动态时空数据驱动国土空间规划和城市运行创新

——《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》系列解读六

长期以来，国土空间规划依赖团队经验、场地调研和规划原理来编制影响千万人口的规划方案，能掌握的数据往往只有更新较慢的测绘数据及统计数据、数个小时的交通峰值记录、十年一次的人口普查数据和百中选一的采样问卷反馈，权威判断和创意想象补足了规划技术的空白。近年，数字技术的高速发展颠覆了一个又一个的传统行业，物联网和移动互联等新技术的应用带来了城市时空大数据的爆发式增长，“没数据”已不能成为无法全面和客观理解城市的借口，人类首次有了从“上苍的视点”俯瞰城市活动的可能性。然而犹如埋藏在地下深处的原油，城市数据的存在不等于可用，需要经过系统的钻探、开采、输送、提炼、储存以及发动机的量身定制才能焕发其能量。

中共中央国务院出台《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》，确立了国土空间规划体系的基础作用。通过加强资源环境监管，树立底线思维，实现“多规合一”，进一步优化国土空间格局。根据意见要求，未来将不在国土空间规划体系之外另设其他空间规划，实现“一张蓝图绘到底”。因此，国土空间规划体系的建立，正改变着国内规划行业的技术路径、管理方式与发展格局。一张蓝图将联合不同的规划成果，帮助打破数据壁垒，并可接收更多来源的城市时空大数据，最终形成城市空间数据平台，但是，由于数据产存分散、数据类型繁杂多样、数据收集处理缺乏统一标准，一定程度上影响国土空间规划监测评估预警工作效率。制定统一、融合、规范的国土空间规划时空大数据应用标准，提高行业大数据应用的科学性、准确性和时效性，对推动建设全要素、多类型、全覆盖、实时更新的权威国土空间规划数据库，推进“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧规划建设具有积极意义。

近日，自然资源部发布《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》，该规定围绕城市时空大数据分类，构建大数据采集处理、融合与质量控制体系，指导大数据在国土空间规划中的应用等3项工作目标，提出国土空间规划城市时空大数据应用可以分为数据资源层、数据采集处理与质量控制层、典型应用场景、业务服务层的4层总体框架。其中，数据资源层包括自然资源数据集、城市运行基础数据集和城市运行流数据集等，满足国土空间规划对自然资源、经济社会、人类活动等的分析需求。

自然资源数据集包括基础地理信息数据、自然资源调查监测数据、自然资源管理数据、遥感数据，描述各类自然资源的空间分布和利用状况。此类数据集中遥感数据可引入遥感AI算法提高国土空间的监测感知能力，基于对卫星影像、无人机影像等多源地球观测数据进行融合分析，实现对建筑、土地、植被、河流等多种目标信息的智能解译及变化感知，改变传统遥感数据处理耗时长、效率低等弊端。

城市运行基础数据集包括经济社会调查与统计数据，描述发生在国土空间上的各类社会经济活动，以传统的、官方的统计数据或业务管理数据为主。此类数据一般只有行政区划或地址属性而不能直接成图，需要利用地理网格单元、标准地址库等技术开展多源数据深度融合，实现将城市运行基础数据挂接到不同精度的空间单元上，实现多源数据融合，并对所有图层数据建立标准空间索引。

城市运行流数据集包括位置服务数据（手机信令数据和互联网位置服务数据）、互联网地理信息（地图）数据和物联网传感数据。此类属于城市的动态数据，来自于日益增加的移动设备和物联网设备，这些数据具有来源广、样本量大以及时效性强等特性，向规划师、城市管理者和市民揭示了一个更加真实生动的城市面貌。在动态数据的帮助下，国土空间规划将更接近一门定量分析学科，并能具体落实以人为本的理念。但由于有效信息难以辨识、行业机构间的数据壁垒、空间规划的管理模式以及专业教育的不足等多种问题，使得城市运行流数据集的潜力有待充分发挥。

通过该规定内容可以看出城市时空大数据的分类、采集处理、融合与质量控制以及在国土空间规划中的典型应用扩展等工作至关重要。见微知著，未来城市时空大数据应用呈现以下三个趋势：

一、数据成为城市发展重要的新资源

如何利用好城市运行流数据，成为当前规划行业的一项重要命题。一方面，城市运行流数据为国土空间规划带来了一种新的可规划的资源对象，可以帮助提升其他城市资源的使用效率。另一方面，动态数据能够揭示市民的真实需求，算法可以预测城市未来的发展可能。此外，规划行业的整个生命周期也需要为动态数据的引入进行创新和变革，例如对收集和处理城市运行流数据的物理基础设施的规划、新的规划协作流程和工作制度。城市运行流数据需要吸引更多的数据贡献者与使用者，从而提高使用率与实用率。开放非敏感数据并搭建起数据共享交流平台，将促进城市数据的利用和拓宽城市数据的来源。另一方面，数据在成为新的城市资源时，也需要建立完善的法律法规与第三方托管机构，以保障数据的准确与隐私性。

二、数据成为智慧规划的支撑力量

智慧规划提供了在运营阶段微调原始规划方案或规范的可能性，以感知-体检-预警-调整的机制，容许规划设计和参数在一定范围按城市运营的实际绩效调整，而非等待规划过时才进行过程冗长的大幅度修改。要实践这一理念，在早期规划阶段需要有意识地在合理的范围内设置规划区间，以应对潜在的后期变更需求。同时，借助动态数据与信息技术的作用，规划系统能够自动收集相关数据，在经过分析与处理后，对超出预期的建设状况提出警告并建议规划调整方向。

三、动态数据驱动国土空间规划和城市运行创新

对城市级的海量数据的实时汇聚和计算，以及对众多市民高并发需求的实时响应，需要足够强劲、稳定、安全和可靠的数据智能新技术，更精准的模型和更智能的算法。这些智能技术相互组合就诞生了城市的数字基础设施，这个基础设施除了支撑城市运营和治理，也会成为赋能国土空间规划全生命周期的创新平台和工具。这个数字基础设施还扮演收集城市数据的角色。借助传感器的作用，城市的动态数据被牢牢捕捉，在管理城市运行数据的同时，它也是应对城市突发事件的保障。通过海量数据的输入与机器学习技术，城市的数字基础设施将具备在突发情况下提出合理调配城市资源的方案，并提前在平台演习中测试其可行性，从而驱动城市运行模式的创新。

综上，该规定的发布将会为国土空间规划行业在规划编制、审批、实施、监测评估预警等各阶段用好城市时空大数据资源宝藏，为城市运行管理部门在城市资源配置、城市运行安全预警、市民需求匹配等方面用好数据智能算法和仿真分析模型提供明确指引，为利用动态数据驱动国土空间规划和城市运行创新提供坚强支撑。

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