在线规划:概念解析、信息系统及功能实现——以深圳市国土空间分区规划为例
2024-07-31摘要
在线规划作为一种融合信息技术的规划新模式,可以较好地应对传统规划面临的挑战和问题,满足当前阶段规划转型的现实需要。文章基于前人研究,解析在线规划的内涵,归纳在线规划具有的典型特征,包括信息共享、实时反馈、工作协同、公众开放;设计在线规划系统的总体架构,包括底图底数共享、规划基础分析、规划方案生成、规划辅助审查及公众参与互动五大核心功能模块;以深圳市国土空间分区规划编制为例,展示在线规划系统功能的实际应用。实践表明,在线规划系统能够实现更有效率、更为科学的规划业务管理,对新时期规划转型起到很好的支撑作用。
作 者
于洋洋 深圳市规划国土发展研究中心总体规划和资源利用研究所副总师,高级工程师
罗罡辉 深圳市规划国土发展研究中心总工程师,教授级高级工程师
钱 竞 深圳市规划国土发展研究中心总体规划和资源利用研究
唐 欣 深圳市规划国土发展研究中心规划师,工程师
新时期生态文明建设和高质量发展背景下,国土空间规划的编制理念和技术逻辑都亟待转型。传统规划模式面临部门协调不充分、传导管控不强、公众参与不足、编制效率不高等问题,降低了规划的科学性和操作性,难以适应新时期国土空间治理的现实需要。随着新一代信息技术的飞速发展,大数据、云计算、物联网和移动互联网等新兴技术与规划工作深度融合。这些技术展现出来的能力和优势,为规划行业提供了更多技术路径和工作模式选择,开启了解决传统规划模式问题的新思路,也为规划编制和管理带来新机遇。近年来,规划信息化技术持续赋能实际业务需要,在线规划、智慧规划等探索创新不再停留于理论层面,实践应用也逐步推开。
01
在线规划解析
1.1 在线规划的背景
20世纪90年代开始,土地利用规划、城乡规划等空间规划进入信息化时代,各类规划借助信息技术不断提升治理效能,对城市运行、社会治理等形成显著支撑。空间规划与信息化不断融合、迭代,从信息技术辅助规划的视角来看,规划信息化历程可依次划分为数字规划、在线规划、智慧规划三个阶段。其中,数字规划是基于计算机技术,实现规划要素的数字化表达及分析,处于规划信息化的初阶形态。在线规划是在数字规划的基础上,利用互联网技术,实现规划多主体线上协同参与,处于规划信息化的进阶形态。智慧规划是以互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展与应用为基础,逐步构建可感知、能学习、善治理、自适应的智慧型“生态规划”,处于规划信息化的高阶形态。可见,在线规划是位于数字规划、智慧规划之间的承接阶段,在数字规划、在线规划的基础上,进一步融合人工智能、深度学习等新一代信息技术,才能逐步迈向智慧规划。
2019年5月《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》(中发〔2019〕18号)发布,明确要求结合国土空间规划编制,同步完成县级以上国土空间基础信息平台建设。自然资源部也明确要求实行规划全周期管理,依托国土空间规划“一张图”实施监督信息系统,实现规划编制、审批、修改和实施监督全程“留痕”。显然,相较于成熟的数字规划和面向未来的智慧规划,在线规划更契合当前阶段规划业务转型的现实需求,即规划参与者协同互动、规划要素线上流转、规划管理全程“留痕”。国内外对此已有探索,通常是借助WebGIS技术,集成分析城市各类信息要素,提升管理者、规划师、社会公众的规划参与度,强化部门业务的协同联动,有利于推进规划在线审批和监督管理工作。
1.2 在线规划的内涵
2010年,郭仁忠院士提出“在线规划”的构想,认为在线规划是借助互联网、大数据、云计算、空间地理信息等新兴技术,以及智慧规划平台,推动规划编制从离线转向在线的一种规划新模式。随着规划管理需求扩展及更迭,在线规划内涵不断丰富,不仅规划编制环节在线,还延伸至审批、实施、监督等规划全环节,在线应贯穿规划全生命周期。
在线规划模式明显有别于传统规划的离线模式。离线模式下,每名规划师操作个人计算机独立作业,工作中形成的文本、表格、图件、数据库等结构化或非结构化数据,零散地存储于个人计算机存储器中,属于静态管理;数据传输以点对点方式为主,难以实现群组内共享。由于规划师对应用软件、操作环境的个性化偏好,各类数据格式、版本往往存在差异,数据整合难度高、费时长且易出错,导致规划管理效率不高。在线规划模式通过建设基础数据、目标指数、空间坐标、技术规范统一衔接的信息平台,提供一套完整的数据管理、分析评价及业务协同的信息化服务环境,实现规划底板数据处理、数据资源信息管理、空间方案分析评价、辅助编制审查、公众意见互动反馈等功能,弥补传统规划模式的不足,有利于提升规划协同性、科学性以及应变能力。
1.3 在线规划的特征
在线规划模式具有信息共享、实时反馈、工作协同及公众开放四个主要特征。
特征一:信息共享。在线规划模式下,基于统一、规范的数据标准,通过整合规划数据、现状数据、管理数据及社会经济数据等资源,构建便捷、高效、安全的数据共享服务体系,解决“信息孤岛”“数据烟囱”等问题。规划参与者根据角色、权限及数据精度控制要求,访问并调用统一的数据资源,有效降低数据搜集、整理、维护等成本。
特征二:实时反馈。“在线”带来的最直接变化是动态、快速、高精度地获取和存储规划成果信息,包括空间信息和属性信息。网络信息技术的广泛应用,促进了规划各部门之间的信息交流、反馈与更新,方便了规划管理信息的查询、检索和统计分析,也方便了规划及时响应现实变化,避免规划“超前”“滞后”。
特征三:工作协同。相较于传统规划模式更为独立的工作方式,在线规划实现部门之间及部门内部的协作,以统一的在线规划信息平台为载体,赋能规划相关部门协同工作,提高规划纵向传导及横向协同的效能,提升规划的合理性和科学性。
特征四:公众开放。在线规划模式能够引导公众高效、便捷地参与规划,借助空间信息可视化、交互式、动态化的展示能力,降低公众参与的门槛,增强公众获取、反馈信息的能力,促进公众和政府之间积极开展双向交流,促使公众完成从规划受众到规划参与者的角色转换。
02
在线规划系统架构及功能设计
“在线”(Online)指计算机通过网络互联的状态。因此,在线规划需要依托在线规划系统或平台实现。在线规划系统是融合计算机、GIS、数据库、网络及云计算等技术手段,以规划业务为核心,通过规划工作流、数据流串联系统功能,支撑规划全程在线运行的信息系统。
2.1 在线规划系统框架设计
在线规划系统总体框架分为五个核心层。一是设施层:面向国土空间规划业务需求,提供支持跨部门、跨层级的海量数据处理和业务应用的基础设施支撑,包括硬件、软件、网络和安全等设施。二是数据层:按照统一标准规范,集成并整合基础地理、遥感、土地、地质、海洋等现状数据,叠加国土空间规划成果、规划管理数据,形成坐标一致、边界吻合、上下贯通的国土空间规划“一张图”数据体系。三是支撑层:提供基础服务、数据服务、功能服务、API接口、用户管理等,供应用层使用和调用。四是应用层:围绕国土空间规划全流程,提供底图底数共享、规划基础分析、规划方案生成、规划辅助审查及公众参与互动等功能,与规划相关业务系统链接,实现部门间信息共享互通。五是用户层:作为用户可见、可操作的前端系统,支撑规划管理者、规划编制者及社会公众等用户差异化地使用和调用系统功能。此外,实现权限与用户相关联,基于用户角色,对支撑层、应用层和用户层进行访问权限控制,支撑后台服务、应用功能和用户角色的适配管理(图1)。
图1 在线规划系统总体架构
Fig.1 Overall architecture of online planning information system
资料来源:笔者自绘
2.2 在线规划系统功能设计
在线规划系统覆盖规划项目启动至完成的整个编制流程,可为用户提供底图底数共享、规划基础分析、规划方案生成、规划辅助审查及公众参与互动五大核心模块;每个模块由单项或多项具体功能组成,共同支撑规划草案、初步成果、正式成果等的完成、审查及公开(图2)。
图2 在线规划系统功能设计
Fig.2 Function design of online planning information system
资料来源:笔者自绘
03
在线规划系统功能实现
——以深圳市国土空间分区规划为例
3.1 深圳市国土空间分区规划编制工作概述
2018年,深圳市启动国土空间总体规划编制工作,同步构建“两级三类”国土空间规划体系(图3)。按照编制主体与实施主体相一致的原则,深圳市采用市、区协同的工作模式,同步编制市级国土空间总体规划和区级国土空间总体规划(分区规划)。规划参与者包括深圳市政府、10个区(新区)政府及下属职能部门,深圳市规划和自然资源局及各区(新区)管理局等编制主体单位,还包括深圳市规划国土发展研究中心、中国城市规划设计研究院、深圳市城市规划设计研究院有限公司等多家技术单位。由于参与主体多、编制要求高,为保持市和区良性互动,深圳市基于国土空间规划“一张图”实施监督信息系统,开发设计了国土空间分区规划在线编制系统,为规划编制、审查工作提供较好的支撑。
图3 深圳市“两级三类”国土空间规划体系
Fig.3 "Two levels, three categories" territorial spatial planning system of Shenzhen
资料来源:笔者自绘
3.2 国土空间分区规划在线编制系统功能
3.2.1 底图、底数共享
“统一底图”是协同编制市级总体规划和分区规划的重要基础。根据2020年自然资源部办公厅印发的《市级国土空间总体规划编制指南(试行)》要求,在第三次国土调查的基础上,形成坐标一致、边界吻合、上下贯通的国土空间利用现状和工作底数。为统一深圳市总体规划和分区规划的编制底图、底数,在规划编制中设立底图、底数共享模块,提供数据资源管理、数据共享交换、在线数据分析三项功能,实现规划底板数据统一、精准、共享、共建的目标。
(1)数据资源管理
分区规划在线编制系统中,数据资源目录基于规划编制所需而设计,涵盖编制底图(一张底图、三条控制线等)、规划底数、规划目标、技术规范及行政文件等,不仅包括基础地理数据、自然资源调查数据等结构化数据,还包括经济社会统计、文本报告、图表等非结构化数据,涉及部门众多、数据种类丰富、准确度高。系统以集中的方式存储数据,提供目录服务,可实现数据浏览、查询、统计等功能,方便了规划编制人员(图4)。
图4 在线编制系统数据资源目录
Fig.4 Data resources catalog within online compilation system
资料来源:深圳市国土空间规划“一张图”实施监督信息系统界面
(2)数据共享交换
分区规划在线编制系统采用基于群组的共享、交换模式,按角色、权限配置数据交换空间,提供直观、灵活的数据资源共享服务。根据规划编制任务分工,划分规划业务管理人员、规划编制技术人员等工作群组,结合不同群组的角色定位,灵活设置数据共享权限,支持各群组依权限进行底图、底数、通知、文档等资源的精准推送和高效共享(表1)。
表1 在线编制系统数据资源权限配置
Tab.1 Data resource permission configuration for online compilation system
资料来源:笔者自绘
(3)在线数据分析
分区规划在线编制系统用户可选取数据资源目录中的数据源作为底图,调用本地业务数据,开展实时数据分析;为分区规划编制中的专题研究提供支持,主要包括查询、量算、定位、叠加或分屏对比等常用功能,可实现不同类别、不同层级关联数据的空间、数量及时序趋势分析。用户无需调用专业GIS软件便可在线便捷操作,分析结果可直接生成专题图件,导出即可纳入研究报告。
3.2.2 规划基础分析
(1)国土空间分析评价
国土空间现状分析评价是科学编制国土空间规划的重要前提。基于全域覆盖、陆海统筹原则,分区规划编制系统整合自然资源环境、国土空间开发利用现状及社会经济等数据,集成资源环境承载能力和国土空间开发保护适宜性评价、国土空间开发保护风险评估模型,实现全域资源环境禀赋条件分析评价,以及国土空间开发保护主要问题和风险识别,明确农业生产、城镇建设的最大合理规模和适宜空间,支撑科学编制国土空间优化方案(图5)。
图5 在线编制系统国土空间分析评价
Fig.5 Territorial spatial analysis and evaluation of online compilation system
资料来源:深圳市国土空间规划“一张图”实施监督信息系统界面
(2)国土空间规划实施评估
开展国土空间规划实施评估,摸清规划实施情况和存在的问题,为国土空间规划编制及实施监督夯实基础。基于自然资源部发布的《国土空间规划城市体检评估规程》,设计开发战略定位、底线管控、规模结构、空间格局、公共服务、基础支撑及资源利用等多维度评估指标体系及运算模型。运行分区规划在线编制系统,可快速呈现各维度规划实施成效,检视规划实施问题,为分区规划编制及动态维护提供支撑(图6)。
图6 在线编制系统国土空间规划实施评估
Fig.6 Evaluation of territorial spatial planning implementation for online compilation system
资料来源:深圳市国土空间规划“一张图”实施监督信息系统界面
3.2.3 规划方案生成
(1) 规划要素传导落实
按照管控有效、上下协调的原则,围绕国土空间规划中的功能分区、规划指标、“三区三线”、保护名录等核心管控要素,形成市级总体规划与分区规划传导校对功能,确保国土空间规划逐级、逐层有效传导,规划目标和任务分解落实到位,强化总体规划对分区规划的指导与约束作用(表2)。
表2 在线编制系统重要规划指标确定规则
Tab.2 Determination of important planning indexes for on-line compilation system
资料来源:笔者自绘
(2) 规划方案情景模拟
在划定“三区三线”的前提下,建立人口规模、就业分布、城市扩展、经济发展、资源利用等模型,对整体人口规模、用地结构、建筑规模、建筑密度等内容进行分析模拟,预演不同情境下的空间解决方案。将模拟结果与优民生、增居住、强工业、控商办等规划目标进行比对,为规划空间方案确定提供科学依据(图7)。
图7 在线编制系统规划方案情景模拟
Fig.7 Scenario simulation of planning scheme of online compilation system
资料来源:深圳市国土空间规划“一张图”实施监督信息系统界面
3.2.4 规划辅助审查
(1)规划成果质量检查
规划成果质量检查(简称“质检”)是规划成果标准化的重要保障,是实现国土空间规划“一张图”的重要基础。基于统一的质检要求及细则,对各区(管理局)提交的分区规划成果进行在线质检。质检内容涵盖数据完整性检查、空间数据基本检查、属性数据标准性检查、空间图形拓扑检查及表格数据检查等,确保规划数据质量符合技术规范。此外,系统还采用百分制,评价规划成果的质量状况。对于质检中发现的错误,按照检查内容划分错误等级,自动扣减对应分值。质检分值低于标准分值即判定规划成果质量不达标,同时生成质检报告,显示各项错误信息,便于规划编制人员修改完善,提升规划编制效率和规划成果质量(图8)。
图8 在线编制系统规划成果质量检查
Fig.8 Quality inspection of planning results of online compilation system
资料来源:深圳市国土空间规划“一张图”实施监督信息系统界面
(2)规划成果内容核查
为实现“多规合一”目标,分区规划成果不仅要质量检查合格,还要按照审查办法及传导要求,开展规划成果合规性核查。分区规划在线编制系统,可为核查人员提供辅助审查工具,提供文本内容表达规范性检查、图文一致性检查、指标符合性检查、规划内容落实检查、名录一致性检查、位置一致性检查、边界一致性检查等功能。核查人员可结合机器核查结果及技术人员判读,针对规划内容逐项出具核查意见,由系统汇总后自动生成核查报告,提高辅助审查的效率与质量,实现规划审查的全程“留痕”。
3.2.5 公众参与互动
贯彻落实“开门编规划”理念,提供面向公众的国土空间规划服务,支持多渠道规划信息公开公示、规划成果意见征询,促进规划的公众参与。
(1)规划成果意见征询
分区规划在线编制系统可提供意见征询表格定制、公众意见收集整理及分析功能,引导社会公众广泛、有序地参与规划决策,真正落实“人民城市人民建”。
(2)规划信息公开公示
分区规划在线编制系统可提供有关国土空间规划编制、审批、监督等公开、公示信息的浏览和检索,实现规划信息公开透明、实时更新,支撑全民参与、群策群力的规划编制新模式。
04
结语
信息技术对国土空间规划领域的影响日益显现,新型信息技术的广泛应用,加速了规划理论、方法及实务的变革。数字化、在线化和智慧化成为规划转型的必然趋势。作为迈向智慧规划的重要一环,在线规划极大地推动了规划编制模式、规划管理方式的改变。其优势在于,利用数据流打破数据(信息)与其他要素的紧耦合关系,增强数据的流动性,扩大数据的应用范围,挖掘数据潜在的价值,进而提升规划编制和管理效率。实践表明,在线规划模式更加适应当前规划转型的需要,在规划业务中能够发挥显著作用。
当前,数字规划、智慧规划方面的研究方兴未艾,本文对在线规划理论的探索和实践应用也刚刚起步,还存在诸多不足,特别是在打通规划编制、审批、实施和监督等业务链条进而实现全生命周期闭环管理方面,有待进一步探索与实践。