随着全国国土空间规划编制工作的不断推进,很多省市均已开展“双评价”专题研究工作。各地评价体系、对象、方法和指标等存在差异,评价侧重不同[1]。“双评价”工作具有丰富的内涵,包括生态保护、农业生产和城镇建设3个方面,涉及资源、环境、生态和灾害等多个专业,技术体系复杂[2]。在评价过程中,如果单个要素评价出现差错,会影响整体评价结果,人工复测的时间成本较高。如何科学开展“双评价”,并为国土空间规划提供有效支撑,已经成为科学研究和地方实践的热点[3]。鉴于此,本文以《指南》为指导,研发一款智能数据处理与分析工具,为“双评价”的实施提供强有力的技术支撑。1“双评价”的科学内涵、工作流程及关键问题1.1科学内涵资源环境承载能力是综合承载力的内涵,涉及经济社会发展与资源环境要素及不同资源环境在不同空间尺度上的组合及相互作用[4],是对自然资源禀赋和生态环境本底的综合评价,是确定国土空间在生态保护、农业生产、城镇建设等功能指向下的承载能力等级,指在一定国土空间内自然资源、环境容量和生态服务功能对人类活动的综合支撑水平。国土空间开发适宜性是基于资源环境承载能力的评价结果,综合考虑生态环境保护与国土开发利用水平,特定空间进行城镇建设、农业生产等的适宜程度。1.2工作流程主要包括单项评价、集成评价两部分,单项评价指标包括水资源、土地资源、气候、生态、环境和灾害六大要素,在此基础上,在单项评价的基础上聚焦生态保护、农业生产、城镇建设三类功能,通过分级阈值确定及指标体系选择,开展资源环境承载能力和国土空间开发适宜性集成评价,形成评估报告。1.3关键问题(1)基础数据获取。基础数据的搜集与整理是“双评价”的重要保障,是难点之一。依据指南,“双评价”工具所需数据包含基础地理类、土地资源类、水资源类、环境类、生态类和灾害类等6种类型,共计19项数据。基础数据涉及多部门、多行业、多标准,在开展“双评价”工作之前,需按统一的标准规划收集各类基础数据,以保证后续工作的正常推进。(2)评价指标优化。“双评价”指南对各类要素的指标有明确定义和阐述,但因每个地方的实际情况不同,应根据开展地区的实际因地制宜地对评价指标进行优化修正,可保证评价结果的精准度。(3)评价结果可验。受评价基础数据和评价模型的影响,评价结果可能与实际情况存在一定的差异[5]。对评价结果的校验需多方式、多轮次的校核,如实地调研踏勘、高清航拍影响比对及经验判别。2“双评价”智能数据处理与分析工具研发2.1总体框架该工具在遵循“实用性、高效性、易用性”原则的前提下,使用ARCGIS的内嵌Python开发,是ArcGIS的扩展工具箱,根据“双评价”所需,主要实现土地资源、水资源、气象等要素单项评价,农业、城镇、生态集成评价等功能,具体工作框架如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.055.F001图1总体框架图2.2研发思路2.2.1标准化数据库设计数据标准化包括数据标准化输入和输出。数据标准化输入基于GIS构建集成模型,通过构建多元要素体系、指标体系,建立流程框架,采用建立统一数据库的方法,规范组织和管理各渠道收集的数据,支持图表、文档及空间矢量、栅格数据的动态加载与展现。数据标准化输出设计上,成果数据可制定和内嵌命名规则,在保存结果时完成标准化工作。2.2.2多源数据集成“双评价”涉及的国土资源数据具有海量性、异构性特点,包括灾害监测数据、气象台观测数据、区域地形数据、土壤环境监测数据等。多源、异构、海量数据的无缝集成、调用、管理是“一键化”应用工具运行速度和运行效率的重要因素,数据集成是把不同格式、来源、性质和特点的空间数据及属性数据进行逻辑上的有机集成。2.2.3“双评价”流程化处理的实现利用ArcGIS软件的模型构建器,对各项评价进行批量化处理,根据每项评价涉及的指标组合及阈值选取的不同,通过构建模块,实现一步操作,缩短了人工操作次数。“双评价”主要围绕水资源、土地资源、气候、生态、环境、灾害等要素,涉及多种指标如高程、坡度、地形起伏、降水量、地震动峰值加速度等。模块的构建可连接指标进行组合计算,通过梳理评价逻辑,将单因素评价和集成评价进行统一模块化,实现一键化工作流。2.2.4可拓展且全流程可追踪充分利用GIS软件的各种功能,在此基础上进行二次开发,使用Python脚本形成GIS软件插件,快速实现双评价计算。“双评价”智能数据处理与分析工具使用过程中,可以记录各项要素对评价结果的影响大小,实现全流程可追踪。为评价过程提供“矢量计算”方式,通过该方式可实现结果的高精度计算,记录各要素对评价结果的影响。3应用实践3.1工作准备在进行“双评价”前,先对搜集的各类基础数据进行标准化预处理。再对资源环境要素进行单项评价,单项评价的指标体系聚焦生态保护、农业生产和城镇建设三类功能以及土地资源、水资源、海洋资源、环境、生态、灾害等六大要素,确定评价指标和分级阈值。适宜性评价为所有单项评价的集成结果。该智能化工具统一管理单项评价模型和集成评价模型,通过“一键化”处理,得到生态保护重要性、农业生产适宜性和城镇建设适宜性评价结果。3.2农业生产适宜性评价依据《指南》分级标准,农业生产适宜性评价时需先扣除河流、湖泊及水库水面区域,并在“双评价”智能数据分析工具中设置阈值:≤2°、2° ~6° 、6° ~15° 、15° ~25° 、25° ,划分为高(平地)、较高(平坡地)、中等(缓坡地)、较低(缓陡坡地)、低(陡坡地)5个等级。再以坡度分级结果为基础,结合土壤质地数据进行评价。以肇庆市为例,土地资源评价结果显示,其农业生产土地整体质量一般,等级分布呈“中间多,两边少”的状态,其评价等级“高”与“较高”的面积仅占19.6%,主要位于肇庆市的鼎湖区、四会市、端州区、高要区、高新区、怀集县;“较低”与“低”占46.6%,主要位于广宁县、德庆县、封开县。3.3城镇建设适宜性评价依据《指南》分级标准,城镇建设适宜性评价时需扣除河流、湖泊及水库水面区域。利用“双评价”智能数据分析工具计算地形坡度,按≤3° 、3° ~8° 、8° ~15° 、15° ~25° 、25° 的阈值设定生成城镇坡度成果,划分为高、较高、中等、较低、低5级。基于地形特征,合理设定高程阈值。肇庆市城镇建设适宜性评价结果如图2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.05.055.F002图2肇庆市城镇建设适宜性评价结果全市城镇建设适宜区主要分布在东南部的高要区、鼎湖区和四会市的河谷平原及北部怀集县的盆地。城镇建设一般适宜区面积分布在坡度8° ~25° 、高差100 m以下的低丘缓坡地。城镇建设不适宜区主要分布在地形起伏较大、区位条件较差的西部山区。4结语本文通过系统梳理“双评价”的内容及关键点,结合指南,初步研发了一款智能化操作工具,减少人为操作、提高工作效率,确保计算精度客观、真实。通过实际案例的验证,该智能化工具可减少数据转换的工作量,减少重复操作步骤,实现人工操作向智能机器的自动转换升级。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读