规划问道

【AI+GIS】空间智能如何重构规划DNA?以详规数字化管理智能审查为例丨城市数据派

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AI大模型的迅猛发展为国土空间规划领域的数字化、智能化创新转型带来了前所未有的新机遇与新挑战。针对当前详细规划编制与管理的迫切需求,聚焦新时期国土空间规划背景下自上而下的传导体系,基于大语言模型识别与解析图文关联表达的传导知识体系,构建国土空间规划体系的多层次知识图谱,形成逐级传导、空间协同、要素多元交互的多层次规划信息传递与协调机制,实现机器可理解、可解释、可计算、可回溯的知识规则库,研发丽水市详细规划数字化管理智能审查软件,为详细规划编制与规划管理审查,以及城市更新、多方案比较、规划城市体检实施评估等提供技术支持。

现状背景:提升大语言模型生成规划领域知识的能力

随着全国各地国土空间总体规划编制报批工作的逐步完成,各专项规划与详细规划的陆续展开,如何有效落实各层级空间传导,有序推进编制工作已成为行业领域关注的焦点与迫切需求。针对大语言模型处理国土空间规划传导知识体系的局限性,基于丽水市规划编制成果和技术管理规定,研发面向自然语言(图、文和表)的知识规则提取与解析模型,辅助训练大语言模型有关生成领域知识的成效。在此基础上,构建国土空间规划传导过程的多层次知识图谱,支撑详细规划编制数字化管理智能审查,提升规划行业信息“数字化”与“智能化”应用。

知识解析模型:面向国土空间规划知识的语言模型

规划知识体系蕴含于规划编制成果(图件、文本等)之中,或以规定、导则、指南等技术文件呈现,其中的知识规则有些是显现的,有些是隐含的。机器读懂、理解和解析上述知识体系,是一个从“现实世界”到“数字世界”、从“人脑认知”到“机器认知(AI)”的诠释、表征和建模的过程。基于此,针对规划领域知识规则的空间性、关联性与约束性等特征,探索规划知识单元的划分方法与粒度,设计顾及空间特征的知识规则句法模式和解析定理,基于物元可拓学理论,研发面向国土空间规划知识提取与解析的三元组模型(如图1所示),提升大语言模型在规划领域知识方面的处理能力。

图1 规划知识规则解析模型

多层次规划知识图谱:助力“智能审查”的多维度深度索引


针对详细规划审查内容的层次性、多维性、关联性与空间性等特征,凝练国土空间规划的传导知识体系,揭示传导过程的层次协同、多元交互机理,构建传导过程的多层级知识图谱,揭示规划要素之间所具有复杂的多元协同关系与内在逻辑,实现规划刚性传导、弹性管控内容的动态调整、联动更新与维护入库。传导知识图谱应用于不同层次规划成果的关联;各类规划业务实体的关系表达;传导知识规则、管控要素、关联指标等的查询检索;审查场景的自定义,以及审查知识体系动态更新。 


如图2所示,表示某单元规划所需要审查的内容,包括上位规划传导内容、本单元总体控制内容、综合交通、公服设施等九大类。


图2 某单元详细规划审查的多层级知识图谱

如图3所示。表示某地块详细规划所需要审查的内容,包括上位规划(单元规划)传导内容、本地块指标内容、机动车入口、配套设施、规划设计等七大类内容、并按空间控制(实位、虚位、点位、线位)、指标控制、定性控制、规划引导等方式智能审查。


图3 某地块规划详细审查的多层级知识图谱

“智能审查”:可以做些什么

智能审查主要服务于落实上位规划刚性管控,提升规划管控的弹性空间,建立详细规划编制动态更新机制,减少规划重复编制、重复审批,加快项目落地。助力有用、好用、管用的详细规划编制体系实施,满足规划管理的迫切需求。如图5所示,智能审查软件由知识规则、空间运算、符合审查、查询检索、联动调整、报告报表等八大模块组成。


图4 规划审空间智治软件功能框架

图5所示为软件界面,“软件”已在丽水市中心城区大小白岩区单元详细规划、以及中心城区凤鸣区块、中心城区青岗区块等6个街区详细规划中应用,取得了较好的效果。

图5 规划编制管理智能化审查软件界面

未来展望:AI+GIS“双翼”的加持,规划空间智能将展翅翱翔


规划是一个不断深化、优化的过程,其国土空间规划体系及其传导知识体系还在不断的探索和完善中。随着AI技术的不断发展,以及更多的应用于专业领域或专业领域更多地接入AI大模型,国土空间规划领域的数字化、智能化创新转型将会有更广泛的发展前景。本文期冀抛砖引玉,激发国土空间体系“数字化”转型的理论思辨与实践创新,为国土空间规划体系提供理论支撑与决策依据。

研究团队简介:

孙毅中,南京师范大学地理科学学院教授,博士生导师,中国城市规划新技术应用专业委员会委员;

朱杰,南京林业大学土木工程学院副教授;

杨静,南京邮电大学物联网学院副教授,中国城市规划新技术应用专业委员会委员;

王唯华,丽水市国土空间规划测绘研究院高级工程师;

汪孝冬,南京图申图信息科技有限公司软件工程师。


本文由城市规划新技术应用专业委员会微信公众号授权转载

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原文始发于微信公众号(城市数据派):【AI+GIS】空间智能如何重构规划DNA?以详规数字化管理智能审查为例丨城市数据派

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