【深度好文】KQGIS在国土空间规划中的应用研究与实践
撰文/苍穹数码武汉技术中心
编辑/苍穹数码品牌推广部
自2019年起，中共中央国务院及自然资源部相继对国土空间规划各项工作进行了全面部署，正式启动国土空间规划编制审批和实施管理工作，标志着我国规划体系的发展转型，从原有的“多规并行”转向了国土空间规划统筹管理。重塑规划体系，建立覆盖五级三类四体系的国土空间规划，面临着一系列新形势与新要求，总体指导思想全面调整，着重强调了数据管理与分析、规划实施监督以及信息平台的建设，对应用的技术方法与技术路线的先进性也提升到了新的高度。
随着GIS技术的日渐成熟、国产化GIS平台的稳步发展，苍穹数码开始了将安全可靠的国产GIS平台应用于规划业务领域的探索研究。基于公司自主研发的KQGIS平台，形成国土空间规划系列产品，打造服务于规划编制、审批、建设、管理全流程的信息化软件支撑，从信息化角度出发全面辅助规划编制与管理工作。
KQGIS在国土空间规划中的应用
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01
直观便捷地集成一张底图数据
形成数据基础，是国土空间规划编制工作的起点。要求以第三次国土调查成果为基础，整合规划编制所需的空间关联现状数据和信息，形成坐标一致、边界吻合、上下贯通的一张底图。其中涉及到现状数据、规划数据、管理数据、社会经济数据等各类数据，GIS为各种数据的集成提供了统一的框架，在此基础上可直观的表达地物及其空间关系，建立空间数据与属性数据之间的关联关系。
基于KQGIS底层平台打造的国土空间规划辅助编制系统数据处理模块，在实现各类数据信息基于同一坐标参考系统的空间位置进行统一组织和表达的同时，也考虑了各类基础数据的坐标不一致、格式不规范、用地分类不同等问题，通过坐标/格式互转、基数转换等功能设计，实现直观便捷地集成一张底图数据，形成国土空间规划编制工作的基础数据支撑。
02
基于空间分析能力进行评价评估
基于数据基础，需开展一项重要的国土空间规划编制前提工作，资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价、国土空间规划实施评估和风险识别评估。“双评价”涉及到大量的数据，包含土地资源、水资源、生态、气候、环境、灾害、区位等，要将每一块空间用地关联各类数据信息，进行等级划分与综合评价，其核心就是基于栅格数据的空间分析；“双评估”主要目的是对现行各类空间规划的实施情况开展评估，摸清已有规划实施情况和现状存在的问题，其核心是对大量空间数据的叠置对比分析。
而GIS的核心价值正是评价评估工作所需的空间分析，其能够获取空间数据进行处理分析，并将分析结果按一定的方式输出，辅助发现并解决空间问题。将KQGIS海量空间数据高效处理能力应用于“双评价”、“双评估”，设计研发国土空间规划辅助编制系统基础评价模块、现状分析模块，在技术层继承了KQGIS并行处理技术和64位大内存计算技术，实现评价评估数据的快速处理分析，并输出分析结果，辅助优化国土空间规划布局。
国土空间规划辅助编制系统基础评价模块
03
从CAD图纸设计转向GIS数据布局
在具体规划方案编制过程中，随着国土空间规划对数据的合法性和合理性提出了更高的要求，保障落实其在国土空间开发保护中发挥战略引领和刚性管控作用，将从原有的CAD图纸设计模式转向GIS数据布局模式，解决原有CAD图纸仅含长度、高度、色彩等几何属性，无法构建图属间关联关系、图形间拓扑关系等问题，以GIS数据库为载体，实现规划信息落实在可推演的实际空间上，同时对数据库标准规范做出明确要求，保障汇交的成果最终能绘成“一张蓝图”。
在基于GIS技术提升数据布局精细化水平的同时，国土空间规划辅助编制系统也充分考虑了原规划编制人员的操作习惯，沿用了KQGIS平台CAD+GIS双采编模式，在编制的过程中和对编制结果均可进行实时的指标分析及用地布局分析，实现高效制图与精准分析的有机结合。
国土空间规划辅助编制系统辅助编制模块
04
在规划实施管控中辅助决策
国土空间规划成果编制完成，意味着明确了规划期内的国土空间布局，也代表着其将指导项目实施落地，为保障国土空间健康持续发展，需合理选择并落地每个项目。
GIS技术可在辅助选址、合规审查等规划实施管控过程中发挥决策支持作用，如将GIS分析算法应用于国土空间规划“一张图”实施监督信息系统智能选址模块，通过缓冲区分析和路径分析筛选出符合选址条件的地块，通过出行距离分析和交通可达性分析对候选地块合理性进一步评价，从而辅助判断选择最优地块，借助算法模型实现定性定量落地，对辅助规划实施管控决策提供合理的依据。
国土空间规划“一张图”实施监督信息系统智能选址模块
05
在规划管理中实现实时监测
新的国土空间规划体系强调了从编制走向管理，也就是说不再仅仅是编制的体系，而应成为围绕监督和实施的体系。在规划管理方面，通过一张底图数据成果叠加国土空间规划编制成果，能够实现对国土空间规划“一张图”数据资源的统筹管理，实现GIS数据的存储管理更新。但为了实现国土空间规划更加动态化、实时化的监测监管，可进一步应用GIS技术。
基于KQGIS平台搭建国土空间规划“一张图”实施监督信息系统，在监测评估预警模块中，将GIS技术与遥感技术深入结合，实时监测指标数据变化情况，动态推演国土空间变化趋势，定期体检城市空间健康状态，实现可感知、能学习、善治理、自适应的智慧规划目标。
国土空间规划“一张图”实施监督信息系统监测评估预警模块
结 语
面对国土空间规划新的话语体系、新的专业要求，为辅助支撑规划国土空间规划编制和审批，需要开展动态监测评估预警和实施监管工作，不断探索和研究。将自主安全的KQGIS平台合理应用于国土空间规划工作开展之中，充分发挥KQGIS二三维数据整合与管理、空间大数据分析与可视化、高性能服务发布与共享等特性，研发建设一系列基于KQGIS平台的规划业务应用系统，如国土空间规划辅助编制系统、国土空间规划“一张图”实施监督信息系统等，服务于国土空间规划业务领域GIS应用需求。通过不断研究逐步建立GIS技术与规划业务的关联关系，构建国土空间数字化生态，全面提升规划编制、实施、管理的数字化、科学化、合理化水平。