基于GIS的国土空间规划与管理实践研究

——以漳州市为例

许少亮 杨惠贤

摘要：国土空间规划与管理对于城市可持续发展具有重要意义。本文以漳州市为研究对象，运用GIS（地理信息系统）技术，辅助对国土空间规划的现状“三调”转译、建立“双评价”体系、划定城镇开发边界和建立信息管理平台等内容，探讨国土空间规划与管理的方法及其在实际应用中的有效性。通过对国土空间数据的采集、处理与分析，为国土资源的合理利用和规划提供科学依据。

关键词：GIS；国土空间；规划与管理；可持续发展

国土资源是生态文明的物质基础、能量来源、空间载体和构成要素，国土资源管理、保护和合理利用是生态文明建设的重要内容[1]。伴随着城市化进程快速推进，新增建设用地规模急剧膨胀的弊端日益显现，如城市结构松散低效、土地利用效率低下、耕地资源和生态空间流失等。基于此，合理规划与管理城市国土资源，提高土地利用效率，是实现城市可持续发展的重要手段，GIS（地理信息系统）作为一种先进的空间数据处理、分析与可视化技术，在城市国土空间规划与管理中具有广泛的应用前景。本文以漳州市为例，探讨基于GIS的国土空间辅助设计与管理应用及其有效性。

一、研究区域与数据

研究区域为漳州市辖区（含芗城区、龙文区、长泰区、龙海区），总面积约为2597平方公里。本文利用第三次全国国土调查成果、遥感影像、地形图、地理国情监测等基础地理信息、现行相关国土空间规划成果和相关部门管理数据等进行研究。

二、GIS在国土空间规划与管理中的应用

（一）辅助完成“三调”地类转译形成一张底图

从国土空间规划体系建立开始，规划的工作底图变为第三次全国国土调查数据，简称“三调”数据，新一轮的国土空间规划编制成果以国标标准——《国土空间调查、 规划、用途管制用地用海分类指南》进行展开，拿到“三调”数据首先要做的工作是将“三调”数据转换为国土空间规划地类，“三调”地类繁多，本次研究利用GIS软件采用VB脚本，按照arcgis属性表按字段属性赋值，完成“三调”数据的转译工作。按照指南要求，针对不同的对应关系采用不同的转换方案，将“三调”数据转换为国土空间规划的现状数据，用地用海分类指南中规定一对一型的采用直接转换方式；多对一型的采用“多合一”合并得出所需要的用地分类数据；一对多型的需进行针对性细化调查以满足规划需要；缺乏对应型的需进行针对性补充调查以满足规划需要。详见图1。

资料来源：福建中咨规划设计研究集团有限公司

图1 漳州市辖区土地利用现状图

（二）辅助建立国土空间“双评价”体系

基于“三调”转译后的现状底图，利用GIS强大的数据管理和空间分析能力，开展城镇建设功能指向的土地资源、水资源、环境、灾害等单项评价以及港口建设条件、区位优势度评价，作为集成城镇建设资源环境承载能力和适宜性评价的基础。

根据城镇建设条件、城镇供水条件组合关系划分城镇建设水土资源基础，作为承载力等级初评结果；然后，根据水气环境容量、地质灾害危险性等级，对初评结果进行修正，得到城镇建设功能指向的资源环境承载能力评价过程；最后，漳州市港口建设条件优越，为满足临港产业发展需要，对港口建设条件优的区域附近，综合考虑岸线地质条件、水深条件、海洋灾害风险以及现状港口建设基础状况，适度提高承载力初评结果等级。在承载力分级评价基础上，集成区位优势度与地块集中度，综合评估市辖区距离、交通路网密度等要素，评价区位优势度指标，确定城镇建设适宜区与一般适宜区、不适宜区和生态保护极重要区。

针对上述评价因子数据，于GIS平台上运用网格法将研究范围内以20*20m的网格单元进行划分，将选取为影响因子的矢量数据统一处理栅格化，以方便后续指标量化处理分析。运用重分类功能，将各个因子的栅格数据进行标准化处理，根据其权重等级给出不同建设适宜等级的分值。运用GIS平台中空间分析功能，对多个评价因子进行叠加分析，分析功能通过采用ArcGIS Model Builder建模工具，快速便捷地实现多个因子的叠加分析工作，并方便后续其他研究工作的重复使用，实现该评价体系的快捷共享。

运用建模工具进行多因子叠加分析操作后结果如下图所示。评价结果显示，漳州市市辖区城镇建设适宜区与一般适宜区面积1921.23平方公里，占陆域国土面积的73.98%，主要分布在九龙江下游平原区和东南滨海平原区；不适宜区面积261.22平方公里，占陆域国土面积的10.06%，主要分布在适宜区的周边区域及内陆河谷地带；生态保护极重要区面积414.55平方公里，占陆域国土面积的15.96%，主要分布在中西部山区。其中，适宜区与一般适宜区均为适宜城镇建设的国土空间类型，只是适宜程度有所不同。

（三）辅助叠加“多因子”划定城镇开发边界

基于上述形成的城镇建设适宜性评价基础上，结合限制性要素进一步确定城镇禁止建设区、限制建设区和适宜建设区，叠加市辖区范围内限制性要素包含生态环境类、资源保护类、公共安全类、基础设施类四大类16小类。

运用GIS技术，将收集到的点数据进行空间插值分析，针对不同特点的点数据运用不同的插值方法，如仅由距离影响的点数据运用反距离权重法，针对高程、水深及污染程度影响的点数据运用样条函数法等。空间插值分析可对数据样点较少的地区或存在数据空白的地区进行补充；对于收集到如交通设施、市政设施等线性数据，根据各类设施廊道要求进行缓冲区分析划定禁建、限建区。

分析得出中心城区禁建区总面积约1399平方公里，占陆域面积的53.86%，主要位于芗城区西部、龙文区东部、长泰区北部山区、龙海区南部山区及九龙江入海口地区。限制建设区总面积约573平方公里，占市辖区陆域面积的22.06%，主要位于丘陵地区及水域沿线。适宜建设区总面积约625平方公里，占市辖区陆域面积的24.08%，主要位于芗城区、龙文区、长泰区南部以及龙海区东部滨海地区。详见图2。

资料来源：福建中咨规划设计研究集团有限公司

图2 漳州市辖区限制性要素叠加分析图

基于以上的评价及发展规模测算工作为基础，尊重自然地理格局与城镇发展现状，兼顾生态保护优先、保障粮食生产安全要求与城镇发展诉求，基于现状城镇用地，充分体现生态格局优化思路和“跨江、面海、育心、强链”的空间发展战略，充分结合各区城镇重点发展片区，市辖区内共划定城镇开发边界规模379.18平方公里。详见图3。

资料来源：福建中咨规划设计研究集团有限公司

图3 漳州市辖区城镇开发边界划定图

（四）辅助建立“一张图”信息管理平台

基于GIS便于存储、查看、分析、更新空间数据的特点，漳州市按照“统一总体设计、统一技术路线、统一过程管理”的思路，以“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理新机制为基础，构建“一张图”，整合自然资源行业信息资源，综合运用大数据、指标模型等新技术，开展数据融合共享，打造自然资源“数字底座”，建设国土空间基础信息平台和国土空间规划“一张图”实施监督信息系统，辅助漳州市自然资源和规划业务管理，服务国土空间治理的数字化转型，推进国土空间规划实施向全生命周期管理模式的升级，助力漳州现代化滨海城市建设。

目前，数据库已收录156项现状数据，364项规划数据，132项管理数据，21项社会经济数据，共计673项空间数据，按照统一规定的空间坐标及统一规定的数据信息结构进行存储，为自然资源全方位管理和国土空间规划编制、审批、实施和监督的全过程管理提供数据支撑。各部门可通过统一的平台进入系统对现状数据、“三线”数据、“双评价”数据等管理数据进行规划编制前叠加分析比对查看；对于管控边界、约束指标及用地转化类型等管理需求，可通过平台进行动态监测，及时对违反保护要求及超出开发边界的项目进行预警，并通过平台搭载的裁剪、擦除等GIS工具进行问题图斑导出。

（五）辅助土地使用现状数据管理平台

GIS在漳州市国土空间规划中土地使用现状数据管理的具体应用主要包括数据采集与整合、空间数据管理、数据分析与可视化、规划支持、监测与合规性检查、公众参与与沟通等六个方面：数据采集与整合，来自不同来源的土地使用数据，如卫星遥感图像、航空摄影、地面调查和现有地图，我们利用这些数据首先创建一个全面的土地使用现状数据库；空间数据管理，构建一个结构化的框架来存储、查询和管理土地使用数据，每个土地单元都与多种属性信息相关联，如土地所有者、使用类型、建筑密度、历史变迁等；数据分析与可视化，在GIS平台上通过对土地使用数据进行分析，识别城市用地发展模式、趋势和关系。通过地图和图表，直观地展示不同土地使用的空间分布，以及它们如何随时间变化；规划支持，通过模拟不同规划方案对土地使用的影响进一步优化功能分区规划；监测与合规性检查，通过GIS帮助监测土地使用变化，确保土地使用符合土地和城市规划相关法规和可持续发展目标。通过比较不同时间点的数据，追踪土地开发情况，及时发现问题；公众参与与沟通，通过GIS平台向公众展示漳州中心城区土地使用现状和规划方案，公众也通过互动式地图了解土地使用情况，参与到漳州市中心城区国空规划过程中，提供反馈和建议。

通过这些应用，GIS提高了土地使用现状数据管理的效率和准确性，为漳州市新一轮国土空间规划决策提供了科学依据，同时也增强了公众对漳州市国土空间规划的理解和参与。

（六）辅助城市道路及市政基础设施数据管理平台

GIS在漳州城市市政设施数据管理中的具体应用主要包括设施数据采集与整合、空间数据管理、数据分析与可视化、设施维护与管理、城市规划与设计、应急响应与恢复、公众参与与沟通等七个方面：

设施数据采集与整合，整合来自不同来源的市政设施数据，如道路系统、给排水系统、电力网络、燃气管道、交通信号、照明设施等，利用这些数据创建一个全面的漳州市道路及市政基础设施数据库；空间数据管理，GIS提供了一个结构化的框架来存储、查询和管理市政设施的空间数据，每个设施要素（如管道、电线杆、泵站等）都可以与多种属性信息相关联，如设施类型、尺寸、材质、维护状态等；数据分析与可视化，GIS允许用户对市政设施数据进行可视化分析，以识别设施网络中的问题、瓶颈和潜在的改进点，通过地图和图表，用户可以直观地看到市政设施的空间分布，以及它们如何与其他地理要素（如土地利用、交通网络等）相互作用；设施维护与管理，GIS可以帮助城市管理和维护市政设施，通过空间分析和时间序列分析，可以优化维护计划和资源分配，提高设施的运行效率和可靠性；城市规划与设计，GIS可以辅助城市规划，通过模拟不同规划方案对市政设施的影响，在漳州市国土空间规划中使用GIS来评估新开发项目对市政设施的需求，及评估政策变化对设施布局的影响等；应急响应与恢复，GIS可以帮助应对紧急情况，如设施故障、自然灾害等，通过GIS，应急响应团队可以快速访问市政设施数据，规划救援和恢复工作，评估设施受损情况等；公众参与与沟通，GIS可以用来向公众展示市政设施规划方案和相关信息。公众可以通过互动式地图了解市政设施状况，参与到漳州市国土空间规划过程中，提供反馈和建议。

通过这些应用，GIS提高了城市市政设施数据管理的效率和准确性，为漳州市国土空间规划、维护和管理提供了科学依据，同时也增强了公众对市政设施的理解和参与。

三、实例分析与应用效果评估

GIS是一种强大的空间数据处理和管理工具，广泛应用于国土空间的规划与管理中。以漳州市为例，将GIS技术与城市国土空间规划与管理实际相结合，开展实例分析与应用效果评估。结果表明，基于GIS的国土空间规划与管理应用，在以下方面具有显著效果：

（一）提升规划编制的精准性和效率

GIS能够提供详细的空间数据分析和管理功能，帮助规划者更好地理解土地利用、交通布局、生态保护等空间要素之间的相互关系。如SuperMap GIS系列产品，能够协助规划者更加精确地进行国土空间布局，优化城乡规划，确保规划方案的科学性和前瞻性。国土空间规划转变城市规划以往重建设用地轻非建设用地的观念，强化全域全要素系统统筹协调的原则，全域为全部的陆域和海域，全要素为山水林田湖草城镇村等。GIS技术在进行计算机图形和数据库的融合时，能够对数据进行良好的采集、更新、分析和输出[2]。通过GIS针对“三调”地类的科学转译，精准摸清全域各类国土空间的底图底数，并与遥感影像、地形图、海岸线调查、地理国情监测、历年自然资源管理数据等数据叠加融合，统一采用2000国家大地坐标系和1985国家高程基准作为空间定位基础，形成坐标一致、边界吻合、上下贯通的一张底图的GIS工作数据库，为规划编制提供强有力基础数据支撑。将该数据库关联城镇适宜性评价体系，通过GIS的数据采集和空间分析能力对各类潜力和阻力因子的权重进行定量与定性分析、空间与属性分析等，合理确定城市发展方向和重点片区，让城市发展由粗放外延式向精细内涵式进行转变，优化城市空间布局，引导城市有序发展，集约节约利用土地，提高土地利用效率。

（二）实现“多规合一”，提高规划协调性

国土空间规划需要整合来自不同领域的信息，例如土地利用、环境保护、城乡建设等。GIS技术可以有效整合这些信息，实现“多规合一”，提高规划的协调性。自然资源部庄少勤副部长提到的“建立空间性专项规划名录清单制度”以及“完善全国国土空间规划实施监督评估预警网络”，强调了通过GIS加强规划之间的衔接和整合，避免了过去因规划不统一造成的资源浪费和规划冲突。

GIS作为一种空间信息系统，随着其应用领域的拓宽，GIS发展重心已经由侧重于数据获取、存储、管理、检索的初级阶段，逐步向模拟、分析与预测、预报的高级阶段转移[3]。国土空间规划强调实现“一优三高”的发展理念，即生态优先，高质量发展、高品质生活、高水平治理[4]。规划发挥GIS强大的空间分析功能和精准用海用地空间识别能力，坚持底线思维和山水林田湖草生命共同体的理念，确保粮食安全、生态安全与国土安全的情况下，以陆海统筹原则对城市发展的不同要素变化进行预测、预报和推演，选取城市发展最优的国土空间“三区三线”划定方案，保障城市可持续发展，构建生态空间山清水秀、生产空间集约高效、生活空间宜居适度的高质量国土空间，促进人与自然和谐共生。

（三）增强规划实施的可追溯性和监控能力

GIS的可视化和空间分析能力可以帮助规划者监控规划实施过程，及时发现和解决问题。通过GIS建立起来的监控系统，能够有效跟踪规划的执行情况，确保规划的连续性和稳定性。

GIS具有反映地理空间关系及综合、统计各种空间和属性信息能力的特性[5]。一方面GIS采用模块化的系统对土地利用规划进行管理，是以国家颁布的各项技术规范为指导，按规范化和标准化进行建设的，这将提高土地利用规划管理的科学性；其次GIS运用基于拓扑关系的数据库进行土地利用规划管理，让多源化各类空间数据无缝衔接、客观反映和精准识别，较好提高土地利用规划管理的准确性；再者GIS管理的土地利用规划的数据库是结合国土变更调查成果和相关法定规划成果进行动态实时更新维护，强化成果的时效性，这也为管理的有效性提供了有力支撑。

（四）促进空间治理的数字化和智能化转型

随着技术的发展，GIS正在与人工智能、大数据、云计算等现代信息技术深度融合，这有助于提升国土空间治理的数字化和智能化水平，加快治理体系和治理能力现代化。例如，通过建立全国国土空间规划实施监测网络，加强规划实施评估，推动空间治理更加精准高效。

基于GIS在空间要素处理上的卓越能力，特别是其擅长处理点、线、面三大类要素的特点，运用GIS技术，构建“市域-分区-单元-地块”四个层级的监测预警应用体系，促进空间治理的数字化和智能化转型。在市域层面，聚焦于市域各类用地规模总量的实时监测与预警，实现市域各类控制性指标的综合评估和动态反馈；在分区层面，则侧重于控制指标执行情况的评估，为规划编制与调整提供科学依据；在单元层面，注重土地流量管控与上级规划传导监测，通过实时监测统计与即时预警功能，为单元内外空间统筹与资源优化配置提供数字化辅助；而在地块层面，则强调变化情况的动态监测与预警，为市域、分区及单元层级的指标控制与更新提供坚实支撑。

（五）提高决策支持和政策制定的科学性

GIS为政策制定者和决策者提供了科学的数据支持和分析工具，帮助他们更好地理解复杂的空间关系和潜在的影响，从而做出更加合理的决策。遥感技术的发展，提高了数据的获取和处理效率，进一步增强了GIS在决策支持中的应用价值。

GIS技术最大的优势在于其优秀的空间分析和判断能力，对于城市建设过程中产生的规模庞大的空间、设施数据等可以进行统一处理和科学分析。大数据时代，各地政府都在考虑如何做强做优做大数字经济，强化用数据来说话、用数据来管理、用数据来决策、用数据来创新的重要性，使之更好服务和融入新发展格局、推动高质量发展；通过GIS技术建设国土空间基础信息平台和国土空间规划“一张图”实施监督信息系统，便是汇集漳州市海量自然资源基础数据、规划数据和管理数据等，这将为各类项目的规划、建设和管理等不同阶段进行模拟，提供合理准确的分析和结论，为政府部门决策提供全方位全过程的有力支持，降低行政成本，极大提高工作效率，提升服务效能优化营商环境。

综上所述，GIS在国土空间的规划与管理中发挥着至关重要的作用，不仅提高了规划的质量和效率，还加强了规划的实施监督和评估，推动了国土空间治理的数字化转型，为决策者提供了科学依据，有助于实现国土空间的可持续发展和人与自然和谐共生。

四、结论

本文通过对漳州市市辖区国土空间利用现状的分析，探讨了基于GIS的国土空间规划与管理方法及其在实际应用中的有效性。结果表明，基于GIS的国土空间规划与管理应用是一个重要且不断发展的领域。GIS技术集存储、分析与管理空间数据三方面功能于一身，在国土空间规划中发挥着不可替代的作用。这一技术在国土空间规划的各个阶段都至关重要，包括数据的收集、分析以及规划方案的制定与评估。在国土空间规划中，GIS技术能够帮助规划者更好地理解和管理国土空间的现状，从而对未来的一定时间内国土空间的发展进行科学、合理的规划。这种规划涉及开发、整治和保护等多方面内容。通过GIS技术，规划者可以对土地使用现状、道路、市政基础设施等数据进行有效管理，并利用手持GIS设备进行现场勘测和数据分析。此外，GIS技术在国土空间规划的公众参与中也扮演着重要角色。通过GIS，公众可以更加直观地理解规划方案，参与到规划过程中，从而提高规划的科学性和公众接受度。总的来说，GIS技术在国土空间规划与管理中的应用是一个多方面、多层次的过程，它不仅提高了规划工作的效率和科学性，还增强了公众参与的可能性，对于未来国土空间的发展具有重要意义。今后，还需进一步深入研究GIS在国土空间规划与管理中的应用，不断完善相关技术方法，为国土资源的合理利用和规划提供更加科学的依据。

参考文献

[1]李雪飞.临沂市推进国土资源生态建设的探讨[J].山东国土资源,2014,30（1）:78-81.

[2]罗照.智慧城市建设背景下土地利用规划设计的GIS技术应用[J].规划与设计,2021,24(8):125-126.

[3]蔡贞玉.GIS在城市环境可持续发展中的应用探讨[J].测绘与空间地理信息,2009,35(4):136-138.

[4]叶枫,李辉,徐艳.粤港澳一体化背景下深圳城市自然空间规划的生态学思考[J].风景园林,2020,27(10):19-22.

[5]杨光,楼江.GIS新技术在土地管理信息系统中的应用[J].东北测绘,2002,25(1):42-44.

注：原文载自《小城镇建设》2024年第7期，本次发表有较大改动。