關鍵詞:土地空間規(guī)劃;三維信息化;實景三維;新基礎測繪;三維智能選址;公眾參與;城市規(guī)劃;
實現(xiàn)國土空間規(guī)劃全周期精細化、智能化管理。實現(xiàn)國土空間規(guī)劃全周期精細化、智慧化管理。
導讀近年來,隨著土地空間規(guī)劃改革的深入推進和三維改革GIS隨著技術(shù)的突破性發(fā)展,自然資源部越來越重視三維信息化建設,先后出臺了自然資源三維一圖建設和實景三維建設的相關政策。近日,自然資源部辦公廳進一步發(fā)布《關于全面推進實景三維中國建設的通知》(自然資源辦公室發(fā)布〔2022〕7)對全面推進實景三維中國建設的目標、任務和分工提出了明確要求。
·《關于全面推進實景三維中國建設的通知》(自然資源辦公室發(fā)布〔2022〕7)建議到2035年,國家、省、市、縣多級實景三維在線系統(tǒng)將實現(xiàn)泛服務,地級以上城市和有條件的縣級城市將實現(xiàn)數(shù)字空間與實際空間的實時連接。
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·《實景三維中國建設技術(shù)大綱》(自然資源部2021年8月)和《新型基礎測繪與實景三維中國建設技術(shù)文件》(自然資測繪函〔2021〕68號)強調(diào)實景三維是國家新型基礎設施建設的重要組成部分。
·《自然資源三維時空數(shù)據(jù)庫建設總體規(guī)劃》〔2021〕21號)要求構(gòu)建自然資源三維立體時空數(shù)據(jù)庫,并實現(xiàn)各類自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化瀏覽、查詢、統(tǒng)計、分析等實時應用;
·《2020年自然資源部 *** 安全與信息化工作要點》強調(diào)要以數(shù)字高程模型(DEM)基于三維測繪成果,以遙感圖像為背景,推進自然資源三維一圖建設;
·《自然資源部信息化建設總體規(guī)劃》〔2019〕170 建議建立三維自然資源的一張圖,并提供即時分析、實時展示的三維場景分析展示功能。
圖 三維GIS發(fā)展趨勢(資料來源:超圖,宋關福)
相關政策的出臺正在推進平面CAD、GIS以實景三維為主的傳統(tǒng)規(guī)劃GIS、IoT、AI、VR以技術(shù)整合為支撐的全景土地空間規(guī)劃轉(zhuǎn)型。作為反映人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間的真實、三維、及時的時空信息,是國家重要的新基礎設施,可以突破二維信息性能的束縛,實現(xiàn)從靜態(tài)到動態(tài)的直觀展示,還可以通過全景分析、智能審查、動態(tài)感知、有趣的互動,為促進科學規(guī)劃、規(guī)劃準確實施、規(guī)劃全過程監(jiān)督和公共智慧參與提供有效支持,實現(xiàn)土地空間規(guī)劃全周期的精細化、智能化管理。
三維全景分析有助于科學規(guī)劃二維規(guī)劃的局限性在于平面數(shù)據(jù)底板攜帶的空間信息量有限,不能直觀地顯示地面、表面和地下的資源分布,難以統(tǒng)一規(guī)劃三維土地空間。三維實景圖集地形、地貌、地形等三維模型,可直觀反映自然地理模式和自然資源狀況;結(jié)合坡坡分析、淹沒分析等三維分析工具,可科學識別坡耕地、永農(nóng)山河等問題,為三區(qū)三線劃分、耕地保護等自然資源管理決策提供重要支持。同時,基于遙感圖像和三維建筑景觀模型數(shù)據(jù)庫,可以進行自動批量建模、參數(shù)設計和模擬,幫助規(guī)劃設計師快速構(gòu)建和動態(tài)調(diào)整規(guī)劃設計方案。此外,利用豐富的三維場景渲染手段,更直觀地分析和展示規(guī)劃結(jié)果,提高規(guī)劃結(jié)果可視化的多維細節(jié)。
圖 基于遙感圖像識別的全球批量建模技術(shù)
圖 永農(nóng)上山下河智能識別應用
三維智能審查,確保準確實施規(guī)劃傳統(tǒng)規(guī)劃中重編輕管、編管分離的情況,導致規(guī)劃與實施無法銜接。同時,重二維土地利用指標和輕三維城市設計導致國內(nèi)千城一面、空間質(zhì)量低下等問題。在規(guī)劃實施過程中應用三維實景,可以將容積率、建筑密度、綠地率等二維開發(fā)強度指標擴展到邊界型、指標型、結(jié)構(gòu)型、位置型、名錄型等控制要素。形成三維數(shù)字控制要素系統(tǒng),植入項目選址、土地審批、規(guī)劃許可證、規(guī)劃驗證等環(huán)節(jié)的智能審查算法模型,接入圖形審批端的三維服務,實現(xiàn)從二維圖形審批到三維智能審查的跨越。
例如,通過三維智能選址應用,不僅可以快速篩選出符合要求的地塊,還可以支持三維分析工具,如方案模擬、挖掘填充分析、日照分析等,更好地為項目投資服務。過去,建筑方案審查僅限于靜態(tài)設計文本和渲染,缺乏三維空間層面的審查,導致許多項目在實施后暴露設計問題。通過三維建筑方案的審查和應用,計算機可以全面快速地審查三維設計方案,審查內(nèi)容包括建筑間距、建筑退讓、陽光、建筑立面、設施配套、公共空間等,提高審批決策效率,準確實施。
圖 三維智能選址應用
圖 三維建筑方案的精細審查應用
三維動態(tài)感知支持規(guī)劃全過程監(jiān)管過去,對土地開發(fā)利用和城市建設運行的監(jiān)測主要通過衛(wèi)生圖片斑點、非法報告、人工檢查等方式進行,時效性低,人力消耗大量。基于三維現(xiàn)場土地空間,結(jié)合衛(wèi)星遙感、無人機、視頻監(jiān)控、電子圍欄等感知設備和技術(shù),構(gòu)建天空地一體化的三維監(jiān)控 *** ,實現(xiàn)更多維度的實時監(jiān)控。例如,結(jié)合AI分析遙感圖像和視頻圖像的技術(shù),智能識別和預警耕地非農(nóng)化、非糧食、非法建筑、閑置用地、礦山綠化等情況;汛期地質(zhì)災害風險區(qū)實景三維監(jiān)測,判斷和預警泥石流和山體滑坡的潛在風險;依托三維圖像數(shù)據(jù),識別工業(yè)園區(qū)的開發(fā)建設,監(jiān)督批準,促進土地節(jié)約集約利用。
圖 國土空間天空地一體化立體監(jiān)測網(wǎng) (資料來源:楊濤,中國城市規(guī)劃設計研究院創(chuàng)新中心)
三維趣味互動,創(chuàng)新公眾智慧參與目前,公眾參與規(guī)劃的方式主要是通過規(guī)劃宣傳、聽證會、問卷調(diào)查等,但這些參與方式專業(yè)性強、直觀性差,導致公眾積極參與規(guī)劃的意識薄弱。為了提高公眾參與的熱情,城市三維數(shù)字地圖可以訪問手機APP,讓公眾隨時隨地分享對城市建設管理的建議,實現(xiàn)公眾意見的實時收集;可設置充滿科技感的虛擬體驗三維沉浸式體驗區(qū),提高市民對城市規(guī)劃管理的興趣;市民還可以通過有趣的角色扮演體驗城市規(guī)劃的過程,如從退休老年人或?qū)W生的角度對社區(qū)空間做出規(guī)劃決策,以積木的形式進行模擬設計,系統(tǒng)將自動評估規(guī)劃方案。從而拓寬公眾參與規(guī)劃的渠道,實踐人民城市人民建設的理念。
圖 上海城市規(guī)劃展覽館沉浸式數(shù)字沙盤 (資料來源:文匯報)
圖 有趣的角色扮演設計體驗
三維現(xiàn)場建設已納入十四五自然資源保護利用規(guī)劃。將三維現(xiàn)場應用于土地空間規(guī)劃的整個周期,從三維三維的新視角實現(xiàn)準確感知、動態(tài)監(jiān)控、準確分析和智能模擬,是引領新時期高質(zhì)量土地空間開發(fā)保護一體化格局建設的重要途徑?!蛾P于全面推進現(xiàn)場三維中國建設的通知》提出,2025年,50%以上的 *** 決策、生產(chǎn)調(diào)度和生活規(guī)劃可以通過在線現(xiàn)場三維空間完成;2035年,80%以上的 *** 決策、生產(chǎn)調(diào)度和生活規(guī)劃可以通過在線現(xiàn)場三維空間來完成。為此,各級自然資源部門需要堅持需求牽引、邊建邊用的理念