于實現國土空間的可持續發展和人與自然和諧共生。

四、結論

本文通過對漳州市市轄區國土空間利用現狀的分析，探討了基于GIS的國土空間規劃與管理方法及其在實際應用中的有效性。結果表明，基于GIS的國土空間規劃與管理應用是一個重要且不斷發展的領域。GIS技術集存儲、分析與管理空間數據三方面功能于一身，在國土空間規劃中發揮著不可替代的作用。這一技術在國土空間規劃的各個階段都至關重要，包括數據的收集、分析以及規劃方案的制定與評估。在國土空間規劃中，GIS技術能夠幫助規劃者更好地理解和管理國土空間的現狀，從而對未來的一定時間內國土空間的發展進行科學、合理的規劃。這種規劃涉及開發、整治和保護等多方面內容。通過GIS技術，規劃者可以對土地使用現狀、道路、市政基礎設施等數據進行有效管理，并利用手持GIS設備進行現場勘測和數據分析。此外，GIS技術在國土空間規劃的公眾參與中也扮演著重要角色。通過GIS，公眾可以更加直觀地理解規劃方案，參與到規劃過程中，從而提高規劃的科學性和公眾接受度。總的來說，GIS技術在國土空間規劃與管理中的應用是一個多方面、多層次的過程，它不僅提高了規劃工作的效率和科學性，還增強了公眾參與的可能性，對于未來國土空間的發展具有重要意義。今后，還需進一步深入研究GIS在國土空間規劃與管理中的應用，不斷完善相關技術方法，為國土資源的合理利用和規劃提供更加科學的依據。

參考文獻

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注：原文載自《小城鎮建設》2024年第7期，本次發表有較大改動。