城市国土空间监测数据在规划实施监测评估中的应用研究
2024-08-09摘要
“统一底图、统一标准、统一规划、统一平台”是CSPON建设的重要原则,自然资源部门新近开展的城市国土空间监测为上述“四统一”,尤其是“统一底图”提供了有力支撑。本文结合规划实施监测评估实践,深入研究城市国土空间监测数据的应用。首先,基于对城市国土空间监测的内容分析,指出城市国土空间监测工作具有数据权威、从“城外”走向“城内”、地类与要素相结合等特征;其次,从指标监测与计算、专题评估等方面,结合具体实例对其应用进行分析;最后,针对应用中反映出的监测范围不明、统计口径不一、部门衔接不畅、细化分类不全等问题,提出建议。
作 者
崔 颖 自然资源部国土空间规划研究中心研究实习员
柳 泽 自然资源部国土空间规划研究中心监督评估所所长,正高级工程师(通讯作者)
武 敏 自然资源部国土空间规划研究中心规划师,助理研究员
周 亮 南京国图信息产业有限公司中级规划师
杨壮壮 南京国图信息产业有限公司中级规划师
2022年,党中央、国务院批准印发《全国国土空间规划纲要(2021—2035年)》,明确要求建设国土空间规划实施监测网络(China Spatial Planning Observation Network,CSPON)。2023年9月,自然资源部办公厅印发《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023—2027年)》,明确全国国土空间规划实施监测网络建设的路线图。CSPON是落实构建美丽中国数字化治理体系和建设绿色智慧的数字生态文明的重要举措,也是推进“多规合一”改革和完善国土空间规划体系的重要抓手,还是推进“可感知、能学习、善治理、自适应”智慧规划的关键。其中,“统一底图、统一标准、统一规划、统一平台”是推进CSPON建设的重要原则。目前,构建统一的规划“一张底图”成为众多学者关注的重点。但受限于传统的调查监测手段,对城市内部空间难以进行精细的调查,对城市内部规划也难以进行实时的监测和智能的评估。
2022年,自然资源部启动城市国土空间监测工作,基于统一的调查、规划、用途管制、用地用海分类,深度集成住建、应急、教育、医疗、交通等行业相关数据资料,对城市自然资源和人文地理要素进行细化和补充监测,实现自然资源调查监测由“城外”向“城内”扩展,对CSPON建设发挥重要作用。目前,针对城市国土空间监测的研究多着眼于监测工作本身,侧重数据采集、质量控制等方面。本文结合规划监测评估实践,对城市国土空间监测成果数据的具体应用情况进行分析研究,以期为相关工作提供借鉴。
01
城市国土空间监测的
内容及相关特征
1.1 城市国土空间监测概况
城市国土空间监测(Urban Spatial Monitoring, USM)是自然资源调查监测体系的重要组成部分,2022年先行在国务院审批总体规划的107个城市开展,2023年拓展至全国所有地级及以上城市。该项工作目的是为掌握自然资源和人文地理要素类型、面积、范围、分布和变化,以及城市建设总量、用地结构、基础设施和服务功能等情况,支撑城市建设用地细化、国土空间规划编制与实施监督、城市体检评估和用途管制等国土空间治理工作。
1.2 城市国土空间监测的工作内容
城市国土空间监测将上一年度国土变更调查数据作为监测本底,参考地理国情监测成果中的城市要素和收集的专题资料,综合采用遥感、人工智能和大数据分析等技术,基于本年度的遥感影像数据,通过影像对比、内业解译、外业调查与核查、空间数据综合分析等手段,以用地细化、变化范围标注、要素提取的方法,完成城市空间信息细化与补充,汇总形成本年度城市空间信息数据集。城市国土空间监测数据采集技术流程如图1所示,其监测范围根据监测要素类型分为全域范围和城区范围两类。
图1 城市国土空间监测数据采集的技术流程图
Fig.1 Technical process for data acquisition of USM
资料来源:根据《2023年城市国土空间监测技术方案》(自然资调查函〔2023〕13号)修改
1.3 城市国土空间监测的特征
1.3.1 数据的权威性
为确保监测数据成果的准确性和规范性,城市国土空间监测工作坚持全过程质量管理原则,实行“两级检查、一级验收”制度(图2)。其中,监测作业单位和质量管理部门负责监测成果质量的“两级检查”,省级自然资源主管部门负责组织成果,国家基础地理信息中心负责质量抽查等工作。科学、有效的质量管理流程,可以确保监测数据及监测成果内容、形式和质量等的获取和生产符合相应的技术规范和要求。
图2 城市国土空间监测成果的质量控制流程图
Fig.2 Quality control process of USM results
资料来源:根据《2023年城市国土空间监测技术方案》(自然资调查函〔2023〕13号)修改
1.3.2 从“城外”走向“城内”
基于现势性强的高分辨率遥感影像和外业实地调查举证等监测技术,城市国土空间监测成果可深入分析城市用地结构、设施布局、功能等,实现对城市内部空间的“精细刻画”。这也体现出在“两统一”职责下,自然资源调查监测工作正从“城外”走向“城内”,调查监测工作在内容、范围和精度等方面发生深刻转变。
1.3.3 地类与要素的结合
城市国土空间监测兼具地理国情监测、地类变化遥感监测的特点和优势,在年度国土变更调查成果的基础上,进一步扩大监测范围、细化相关地类、补充相关监测要素,采集相关属性信息。参考城市国土空间监测要素表(表1),1~10项监测内容处于变更调查地类二级类下,按监测要素,可细化确定三级地类,同时确定监测要素的空间位置、占地范围、面积及相关属性;11~15项主要用于确定监测要素的空间位置(范围)、面积(长度)及相关属性等。
表1 城市国土空间监测要素
Tab.1 Spatial elements of USM
注:本研究以2022年城市国土空间监测数据为基础。
资料来源:《2023年城市国土空间监测实施方案》
02
城市国土空间监测数据成果
在规划实施监测评估中的应用
以下结合笔者开展的部分城市国土空间规划实施监测评估实践,从数据内容、数据精度、统计口径等方面,对城市国土空间监测数据成果的实际应用情况进行分析。
2.1 指标监测与计算
2.1.1 对国土空间规划城市体检评估的支撑情况
当前,城市国土空间监测数据可支撑《国土空间规划城市体检评估规程》(TD/T 1063—2021)指标体系的部分指标要求,包括人均应急避难场所面积、消防救援5分钟可达覆盖率、城市内涝积水点数量等28项指标(表2)。
表2 城市国土空间监测可支撑的体检评估指标项
Tab.2 The indicators of city examination and evaluation in spatial planning supported by USM
注:▲为国务院审批城市的必选指标。
资料来源:根据《国土空间规划城市体检评估规程》(TD/T 1063—2021)修改
整体来看,城市国土空间监测数据涵盖部分城市体检评估空间要素类指标,一定程度上解决了体检评估中权威数据缺失的问题。
2.1.2 对城镇开发边界与城市内部规划实施监测评估的支撑
2023年度城镇开发边界与城市内部规划实施监测评估工作,是自然资源部国土空间规划研究中心开展的技术验证和试点工作,确立面向安全底线刚性化保护、人居环境高品质生活、国土空间高效能治理和经济社会高质量发展四个一级监测评估维度,对重要控制线、空间规模与结构、创新发展、公共服务、城市韧性、规划管控及数字化治理等22个二级维度(共计140个指标)开展动态监测、精准评估和及时预警。
基于城市国土空间监测数据,可计算上述140个指标中的19个评估指标(表3),主要包括各类设施覆盖率、道路网密度、人均应急避难场所面积、城市内涝积水点数量、殡葬用地面积等指标。
表3 城镇开发边界与城市内部规划实施监测评估中可计算的指标
Tab.3 Quantifiable indicators in the monitoring and evaluation of the implementation of urban development boundaries and intra-city planning
资料来源:城镇开发边界与城市内部规划实施监测评估指标体系
2.2 专题评估应用
城市国土空间监测数据对专题评估分析也具有较好的支撑作用。结合手机信令数据、位置大数据等,进一步丰富城市国土空间监测数据的应用场景,如城市人口画像、城市人口流动趋势分析、交通流量和出行模式研究、人口迁移和社会经济动态分析、城市生态环境分析、灾害风险管理等。以下结合15分钟生活圈、绿地与开敞空间等相关评估,对城市国土空间监测数据的应用进行具体分析。
2.2.1 公共服务设施15分钟生活圈分析
将某地城市国土空间监测数据中各类公共服务设施数据与互联网公开POI点数据做对比(表4),可以发现该区域城市国土空间监测数据中的设施数量,远小于互联网公开POI点数据中的设施数量。但城市国土空间监测数据可补充公共服务及相关设施的等级、类型、数量等属性信息,有助于精准分析设施的服务能力及范围。
表4 某地城市国土空间监测数据与公开POI数据的设施点数量对比
Tab.4 Comparison of the number of facility points between USM and public POI data in a certain city
资料来源:根据城市国土空间监测数据、互联网公开数据自行统计
2.2.2 公园与绿地相关分析
整体来看,城市国土空间监测数据中的“公园与绿地”相关数据,与城市园林绿化部门的公园绿地行业管理数据在范围和口径上存在差异。结合实际工作,在对具体城市“人均公园绿地面积”等指标进行计算时,计算数值与地方主管部门提供的数值也存在较大差异。究其原因,一方面是公园绿地的调查监测口径、计算方法不同;另一方面是城市国土空间监测工作范围为“城区”,且是在上一年度变更调查的“公园与绿地”范围内进行细化。普遍存在的情况是,部分公园绿地在城市国土空间监测中为“林地”,导致“公园与绿地”面积数据偏小。
2.2.3 城市洪涝风险分析
城市洪涝风险分析是韧性城市建设的重要内容。基于城市洪涝仿真预测模型,对某研究区进行洪涝分析,识别其潜在积水点,使用的数据包括数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、用地类型、排水管网等。从模拟分析结果来看,预测积水点位与城市国土空间监测数据的“城市内涝积水点”差异较大。与实际情况相比,监测数据的“城市内涝积水点”数量偏少(图3)。
图3 某地城市积水点位及水位分析
Fig.3 Analysis of the location and water level of urban waterlogging points in a certain city
资料来源:笔者根据模型分析结果自绘
2.2.4应急避难场所的分析
目前,不同领域对城市应急避难场所的内涵及类型尚未形成统一认识(表5),多数不单独占地,而是结合公园广场、住宅小区、行政办公、地下停车场等设施共建、改建。整体来看,在2022年的城市国土空间监测数据中,应急避难场所仅要求细化调查占地面积200m2以上的应急避难场所(地上),因此监测数量相对较少。然而,在实际管理过程中,应急避难场所范围更为广泛,公园、广场、地下停车场等多纳入应急避难场所范畴。因此,后续调查过程中应加强与应急管理部门的对接,明确各级各类应急避难场所的定义,进而分层次、分类别分析应急避难场所的覆盖范围,更加符合应急避难资源多功能兼用的现实需求。
表5 现行标准对应急避难场所的定义及相关规定
Tab.5 The definition and relevant regulations of emergency shelters in current standards
资料来源:笔者根据各标准内容整理
2.2.5 交通网络相关分析
道路交通网络及其连通性、可达性等是规划体检评估的重要内容。在笔者开展的城镇开发边界与城市内部监测评估案例中,选择部分市、县对比城市国土空间监测(USM)数据与开放街道地图(Open Street Map,OSM)数据路网情况(表6)。结合总体数据情况和抽样对比发现,城市国土空间监测数据具有更广泛的覆盖范围和更精细的空间分辨率。考虑到城市国土空间监测数据的现势性,在规划实施监测评估中开展交通网络相关分析,应进一步结合年度变更调查数据中的道路网络。
表6 2022年USM与OSM数据中关于多地服务路网长度对比
Tab.6 Comparison of service road network length in various places between USM and OSM data in 2022
资料来源:数据分别来源于OSM和USM数据,路网长度自行统计
03
应用中存在的
问题及相关建议
城市国土空间监测可有效支撑规划实施监测评估,但在监测范围、统计口径、数据时点等方面还可进一步完善。
3.1 采集范围局限于城区,建议逐步统一监测范围
城市国土空间监测范围主要为城区,部分内容扩展到全域,体检评估指标则较多涉及全域空间。首先,为提高监测数据的适用范围,建议有条件的地区结合规划实施管理实际,逐步将国土空间监测范围从城区拓展至全域。其次,目前城区范围尚未在各行业推广应用,同时社会经济等统计数据与城区范围难以进行精准的空间匹配。建议在针对城镇开发边界和城市内部的具体监测评估应用中,先将城区作为监测范围,根据统计数据的统计范围,对应将中心城区、市域作为监测范围进行计算和比较(表7)。
表7 城市建成地域相关空间范围对比
Tab.7 Comparison of urban built-up area related spatial scope
资料来源:笔者自绘
3.2 各地工作基础差异较大,需加强数据校核
目前,全国各地工作基础差异较大,部分地区工作基础较好,相关数据比较齐全,从面状要素到点状要素,一应俱全。如南京市体育用地数据十分完善,既有独立用地的奥体中心体育馆,也有小区内部的活动场地,且每年会开展年度更新工作。但一些经济条件和工作基础相对较差的地方,数据完整性较差,甚至难以获取。直接应用城市国土空间监测数据进行城市间的对比,可能出现精度不一、难以比较的情况。建议后续相关应用,进一步加强统一标准、校核数据等工作。
3.3 缺少主管部门联动校核机制,建议统一监测及计算口径
城市国土空间监测工作已充分利用地籍调查和不动产登记等工作成果,收集民政、统计、应急、教育、环保、住建、体育等多个行业部门的专题资料,综合最新遥感影像,利用多种技术手段,结合实地调查,确定监测对象的空间位置、范围和属性,所生产的数据具有较高的精度和准确性。但也存在要素图斑边界与产权证等边界不一致的情况,涉及到用地红线、道路红线等时尤为突出。这些数据目前还缺少与主管部门的联动校核和认定,部分数据计算口径有待与主管部门达成共识。
建议统一城市国土空间监测精度,明确调查监测标准,提升数据的可比性。如在对体育设施监测中,可将点状的小区活动场地纳入监测范围。因各地做法不同,应加强与行业主管部门的衔接,在监测标准、精度等方面达成共识。对于统计口径的差异,允许采用各自的统计口径,但需单独说明。此外,为避免相关统计调查工作内容重叠,造成资源浪费,建议充分利用相关行业部门已有的调查成果。
3.4 数据现势性有待加强,建议明确年度监测数据的时点
城市国土空间监测数据现势性与年度规划实施体检评估时效性之间的衔接有待加强。目前,城市国土空间监测数据的现势性以上一年度变更数据为基础,结合当年年中的卫星遥感影像(4—6月)、最新专题资料和实地调查等进行数据采集与生产,于当年10月底提交成果。其中,商品房、保障性住房、单体建筑的数据采集工作将在2024—2025年完成。
各级国土空间规划年度监测评估,一般在当年年末开展,次年上半年形成评估成果。因此,对于规划实施的年度监测评估工作,如果改为以年末为更新时点,数据现势性将更好。建议有条件的城市,可结合年度自然资源监测工作,将城市国土空间监测时点更新至年末。
3.5 部分数据监测不全面,建议完善监测内容及细化分类
目前,城市国土空间监测要素及分类已充分衔接国土空间规划和用途管制相关业务需求,但对部分要素或地类,还需作进一步优化或细化。具体包括:第一,变更调查和空间监测中的“城镇住宅用地”,目前主要是进一步细化为商品住房和保障性住房。一方面,建议衔接用地用海分类,进一步细化为一类城镇住宅、二类城镇住宅;另一方面,如何定义商品住房、保障性住房,各地住房政策千差万别,导致调查数据的真实性受到影响,且不具有可比性。第二,变更调查和空间监测中的“公用设施用地”,目前仅针对六类设施(消防站、自来水厂、污水处理厂、垃圾集中处理设施、邮政局、供热厂)。建议进一步衔接用地用海分类,补齐通信等其他公用设施,同时建议补充水系、交通网络之外的其他设施网络。
04
结论与讨论
城市国土空间监测是履行“两统一”职责的重要举措,有效增强自然资源调查监测对城市国土空间规划的支撑,助力建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监管机制。目前,城市国土空间监测在监测范围、统计口径、数据精度等方面还有一定的提升空间。未来,一是立足城市国土空间规划全生命管理需求,优化监测范围、完善监测内容和细化分类,加强与相关行业主管部门的衔接。二是加强与自然资源全周期管理的衔接,加快规划“一张底图”建设。如南京市立足自然资源全周期管理,从各类业务对现状数据的需求出发,在土地利用年度调查的基础上,开展专项调查、细化调查、日常调查、实体空间调查四方面工作,进一步夯实底图。三是深入推进国土空间规划实施监测网络建设,构建城市国土空间动态感知体系。