地理信息系统（GIS）在国土空间规划中的应用

时间：2024-05-19

李劲柏邹琳

（西安市自然资源和规划信息中心，陕西西安 710082）

0.引言

国土空间规划的质量和成果，直接关系到一个区域，乃至一个国家社会经济发展水平，科学国土空间规划提升国土空间开发和利用效率，还能促使我国农业、生态、交通、水利等行业持续健康的发展。在科学技术飞速发展的背景下，GIS技术愈发先进，将其应用到国土空间规划中，可大幅度提升国土空间规划的质量和科学性，提升国土空间的综合利用效率，而且还能对目前生态环境的保护和改善，提供数据支持，有助于打造一个更加安全、舒适、宜居的生活空间和生态环境。基于此，开展GIS在国土空间规划中的应用分析就显得尤为必要。

1.GIS的相关内容

GIS是一种能够自动化采集、存储、管理地球表面和空间、地理分布数据的，用于输入、查询、分析和显示地理空间信息数据的计算机系统，融合了地理学、地图学、计算机技术、软件技术等先进技术，在很多领域都有良好的应用。能够通过现有的地理数据、空间信息等，通过复杂的空间分析和三维立体可视化技术的处理，就能实现地理空间分析和空间数据的充分挖掘。如果结合区域气候气象信息、人力地理数据、社会经济发展现状等，可实现对地理空间信息的演变和地理价值全面分析及充分挖掘，可为国土空间规划提供真实、直观、可靠的数据支持和理论指导，GIS技术应用得当，可大幅度提升国土空间规划的科学性和合理性。目前我国GIS已经相对成熟，可在提供基础服务的基础上，提供更加强大的二次开发能力，从而更好的满足国土空间规划二次开发的需求，还能丰富数据展示形式，具有良好的发展前景。

2.GIS在国土空间规划中作用

在国土空间规划中应用GIS技术，具有的作用主要体现在以下几个方面：

一是在国土空间规划前期工作调研中，经会遇到复杂、多变的地块，利用GIS自动的空间分析功能和规划范围内的DEM可对国土空间规划地块中的坡度、坡向、等高线、流域等进行全面系统分析。从而为用地适宜性评价提供可靠的数据支持。利用GIS中的空间分析公路，可精确的计算出国土空间规划范围的面积，再结合坡向、等高线、流域分析结果，就可以为确定用地范围和结构布局提供真实的数据。

二是在国土空间规划中，需要详细计算各地块的开发强度、建筑密度、绿化率、人口密度等。如果采用早期CAD技术，效率太低，而且错误率比较高，不利于保证国土空间规划的质量[1]。而采用GSI则能有效解决这一问题。可立足数据库技术，在建库之初就进行分层处理，形成一个专门的数据层，可对图形数据、属性数据等进行性系统化的分析和指标量算，减轻国土空间规划中的人力劳动强度。

三是早期国土空间规划方法，多为在平面上完成，无法为国土空间规划设计人员提供真实、立体的场景，不利于全方位展示地块实际情况。而且在设计方案中可能也存在很多不易发现的设计缺陷，埋下规划风险，不利于保证国土空间规划的合理性和质量。而GIS是一种三维立体化的系统，国土空间规划设计和管理人员，可在GIS上实时、交互的观察不同规划方案在城市环境中的效果，提升国土空间规划效果，这一点是传统技术难以达到。

四是从早期的的CAD图纸设计转向GIS数据布局。在国土空间规划中对数据的真实性、合理性有很高的要求，早期CAD技术具有很大的局限性，难以真实有效的展示国土空间的真实情况。而采用GIS则能有效解决这一问题。以GIS数据库为载体，可将国土空间规划信息落实到可推演的实际空间之上，再按照相关规范和标准，就能绘制“一张蓝图”，提升国土空间数据布局的精细化水平，实现高效制图和精准分析的有机结合。

3.GIS在国土空间规划中的应用思路

3.1 在完善基础设施中的应用

在现代化国土空间规划，涉及到的内容比较多，影响因素比较多，为保证各项工作能够高效、安全、有序开展，必须保证各项工作布置的完善性、合理性、科学性[2]。应用GIS能够促使国土空间规划更加合理，为国土空间规划设计方案的制定提供更加的决策支持，尤其是复杂的地形地貌及建筑密度比较大的城市规划中，通过应用GIS能够促使基础设施更加完善，促使现代化城市持续健康的发展。此外，全面运用二维平面图信息管理技术，能够建设出更加完善的信息数据整合平台，从而最大限度上发挥出GIS的功能和价值，实现国土空间规划的整体布局，促使现代化城市规划建设各项工作能够高效、有序的开展。在不影响城市正常运行和发展的基础上，提升城市现有国土空间资源的利用率。

3.2 在土地适宜性评价中的应用

利用GIS能够建立起土地利用总体规划数据库系统，从而实现对土地适宜性全过程、全方位的评价，土地适宜性的评价内容包括：地形坡度、裸地比例、农作物灌溉条件、侵蚀率、有机物含量百分比等。通过分析和评价这些指标，而对土地资源的适用性进行评价，确定合理的农业用地、植树造林用地、生产用等[3]。GIS在土地适宜性评价中，主要是利用神经网络系统，对各种评价标准及数据进行全方位的处理、查询，并清楚直观的展示在国土空间规划设计人员眼前，帮助国土空间规划设计人员，编制出更加科学合理的国土空间规划方案。

3.3 在国土空间规划管控中的应用

在国土空间规划中应用GIS，可对规划地块中的土地资源、水系、生态环境等进行单一独立的评价，或者多要素综合评价，其评价结果，可作为国土空间用途管制的基。比如：在“双评价”的基础上，还能准确划定“三区三线”，所谓“三取”指的是生态空间、农业空间、城镇空间；“三线”指的永久性基本农田、生态保护红线、城镇开发边界线等。“三区三线”也是国土空间规划管控的核心内容，但其内容非常复杂，影响因素众多，任何一个细节处理不当，都会影响总体国土空间规划效果，甚至会造成大量国土空间资源被破坏，不利于可持续发展。在国土空间规划管控中科学合理的应用GIS，能够对规划区域的细碎斑块进行全面系统的处理，然后再结合区域国土空间发展方向及发展的实际需求，开展全方位的定性分析和细致化的考量，保证国土空间规划的科学性和可行性。

3.4 在完善国土空间基础信息平台中的应用

在时代持续发展的背景下，早期国土空间规划方法和技术，已经那以满足现代化国土空间规划的要求。新的国土空间规划需要新技术和新体系的保障，以免发生重复开发问题。目前我国国土空间规划已经基本实现了“一张图”和省级国土空间基础信息平台[4]。全新的国土空间规划，就以此为基础，逐步完善国土空间基础信息平台，建立起县级以上的国土空间基础信息平台，在远期还将打造国土空间规划动态监测评估预警和资源环境承载能力监测预警平台，这些平台的建设都需要GIS技术的支持，GIS能够随着科学技术的发展逐步更新、完善，可为国土空间规划的审批、监测、评估、预警等提供先进的技术支持和系统保证[5]。