科研创新 ｜ “国土空间评价诊断数据库软件”搭建研究与应用初探

国土空间规划改革正不断深化，评估评价是其中的基础性工作，产生大量对信息平台化和基础数据库的需求。为应对这一趋势，同济规划院设立院内一般课题，由同济大学刘超助理教授牵头，开展了《国土空间评估评价数据库搭建研究》（KY-2020-YB-B02）的课题研究工作。目前课题成果已基本完成，并在河南省国土空间总体规划等重点项目中得到实践检验，具有一定的行业前沿探索价值。

一

研究背景

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国内陆续出现国土空间评估评价软件，提升了国土空间规划工作的有效性与标准性。但其普遍存在以下问题：

1) 评价工作涉及环保、国土、海洋、防灾、水利等多部门的数据收集工作。各部门统计口径不一，统计数据结构差异较大，数据存储形式不同，没有建构完整的数据库。 

2) 评价工作涉及多类型不同要素叠加、权重赋值等重复操作较多，计算处理工作流程均较长，最终结果参考价值不高。 

3) 评价工作涉及多学科的相关知识，无标准化、系统化的知识集成和表达，评价结果没有参考官方最新文件，评价人员无法对各单项计算结果进行评估。

4) 双评价方法本身存在一定争议，且县镇级别不强制进行双评价工作，因此与同济规划院大多数地方县镇级别国土空间规划对接不明显。

基于国土空间规划双评价待解决的数据与技术整合需求与市场现有产品的问题，依据国家相关指南文件，结合团队对国土空间评估评价工作的科学研究与实践积累，充分考虑到指南的落地性及各地方应用的适应性与使用者的方便性，提出设计与研发一套国土空间评估评价数据库产品。

二

软件研究特点

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本软件依据《省市县级国土空间编制指南》、《双评价技术指南》与《市县国土空间开发保护现状评估技术指南》、《国土空间规划城市体检评估规程》等相关文件，提供了一套国土空间规划评估评价方法，并搭载省、市、县级别、精度一千米及以上的各部门基础数据供调用，对农业系统、生态系统和城镇系统的适宜性评价与现状评估方法进行标准化与模型自动化，对数据结果进行可视化，方便各学科人员进行操作使用。本软件的结果可用于国土空间规划治理体系中项目的初步评估评价。

本研究具有以下特点：

1) 基于自然资源部技术指南，软件设计规范化、标准化。结合申请团队的规划技术积累，充分考虑数据和模型的规范化和标准化。

2) 建立全国典型地区的基础数据库便于未来项目的初步评价，并提供案例地区（上海、长三角）的高精度数据库满足国土空间规划要求。

3) 基于申请团队的知识体系，数据库设计专业化、易操作。充分整合同济大学城市规划系、同济规划院的规划经验，探索形成了一套具有通用性和特色化的技术体系，保证专业化与操作性。

4) 跟同济规划院国土空间规划研究院进行紧密合作，通过项目实践与优化评估来提升评估评价数据库的准确性与实用性。

本次研究成果的主要创新点：

1）首先是在全国范围内利用机器学习的方法构建基础国土空间评价诊断基础数据库，满足同济规划院各项目的初步评价，并可用于部分正式评价中。目前评价工作涉及环保、国土、海洋、防灾、水利等多部门的数据收集工作。各部门统计口径不一，统计数据结构差异较大，数据存储形式不同，获取难度高，集成难度大；本课题将基本解决此难点和痛点。

2）第二是将数据库操作可视化，方便用户利用arcgis平台，优化使用、数据共享或存储读取。国土空间规划的数据评价涉及多类型不同要素叠加、权重赋值等重复操作较多，计算处理工作流程均较长，致使最终结果的错误率较高；且涉及多学科的相关知识，无标准化、系统化的计算方式集成和表达，评价人员无法对各单项计算结果进行评估。本课题将数据库标准化与可视化，创造方便易懂的使用体验。

三

主要功能介绍

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本软件依据《省市县级国土空间编制指南》、《双评价技术指南》与《市县国土空间开发保护现状评估技术指南》、《国土空间规划城市体检评估规程》等相关文件，提供了一套完整的国土空间规划评价诊断方法，并搭载省、市、县级别、精度一千米及以上的各部门基础数据供调用，对农业系统、生态系统和城镇系统的适宜性评价与现状评估方法进行标准化与模型自动化，对数据结果进行可视化，方便各学科人员进行操作使用。

本软件采取c-s结构，client集成Arcmap软件是典型的CS架构，主要的计算和数据存储位于服务器中，方便功能升级。同时client端基于ArcGIS Desktop进行二次开发，和arcmap深度集成，更好进行后续和前期的数据处理和制图。服务器采用阿里云，存储和计算分离的模式，软件中的数据库对国土资源进行了全面详细的分析和指标梳理，可以方便地服务国土空间规划工作。

本软件的结果可用于国土空间规划治理体系中项目的初步评估评价。具体包括如下功能：

1)基本的GIS地图查看

2)不同评价诊断单元、行政区划级别的选择

3)各类数据的查询、读取、存储与共享

4)评价诊断各单项与集成结果的计算结果的可视化与规范化输出

数据库软件框架示意图

四

软件展示

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本软件的生态评价、城镇与农业部分包含双评价的一般评价指标，适用于省/市级尺度，此处展示软件在Arc_GIS中的操作主界面。

基础评价指标：水源涵养重要性、水土保持重要性、生物多样性、防风固沙重要性、生态重要性、水土流失敏感性、土地沙化敏感性、沙源流失敏感性、生态敏感性、生态保护重要性、土地资源评价、水资源评价、气候评价、灾害评价、区位优势评价、城镇适宜性评价、农业生产承载规模、农业生产适宜性评价。

软件界面示意图

五

成果与后续计划

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目前该软件已经可以投入使用并已获得软件著作权，已有用户手册和相关发表文章，未来软件也将不断维护和升级，以供规划师使用。

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研究团队

刘超  同济大学建筑与城市规划学院 助理教授

傅晓蝶 同济大学建筑与城市规划学院 研究生

沈逸菲 同济大学建筑与城市规划学院 本科生

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本研究受上海同济城市规划设计研究院有限公司科研课题资助

（课题编号：KY-2020-YB-B02）

供稿 ｜ 刘超

编辑 ｜ 宣传办

终审 ｜ 汪劲柏、肖达

原文始发于微信公众号（同济规划TJUPDI）：科研创新 ｜ “国土空间评价诊断数据库软件”搭建研究与应用初探