國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知理論與規(guī)劃技術(shù)探索

胡映

摘 要：國(guó)土空間規(guī)劃的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的空間規(guī)劃，提高資源配置效率，圍繞科學(xué)國(guó)土空間布局這一核心，依據(jù)國(guó)家資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展開展一系列規(guī)劃活動(dòng)，同時(shí)也是人類對(duì)未來(lái)空間發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)估以及對(duì)未來(lái)空間的利用。構(gòu)建了國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知模型，探索了新時(shí)期下國(guó)土空間規(guī)劃技術(shù)的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：國(guó)土空間;認(rèn)知;理論;規(guī)劃;技術(shù)

文章編號(hào)：1004-7026（2020）15-0018-02? ? ? ? ?中國(guó)圖書分類號(hào)：F301.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

2018年頒發(fā)的《深化黨和國(guó)家機(jī)構(gòu)改革方案》把原國(guó)土資源部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的職責(zé)進(jìn)行了整合，統(tǒng)一組成了自然資源部，由此開啟了“多規(guī)合一”的工作模式。2019年《中共中央? 國(guó)務(wù)院關(guān)于建立國(guó)土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》提出明確要求：2020年要構(gòu)建起基本的國(guó)土空間規(guī)劃體系，逐漸建立“多規(guī)合一”編制審批體系、法規(guī)政策體系、實(shí)施監(jiān)督體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完成市縣級(jí)以上國(guó)土空間的基本規(guī)劃，形成全國(guó)國(guó)土空間開發(fā)保護(hù)“一張圖”。

為了積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，各省也陸續(xù)制定了國(guó)土空間規(guī)劃方案，例如2019年廣東省印發(fā)了《廣東省國(guó)土空間規(guī)劃（2020—2035年）編制工作方案》。2020年初，自然資源部辦公廳印發(fā)了《省級(jí)國(guó)土空間規(guī)劃編制指南》（試行），從省級(jí)層面明確了國(guó)土規(guī)劃的定位、指導(dǎo)性要求以及管控內(nèi)容，為國(guó)土空間的規(guī)劃改革指明了方向[1]。

1? 國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知模型的構(gòu)建

國(guó)土空間是指人類參與生產(chǎn)活動(dòng)的過(guò)程中，空間域沿著時(shí)間軸發(fā)展并形成的多維、動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的人地關(guān)系的時(shí)空系統(tǒng)，國(guó)土空間的核心要素是“時(shí)空—人”。人類最初對(duì)時(shí)空系統(tǒng)的認(rèn)知是簡(jiǎn)單的、原始的，這種最初級(jí)的認(rèn)識(shí)成為國(guó)土空間分支學(xué)科研究的起源點(diǎn)。

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，人類對(duì)時(shí)空系統(tǒng)的原始認(rèn)知點(diǎn)也開始擴(kuò)展，形成了由基本的認(rèn)知理論構(gòu)建的認(rèn)知軸線，最終形成了特定的認(rèn)知主體對(duì)時(shí)空系統(tǒng)的認(rèn)知域，這一認(rèn)知域模型呈圓錐狀。因?yàn)闀r(shí)空系統(tǒng)十分復(fù)雜，而且認(rèn)知主體又是多元化的，因此同一個(gè)空間域上分布了大量的認(rèn)知點(diǎn)。這些認(rèn)知點(diǎn)會(huì)沿著相應(yīng)的認(rèn)知軸線形成認(rèn)知域，這些認(rèn)知域之間又存在較大的差異性。

隨著認(rèn)知域的不斷發(fā)展，最終形成獨(dú)立的分支學(xué)科。即使是同一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，站在不同學(xué)科的視角，所形成的認(rèn)知結(jié)論也是不同的。正是這種對(duì)時(shí)空系統(tǒng)認(rèn)知上的差異，成為空間利用沖突的根源。如果想消除空間沖突，最有效的方法是對(duì)空間系統(tǒng)的客觀規(guī)律形成統(tǒng)一、科學(xué)的認(rèn)知[2]。

國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知是各個(gè)認(rèn)知軸線趨于真理、各個(gè)認(rèn)知主體趨于互通互聯(lián)、各個(gè)認(rèn)知域趨于融合的過(guò)程。在獨(dú)立認(rèn)知階段，認(rèn)知主體之間是相互獨(dú)立、沒有聯(lián)系的;在交叉認(rèn)知階段，認(rèn)知主體之間開始互動(dòng)，認(rèn)知域也開始彼此交叉，這就加劇了認(rèn)知上的沖突。認(rèn)知軸線之間相互影響，并且會(huì)發(fā)生偏移，雖然認(rèn)知軸線維護(hù)著認(rèn)知域的發(fā)展軌跡，但是認(rèn)知軸線的形態(tài)卻在沖突、化解沖突的過(guò)程中發(fā)生了巨大改變[3]。到了融合認(rèn)知階段，認(rèn)知沖突開始化解，認(rèn)知軸線發(fā)生形變，對(duì)同一科學(xué)問(wèn)題達(dá)成了統(tǒng)一的認(rèn)知和共識(shí)，認(rèn)知域最終走向融合。在認(rèn)知模式的演變過(guò)程中，人類的認(rèn)知能力起到了重要作用。鑒于此，人類應(yīng)該不斷提高對(duì)空間系統(tǒng)的認(rèn)知水平，促進(jìn)認(rèn)知模式從獨(dú)立向融合轉(zhuǎn)變，這也是化解認(rèn)知沖突、促進(jìn)國(guó)土空間融合的重要方式。

人類對(duì)時(shí)空系統(tǒng)的認(rèn)知已經(jīng)從獨(dú)立發(fā)展到交叉——行業(yè)空間的規(guī)劃沖突不斷加劇，土地、生態(tài)、城市和產(chǎn)業(yè)等認(rèn)知主體之間的互動(dòng)越來(lái)越頻繁和密切，認(rèn)知主體之間相互學(xué)習(xí)，并通過(guò)自身的優(yōu)勢(shì)來(lái)創(chuàng)新規(guī)劃體系，而原先的規(guī)劃體系正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，并且越來(lái)越趨于融合[4]。

2? 新時(shí)期下國(guó)土空間規(guī)劃技術(shù)的應(yīng)用

2.1? GIS技術(shù)

GIS（地理信息系統(tǒng)）是一門新型的邊緣科學(xué)，集合了管理學(xué)、環(huán)境學(xué)、計(jì)算機(jī)、空間學(xué)、地理學(xué)、遙感測(cè)繪學(xué)等學(xué)科。借助強(qiáng)大的硬件與軟件技術(shù)支持，GIS技術(shù)已經(jīng)成為新時(shí)期下在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的綜合性高新技術(shù)。這一技術(shù)的推廣為挖掘可視化地理空間數(shù)據(jù)創(chuàng)造了新的契機(jī)。

GIS將計(jì)算機(jī)作為基本工具，能夠?qū)⒏鞣N不同類型、不同來(lái)源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、統(tǒng)一、歸類和分析，通過(guò)可視化的信息技術(shù)來(lái)提升國(guó)土空間規(guī)劃的透明程度和信息化發(fā)展水平。例如在自然資源的調(diào)查中應(yīng)用GIS技術(shù)，能夠直觀呈現(xiàn)人們想要調(diào)查的任何資源，并且對(duì)這些資源進(jìn)行分析、管理和預(yù)測(cè)。又如在城市的整體規(guī)劃中應(yīng)用GIS技術(shù)，可以對(duì)城市人口、地理信息等內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，以此作為優(yōu)化城市規(guī)劃方案的依據(jù)。GIS可以根據(jù)城市居民的需求和城市的發(fā)展規(guī)律來(lái)合理布局城市空間，調(diào)整選址，還能夠預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生率較高的自然災(zāi)害，讓城市規(guī)劃更加科學(xué)合理。在空間規(guī)劃中應(yīng)用GIS技術(shù)，能夠全面掌握地下空間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，建立并完善數(shù)據(jù)庫(kù)，可以更加迅速地查詢數(shù)據(jù)[5]。通過(guò)低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以建立三維、旋轉(zhuǎn)的城市景觀模型，直接展現(xiàn)地物的位置、高度、外觀，從而讓國(guó)土空間的規(guī)劃更直觀、科學(xué)。

2.2? 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

21世紀(jì)，大數(shù)據(jù)在各個(gè)領(lǐng)域都充分發(fā)揮作用。對(duì)于空間規(guī)劃而言，數(shù)據(jù)是不可或缺的。隨著自動(dòng)信息設(shè)備、移動(dòng)功能等技術(shù)不斷完善，大量空間位置服務(wù)數(shù)據(jù)相繼涌現(xiàn)，為國(guó)土空間規(guī)劃感知體系的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)的一大特色就是動(dòng)態(tài)、可獲取性，能夠?qū)崟r(shí)采集人們的行為活動(dòng)以及公共服務(wù)，讓國(guó)土空間規(guī)劃更具人性化。

除此之外，在云技術(shù)和GIS技術(shù)的支持下，各種國(guó)土空間的要素信息得以優(yōu)化與整合，還能夠采集、分析這些要素信息的分布特點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)可視化的表達(dá)，為創(chuàng)新國(guó)土空間規(guī)劃方法提供了有利條件。新興的位置服務(wù)大數(shù)據(jù)具有尺度精準(zhǔn)、樣本量大等優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與現(xiàn)有城市數(shù)據(jù)的交互融合，可以更好地用于智能體模型的行為決策反應(yīng)，使之準(zhǔn)確表達(dá)人地交互關(guān)系，為國(guó)土空間的規(guī)劃改革提供技術(shù)支持。

2.3? 智能模擬技術(shù)

國(guó)土空間規(guī)劃是一門研究人地關(guān)系的學(xué)科，涉及各專業(yè)領(lǐng)域，同時(shí)還跨越了時(shí)空、行政、運(yùn)營(yíng)智力、規(guī)劃設(shè)計(jì)的界限。要想合理、科學(xué)地規(guī)劃國(guó)土空間，最重要的是了解國(guó)土空間的演變規(guī)律。智能模擬技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)局部行為與全局演變的相互結(jié)合，智能模擬人地關(guān)系，并且客觀分析個(gè)體的發(fā)展情況，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)朝著目標(biāo)發(fā)展，這也是國(guó)土空間規(guī)劃未來(lái)的發(fā)展方向。例如多智能體系統(tǒng)的模擬特點(diǎn)和國(guó)土空間智能模擬的要求基本一致。多智能體系統(tǒng)是一種最新的分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)，也是針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的一種分析模擬工具，可以把空間要素帶入國(guó)土空間模型。通過(guò)一定的計(jì)算方法構(gòu)建人工智能學(xué)習(xí)模型，然后將多智能體系統(tǒng)和學(xué)習(xí)算法相互結(jié)合，建立城市開發(fā)邊界精細(xì)模擬模型。

在對(duì)表征建設(shè)用地規(guī)模等因素進(jìn)行量化后，可以實(shí)施的預(yù)測(cè)模型通過(guò)人工智能協(xié)同交互模塊來(lái)模擬決策期間剛性和彈性的邊界，最終得到相應(yīng)的反饋機(jī)制。

2.4? 協(xié)同規(guī)劃平臺(tái)

協(xié)同規(guī)劃平臺(tái)是基于城市總體規(guī)劃和土地利用規(guī)劃建成的，同時(shí)又結(jié)合了其他產(chǎn)業(yè)布局的專項(xiàng)規(guī)劃。平臺(tái)共享了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和空間坐標(biāo)，為國(guó)土空間的規(guī)劃提供了業(yè)務(wù)協(xié)同工具、多種數(shù)據(jù)資源等信息服務(wù)。協(xié)同規(guī)劃平臺(tái)的功能包括基期數(shù)據(jù)處理、資源信息管理和項(xiàng)目在線審批，這些多功能平臺(tái)對(duì)部門業(yè)務(wù)之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化，為在線規(guī)劃管理工作提供了方便。

平臺(tái)將空間信息數(shù)據(jù)作為基數(shù)，實(shí)現(xiàn)了GIS數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及BIM數(shù)據(jù)的相互貫通，搭建起城市信息模擬平臺(tái)，全面表達(dá)、分析了空間的各個(gè)單元，為國(guó)土空間的規(guī)劃、協(xié)同編制以及監(jiān)督管理等工作的開展奠定了良好基礎(chǔ)。

2.5? 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)掌握國(guó)土空間規(guī)劃的運(yùn)行情況，為空間規(guī)劃管理提供依據(jù)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容有國(guó)土空間的審批、規(guī)劃的目標(biāo)指標(biāo)、用地變化等。通過(guò)比較獲得的指標(biāo)數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)明確規(guī)劃方案實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題，并制定解決方案。通過(guò)對(duì)比往來(lái)的數(shù)據(jù)能夠更好地調(diào)整規(guī)劃方案。利用非接觸性的探測(cè)技術(shù)，例如遙感技術(shù)，可以精準(zhǔn)區(qū)分國(guó)土空間。通過(guò)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以有效管控國(guó)土空間。

2.6? 定期評(píng)估

當(dāng)前對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃效果的評(píng)估，主要以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，通過(guò)建立數(shù)理模型來(lái)評(píng)價(jià)國(guó)土空間規(guī)劃方案的具體實(shí)施情況，忽略了大數(shù)據(jù)在評(píng)價(jià)國(guó)土空間構(gòu)建環(huán)境中的價(jià)值。在信息化、智能化高速發(fā)展的時(shí)代，建議利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。例如通過(guò)網(wǎng)格人口數(shù)據(jù)與規(guī)劃數(shù)據(jù)的相互結(jié)合，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)人口分布情況來(lái)評(píng)估文教體衛(wèi)設(shè)施的布局是否合理。

3? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)構(gòu)建國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知理論模型，以及新時(shí)期下國(guó)土空間規(guī)劃技術(shù)的應(yīng)用分析，希望能夠提高人們對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃的認(rèn)知水平，以期在未來(lái)能化解國(guó)土空間系統(tǒng)認(rèn)知沖突，促進(jìn)國(guó)土空間融合。

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