关键词:土地空间规划;三维信息化;实景三维;新基础测绘;三维智能选址;公众参与;城市规划;
实现国土空间规划全周期精细化、智能化管理。实现国土空间规划全周期精细化、智慧化管理。
导读近年来,随着土地空间规划改革的深入推进和三维改革GIS随着技术的突破性发展,自然资源部越来越重视三维信息化建设,先后出台了自然资源三维一图建设和实景三维建设的相关政策。近日,自然资源部办公厅进一步发布《关于全面推进实景三维中国建设的通知》(自然资源办公室发布〔2022〕7)对全面推进实景三维中国建设的目标、任务和分工提出了明确要求。
·《关于全面推进实景三维中国建设的通知》(自然资源办公室发布〔2022〕7)建议到2035年,国家、省、市、县多级实景三维在线系统将实现泛服务,地级以上城市和有条件的县级城市将实现数字空间与实际空间的实时连接。
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·《实景三维中国建设技术大纲》(自然资源部2021年8月)和《新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件》(自然资测绘函〔2021〕68号)强调实景三维是国家新型基础设施建设的重要组成部分。
·《自然资源三维时空数据库建设总体规划》〔2021〕21号)要求构建自然资源三维立体时空数据库,并实现各类自然资源调查监测数据的可视化浏览、查询、统计、分析等实时应用;
·《2020年自然资源部 *** 安全与信息化工作要点》强调要以数字高程模型(DEM)基于三维测绘成果,以遥感图像为背景,推进自然资源三维一图建设;
·《自然资源部信息化建设总体规划》〔2019〕170 建议建立三维自然资源的一张图,并提供即时分析、实时展示的三维场景分析展示功能。
图 三维GIS发展趋势(资料来源:超图,宋关福)
相关政策的出台正在推进平面CAD、GIS以实景三维为主的传统规划GIS、IoT、AI、VR以技术整合为支撑的全景土地空间规划转型。作为反映人类生产、生活和生态空间的真实、三维、及时的时空信息,是国家重要的新基础设施,可以突破二维信息性能的束缚,实现从静态到动态的直观展示,还可以通过全景分析、智能审查、动态感知、有趣的互动,为促进科学规划、规划准确实施、规划全过程监督和公共智慧参与提供有效支持,实现土地空间规划全周期的精细化、智能化管理。
三维全景分析有助于科学规划二维规划的局限性在于平面数据底板携带的空间信息量有限,不能直观地显示地面、表面和地下的资源分布,难以统一规划三维土地空间。三维实景图集地形、地貌、地形等三维模型,可直观反映自然地理模式和自然资源状况;结合坡坡分析、淹没分析等三维分析工具,可科学识别坡耕地、永农山河等问题,为三区三线划分、耕地保护等自然资源管理决策提供重要支持。同时,基于遥感图像和三维建筑景观模型数据库,可以进行自动批量建模、参数设计和模拟,帮助规划设计师快速构建和动态调整规划设计方案。此外,利用丰富的三维场景渲染手段,更直观地分析和展示规划结果,提高规划结果可视化的多维细节。
图 基于遥感图像识别的全球批量建模技术
图 永农上山下河智能识别应用
三维智能审查,确保准确实施规划传统规划中重编轻管、编管分离的情况,导致规划与实施无法衔接。同时,重二维土地利用指标和轻三维城市设计导致国内千城一面、空间质量低下等问题。在规划实施过程中应用三维实景,可以将容积率、建筑密度、绿地率等二维开发强度指标扩展到边界型、指标型、结构型、位置型、名录型等控制要素。形成三维数字控制要素系统,植入项目选址、土地审批、规划许可证、规划验证等环节的智能审查算法模型,接入图形审批端的三维服务,实现从二维图形审批到三维智能审查的跨越。
例如,通过三维智能选址应用,不仅可以快速筛选出符合要求的地块,还可以支持三维分析工具,如方案模拟、挖掘填充分析、日照分析等,更好地为项目投资服务。过去,建筑方案审查仅限于静态设计文本和渲染,缺乏三维空间层面的审查,导致许多项目在实施后暴露设计问题。通过三维建筑方案的审查和应用,计算机可以全面快速地审查三维设计方案,审查内容包括建筑间距、建筑退让、阳光、建筑立面、设施配套、公共空间等,提高审批决策效率,准确实施。
图 三维智能选址应用
图 三维建筑方案的精细审查应用
三维动态感知支持规划全过程监管过去,对土地开发利用和城市建设运行的监测主要通过卫生图片斑点、非法报告、人工检查等方式进行,时效性低,人力消耗大量。基于三维现场土地空间,结合卫星遥感、无人机、视频监控、电子围栏等感知设备和技术,构建天空地一体化的三维监控 *** ,实现更多维度的实时监控。例如,结合AI分析遥感图像和视频图像的技术,智能识别和预警耕地非农化、非粮食、非法建筑、闲置用地、矿山绿化等情况;汛期地质灾害风险区实景三维监测,判断和预警泥石流和山体滑坡的潜在风险;依托三维图像数据,识别工业园区的开发建设,监督批准,促进土地节约集约利用。
图 国土空间天空地一体化立体监测网 (资料来源:杨涛,中国城市规划设计研究院创新中心)
三维趣味互动,创新公众智慧参与目前,公众参与规划的方式主要是通过规划宣传、听证会、问卷调查等,但这些参与方式专业性强、直观性差,导致公众积极参与规划的意识薄弱。为了提高公众参与的热情,城市三维数字地图可以访问手机APP,让公众随时随地分享对城市建设管理的建议,实现公众意见的实时收集;可设置充满科技感的虚拟体验三维沉浸式体验区,提高市民对城市规划管理的兴趣;市民还可以通过有趣的角色扮演体验城市规划的过程,如从退休老年人或学生的角度对社区空间做出规划决策,以积木的形式进行模拟设计,系统将自动评估规划方案。从而拓宽公众参与规划的渠道,实践人民城市人民建设的理念。
图 上海城市规划展览馆沉浸式数字沙盘 (资料来源:文汇报)
图 有趣的角色扮演设计体验
三维现场建设已纳入十四五自然资源保护利用规划。将三维现场应用于土地空间规划的整个周期,从三维三维的新视角实现准确感知、动态监控、准确分析和智能模拟,是引领新时期高质量土地空间开发保护一体化格局建设的重要途径。《关于全面推进现场三维中国建设的通知》提出,2025年,50%以上的 *** 决策、生产调度和生活规划可以通过在线现场三维空间完成;2035年,80%以上的 *** 决策、生产调度和生活规划可以通过在线现场三维空间来完成。为此,各级自然资源部门需要坚持需求牵引、边建边用的理念