鄧毛穎，鄧策方

（1.廣州市規(guī)劃和自然資源局，廣州 510030；2.新加坡國立大學(xué) 設(shè)計與工程學(xué)院，新加坡 119077）

2000 年以來，Internet 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使信息處理以極快速度在全球范圍內(nèi)發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)用戶（特別是手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)用戶）的增加及各類基于位置服務(wù)的應(yīng)用程序快速普及，使得智慧城市/社會建設(shè)呈現(xiàn)指數(shù)般的成長（鄧毛穎，2015；王波 等，2015）。2010 年，IBM 正式提出了“智慧的城市”愿景。智慧城市是指通過無所不在的傳感網(wǎng)將其與現(xiàn)實城市關(guān)聯(lián)起來，將海量數(shù)據(jù)存儲、計算、分析和決策交由云計算平臺處理，并按照分析決策結(jié)果對各種設(shè)施進(jìn)行自動化的控制（Li et al., 2013）。中國智慧城市建設(shè)目標(biāo)是要推進(jìn)城市向低碳、綠色、和諧和可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，并逐步從探索、設(shè)計邁入建設(shè)階段（李德仁，2014）。大數(shù)據(jù)時代為智慧城市建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展提供了革命性機(jī)遇，一方面增強(qiáng)了智慧城市研究分析和解決問題的能力，另一方面為智慧城市規(guī)劃提供了新的思維和理念（甄峰 等，2014）。

2019年，國家發(fā)布建立國土空間規(guī)劃體系的一系列政策，指出要建立“多規(guī)合一”體系。這些政策的出臺，標(biāo)志著國土空間規(guī)劃體系構(gòu)建工作正式開展。“多規(guī)合一”的國土空間規(guī)劃體系改革，為城鄉(xiāng)規(guī)劃研究和實踐帶來新挑戰(zhàn)（莊少勤 等，2020）。政策中提到的國土空間規(guī)劃在智慧化方面要達(dá)到可感知、能學(xué)習(xí)、善治理及自適應(yīng)特征，近年來迅速成為研究熱點與實踐突破口（甄峰 等，2019），帶有時間和地理空間信息的“大數(shù)據(jù)”為城市研究與規(guī)劃方法創(chuàng)新帶來新機(jī)遇（甄峰 等，2015）。城市時空大數(shù)據(jù)為當(dāng)前國土空間規(guī)劃體系的改革提供新環(huán)境，也提出新要求（甄峰 等，2019）。整體上，在國土空間規(guī)劃與治理過程中，愈加重視數(shù)據(jù)支持下的智能感知、分析、評估與決策全過程（孔宇 等，2019）。在此背景下，城市時空大數(shù)據(jù)通過支撐空間規(guī)劃多個主要環(huán)節(jié)，“賦能”智慧國土空間規(guī)劃實踐（秦蕭 等，2019）。實際上，國內(nèi)外學(xué)者及規(guī)劃師團(tuán)體都很關(guān)注城市時空大數(shù)據(jù)在空間規(guī)劃中的應(yīng)用，圍繞描述城市空間特征、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、城市服務(wù)圈層結(jié)構(gòu)、城市與鄉(xiāng)村融合發(fā)展邊界、城市內(nèi)部建設(shè)用地利用變化等議題開展了探討（Becker et al., 2011；柴彥威 等，2014；鈕心毅 等，2014；王波 等，2015；鐘煒菁 等，2017；Shafizadeh et al., 2017）。但總體上，較少學(xué)者結(jié)合具體實踐案例，系統(tǒng)性地探究不同類型城市時空大數(shù)據(jù)在國土空間規(guī)劃中的整體應(yīng)用。同時，早期研究也指出，大數(shù)據(jù)雖然數(shù)量大但內(nèi)容深度往往不足，并提出在城市研究與規(guī)劃應(yīng)用中可采用小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)結(jié)合的方法路徑（甄峰 等，2015）。

基于此，本文將不同來源的城市時空小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)定義為多源城市時空數(shù)據(jù)，并試圖探究其如何“賦能”智慧國土空間規(guī)劃實踐。具體地，本文試圖構(gòu)建一個總體框架，將國土空間規(guī)劃智慧化與時空數(shù)據(jù)應(yīng)用相聯(lián)系；其次，結(jié)合廣州探索國土空間規(guī)劃智慧化的成果積累，系統(tǒng)闡述多源城市時空數(shù)據(jù)從規(guī)劃編制到監(jiān)督實施各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用；最后，總結(jié)與討論多源城市時空數(shù)據(jù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)與優(yōu)化建議，以期有助于從技術(shù)方法上推進(jìn)智慧國土空間規(guī)劃建設(shè)探索。

1 智慧國土空間規(guī)劃與數(shù)據(jù)應(yīng)用總體框架

從概念上看，國土空間是一種場所和環(huán)境，描述其功能本質(zhì)上是闡述人地關(guān)系，即在系統(tǒng)上一定時空范圍內(nèi)的主體、環(huán)境、活動等要素呈現(xiàn)的靜態(tài)及動態(tài)耦合關(guān)系。為應(yīng)對信息時代下國土空間管理面臨的新形勢，原國土資源部于2012年全國國土資源信息化工作會議中提出了“智慧國土”的建設(shè)目標(biāo)，“智慧國土”工程通過融合前沿信息技術(shù)，構(gòu)建集成化的土地管理系統(tǒng)，以常態(tài)化調(diào)查監(jiān)測、信息資源深度挖掘等方面為建設(shè)目標(biāo)，推動國土資源管理決策科學(xué)化（國土資源部，2012）。國土空間規(guī)劃是土地資源管理的重要內(nèi)容，當(dāng)前，國土空間規(guī)劃體系改革的根本邏輯是基于新時代下的人地關(guān)系需求來優(yōu)化國土空間（莊少勤，2019）。本文將智慧國土空間規(guī)劃視為一種新型規(guī)劃方法，該規(guī)劃方法遵循“生態(tài)優(yōu)先、以人為本”的基本原則，通過將新一代信息技術(shù)綜合運(yùn)用于規(guī)劃編制、審批和實施監(jiān)督等環(huán)節(jié)，推動國土空間實現(xiàn)集約高效、功能銜接、人地和諧。首先，“生態(tài)文明”在國土空間規(guī)劃中具有基礎(chǔ)地位。黨的十八大以來，在“人與自然和諧共生”“綠水青山就是金山銀山”“良好生態(tài)環(huán)境是最普惠的民生福祉”及“建成美麗中國”等理念的指導(dǎo)下，啟動與推進(jìn)了生態(tài)文明體制改革（陳明星 等，2019）?！吨泄仓醒搿鴦?wù)院關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》（中共中央，國務(wù)院，2019）（以下簡稱《意見》）整合上述理念，強(qiáng)調(diào)既要保持生態(tài)發(fā)展，又要優(yōu)化國土空間開發(fā)保護(hù)格局。因此，新時期國土空間規(guī)劃要求對國土空間各類資源要素進(jìn)行優(yōu)化感知、分析、評估與決策。具體地，首先開展“雙評價”工作，對國土空間的資源環(huán)境承載能力和開發(fā)適宜性進(jìn)行分析，再對功能性空間進(jìn)行統(tǒng)籌布局，對三條控制線（城鎮(zhèn)開發(fā)邊界、永久基本農(nóng)田與生態(tài)保護(hù)紅線）進(jìn)行管控，進(jìn)而對資源開發(fā)格局進(jìn)行合理管理，并進(jìn)行實時監(jiān)測、預(yù)警調(diào)整與決策。

其次，“以人為本”在國土空間規(guī)劃中具有核心地位。黨的十九大報告指出，現(xiàn)階段社會主要矛盾是人民對日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾?！叭嗣癯鞘腥嗣窠?、人民城市為人民”的發(fā)展理念繼續(xù)強(qiáng)調(diào)“以人為本”的城市發(fā)展思想（鄧毛穎，2020）。同時，《意見》也提出堅持以人民為中心、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和高品質(zhì)生活。國土空間規(guī)劃的編制、審批和實施監(jiān)督各項環(huán)節(jié)，都需要對國土空間上的多元化人群各類活動時空信息進(jìn)行感知、分析、評估與決策。具體地，在對多元化人群活動時空規(guī)律以及空間品質(zhì)等評價的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)宜業(yè)、宜居、宜樂、宜游的自然環(huán)境與建成環(huán)境，依據(jù)規(guī)劃目標(biāo)優(yōu)化城市空間布局、城市功能及提升城市品質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會、文化、生態(tài)等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展，并進(jìn)行實時監(jiān)測、預(yù)警調(diào)整與決策。

多源城市時空數(shù)據(jù)為國土空間上各類資源要素與人群活動時空信息感知、分析、評估與決策的智能化過程“賦能”（圖1）。值得注意的是，支撐智慧國土空間規(guī)劃的數(shù)據(jù)集包括小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)，并且來自不同數(shù)據(jù)源。其中，城市時空小數(shù)據(jù)指數(shù)據(jù)量較小、更新周期較長的數(shù)據(jù)，能精準(zhǔn)表達(dá)法定規(guī)劃管控要素，可反映一定時期內(nèi)國土空間保護(hù)和利用總體狀況，包括國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)集、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)、全國國土調(diào)查成果數(shù)據(jù)、國土空間規(guī)劃成果數(shù)據(jù)等；城市時空大數(shù)據(jù)指數(shù)據(jù)量大、實時采集和更新的數(shù)據(jù)，提供國土空間要素的實時動態(tài)感知信息，包括衛(wèi)星或飛機(jī)傳感影像數(shù)據(jù)、海量手機(jī)信令數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、興趣點點類數(shù)據(jù)、不同區(qū)域不同時期的街景照片數(shù)據(jù)等（李滿春 等，2020）。在多源城市時空數(shù)據(jù)“賦能”智慧國土空間規(guī)劃編制、審批和實施監(jiān)督過程中，需要充分挖掘不同來源的城市時空小數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)價值，使兩者相互補(bǔ)充、相互驗證，消除不同部門和組織間的數(shù)據(jù)鴻溝，促進(jìn)行業(yè)與業(yè)務(wù)知識共享及協(xié)同創(chuàng)新，從而實現(xiàn)“四智目標(biāo)（感知、分析、評估、決策）”。

圖1 智慧國土空間規(guī)劃與數(shù)據(jù)集總體框架Fig.1 General framework of smart territorial spatial planning and data sets

2 數(shù)據(jù)賦能下的廣州國土空間規(guī)劃實踐

相比中小城市，超大城市的知識、技術(shù)、人才、資金等的時空交換與流動更加頻繁，城市生產(chǎn)與居民活動范圍更大、類型更復(fù)雜，通過空間規(guī)劃協(xié)調(diào)城市發(fā)展、居民生活、生態(tài)保護(hù)等多元目標(biāo)的難度更大，因此需要多源城市時空數(shù)據(jù)為國土空間上各類資源要素與人群活動時空信息感知、分析、評估與決策的過程“賦能”。基于上述總體框架，分別從可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展、高品質(zhì)生活、高水平治理4個維度，探究多源城市時空數(shù)據(jù)如何應(yīng)用于“生態(tài)優(yōu)先、以人為本”理念下的廣州國土空間規(guī)劃實踐。

2.1 面向可持續(xù)發(fā)展，支撐構(gòu)建美麗國土空間

“三區(qū)三線”的界定是國土空間規(guī)劃的核心內(nèi)容（魏旭紅 等，2019）。其中，國土資源承載力評價是依據(jù)自然資源屬性（如土地、水、環(huán)境、生態(tài)、災(zāi)害、氣候等）所做的評估，主要基于全國國土調(diào)查成果數(shù)據(jù)、國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、地面/地下的采集數(shù)據(jù)集等開展（圖2）。

圖2 國土空間“雙評價”中的多源城市時空數(shù)據(jù)應(yīng)用框架Fig.2 The application of multi-source urban spatiotemporal data in the evaluation of resource carrying capacity and development suitability of territorial space

《廣州市國土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》編制過程中，針對珠三角地區(qū)工業(yè)化進(jìn)程中的水和土壤資源污染突出問題和風(fēng)險，特定補(bǔ)充開展農(nóng)業(yè)水資源、土壤資源等地面/地下觀測調(diào)查，以綜合評定全市土地資源質(zhì)量、農(nóng)業(yè)水質(zhì)狀況，結(jié)合氣象災(zāi)害風(fēng)險分析、植被覆蓋分析，為國土資源承載力評價和提升路徑分析提供支撐（圖3）。

國土空間開發(fā)適宜性評價與國土資源承載力評價相比，側(cè)重于從農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間、城鎮(zhèn)空間3 個維度進(jìn)行評價。農(nóng)業(yè)空間與生態(tài)空間考慮人類活動影響相對較小，而城鎮(zhèn)空間則需重點考慮人地關(guān)系。在《廣州市國土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》編制過程中，多源城市時空小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間與城鎮(zhèn)空間的管控與規(guī)劃中均發(fā)揮著重要作用（見圖2）。首先，應(yīng)用國土調(diào)查、地面/地下觀測、空間規(guī)劃成果、遙感影像等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)校正與疊加整合，形成連續(xù)的三類空間用地基礎(chǔ)圖斑時空數(shù)據(jù)底盤。其次，基于源-匯與棲息-遷徙等方法過程對流域與生物進(jìn)行模擬，對生態(tài)功能區(qū)與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識別，篩選出適宜生態(tài)源地與生物遷移廊道，在此基礎(chǔ)上劃定生態(tài)保護(hù)紅線。再次，采用最小阻力距離模型有效分析得出用地圖斑集中的空間分布，進(jìn)一步結(jié)合給排水、耕作便利度等工程條件與土壤質(zhì)量，篩選出集中連片的、耕作能力好的用地基礎(chǔ)圖斑，最終劃定出永久基本農(nóng)田集中區(qū)。為了更加合理劃分城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，除了上述基于圖斑增長演變模擬建設(shè)用地增長的方法外，還需要從人類活動聯(lián)系與活動強(qiáng)度2個視角加強(qiáng)城鎮(zhèn)綜合優(yōu)勢度分析。具體地，首先，利用互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺上的交通（航空、鐵路、高速公路）班次及客貨運(yùn)量與手機(jī)信令數(shù)據(jù)，借助社會網(wǎng)絡(luò)等分析方法，評估廣州在國家尺度、都市圈尺度下與其他城市的區(qū)域聯(lián)系現(xiàn)狀及其主要腹地范圍，為確定城鎮(zhèn)在區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢空間發(fā)展方向提供科學(xué)依據(jù)。其次，利用企業(yè)第四次全國經(jīng)濟(jì)普查、手機(jī)信令、興趣點POI、街景照片等數(shù)據(jù)，借助核密度、差異度等方法，測度和識別廣州市就業(yè)中心體系和公共服務(wù)中心體系，并評估不同類型就業(yè)崗位和公共服務(wù)設(shè)施的空間分布特征和中心發(fā)展情況，為確定城鎮(zhèn)在市域內(nèi)的優(yōu)勢空間發(fā)展片區(qū)提供科學(xué)依據(jù)。再次，通過數(shù)據(jù)清洗、空間統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化處理，使得通信數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、市、區(qū)、街鎮(zhèn)各層級的普查數(shù)據(jù)得以對接融合。最后，綜合考慮耕地和生態(tài)避讓的保護(hù)阻力因子，劃定優(yōu)勢度更加綜合的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界2 135.00 km2，永久基本農(nóng)田398.72 km2，生態(tài)保護(hù)紅線面積1 421.73 km2。

2.2 面向高質(zhì)量發(fā)展，支撐優(yōu)化高效存量空間

廣州已進(jìn)入以存量空間為主的發(fā)展階段，分布城中村、批發(fā)市場、村級工業(yè)園等大量存量空間，亟需在城市更新過程中將低效率、低成本、低品質(zhì)空間轉(zhuǎn)化為高效率、低成本、高品質(zhì)空間，從而促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展（鄧毛穎 等，2022）。在國家政策越來越強(qiáng)調(diào)遵循城市發(fā)展規(guī)律、尊重人民意愿的背景下，在存量空間相關(guān)專項規(guī)劃編制過程中，開展格網(wǎng)尺度的城市要素調(diào)查，建立“人口-土地-房屋-企業(yè)-設(shè)施”精準(zhǔn)匹配的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫，將城市時空小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)結(jié)合，開展綜合分析以助力因地制宜、分類施策的存量空間優(yōu)化方案。圖4展示城市時空小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在支撐城中村、批發(fā)市場、村級工業(yè)園規(guī)劃中的具體應(yīng)用。

圖4 存量空間優(yōu)化中的多源城市時空數(shù)據(jù)應(yīng)用框架Fig.4 The application of multi-source urban spatiotemporal data in the optimization of inventory space

對城中村應(yīng)采取謹(jǐn)慎治理、拆留并舉的措施，重點從生態(tài)和建成環(huán)境2個方面提升空間品質(zhì)。以廣州典型城中村代表大源村為例，從物質(zhì)空間上看，村民房屋在水平和垂直立面上均已呈現(xiàn)高密度的混合業(yè)態(tài)特征（圖5）。已有研究發(fā)現(xiàn)，高密度的混合業(yè)態(tài)模式為城中村的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供低成本空間優(yōu)勢，是保障城中村經(jīng)濟(jì)高效率的重要因素。因此，對城中村的更新規(guī)劃應(yīng)避免大拆大建，力求在保持低成本空間優(yōu)勢的同時，重點提升空間品質(zhì)（鄧毛穎 等，2021）。首先，通過社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計與基礎(chǔ)地理等數(shù)據(jù)清查違法建筑、識別低效率和低品質(zhì)空間，盤活存量土地。其次，借助多源城市時空數(shù)據(jù)，從藍(lán)綠空間與公共空間2個重點方向開發(fā)存量空間。具體地，通過對遙感影像數(shù)據(jù)與地面/地下觀測數(shù)據(jù)的反演模型，經(jīng)過圖像拼接校正、陰影避讓、耀斑與水華識別、水體提取等，識別大源村河涌水質(zhì)污染程度及分布情況。同時，利用微信熱力圖、微博簽到等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、手機(jī)信令等數(shù)據(jù)挖掘居民活動時空間規(guī)律，并與大源村現(xiàn)有公共空間和藍(lán)綠空間分布進(jìn)行疊置分析，最終形成涵蓋河涌、公園、廣場的152 hm2公共空間新增計劃，實現(xiàn)對城中村空間的修補(bǔ)式更新。

對批發(fā)市場，重點從批發(fā)市場與城市功能的關(guān)聯(lián)、批發(fā)市場與人流、物流、交通流的協(xié)調(diào)組織2個方面提升空間效率、并促進(jìn)有序治理。首先，通過社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，匯集全市各批發(fā)市場的商戶數(shù)量、主營商品、交易額等信息，持續(xù)評估和監(jiān)測經(jīng)濟(jì)效益。其次，通過企業(yè)第四次全國經(jīng)濟(jì)普查、貨拉拉互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等數(shù)據(jù)，建立全市批發(fā)市場與其所在地區(qū)用地、產(chǎn)業(yè)和交通聯(lián)系數(shù)據(jù)庫，為開展批發(fā)市場疏解的效益測算、城市與交通影響提供分析支撐，為分類推動批發(fā)市場的轉(zhuǎn)型疏解、提質(zhì)增效等規(guī)劃提供科學(xué)決策。再次，通過對人口信令數(shù)據(jù)的分析，掌握批發(fā)市場相關(guān)聯(lián)的人群活動時空數(shù)據(jù)（圖6），為突發(fā)公共衛(wèi)生危機(jī)等城市應(yīng)急事件下的高密度空間有序治理提供科學(xué)依據(jù)（鄧毛穎，2020）。

圖6 基于貨車流動數(shù)據(jù)和人口信令數(shù)據(jù)的單體批發(fā)市場輻射范圍分析Fig.6 Analysis of the radiation range of individual wholesale markets based on truck flow data and population signaling data

對村級工業(yè)園采取分類施策的改造方式，重點從整體效率和產(chǎn)業(yè)類型2個方面提升空間效率和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。首先，通過基礎(chǔ)地理信息、企業(yè)第四次全國經(jīng)濟(jì)普查、遙感影像等數(shù)據(jù)，在空間上落圖，統(tǒng)計村級工業(yè)園產(chǎn)業(yè)類型。其次，結(jié)合夜間燈光影像、微博簽到、大眾點評網(wǎng)商戶、房價網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)，建立土地開發(fā)強(qiáng)度模型及績效模型，測度社會經(jīng)濟(jì)總體產(chǎn)出效應(yīng)，以評價村級工業(yè)園的整體績效。最后，結(jié)合村級工業(yè)園的產(chǎn)業(yè)類型、整體績效以及其所在地區(qū)功能，確定三類村級工業(yè)園分類施策的改造方式。對建筑質(zhì)量較好、產(chǎn)業(yè)效益較高的村級工業(yè)園，主要采取保留整治的方式；對位于農(nóng)業(yè)和生態(tài)發(fā)展空間內(nèi)且效益較低的村級工業(yè)園，逐步引導(dǎo)拆除清退和發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)；對有整合、改造潛力（經(jīng)濟(jì)效益一般、建筑質(zhì)量一般等）的村級工業(yè)園，推動其設(shè)施完善和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

2.3 面向高品質(zhì)生活，支撐建設(shè)多元人本城市

在廣州市城市建設(shè)相關(guān)專項規(guī)劃編制過程中，特別重視對多元化人群日常生活中各類活動（如就業(yè)、居住、交通與游憩等）時空規(guī)律的分析。已有研究表明，不同類型人群時空行為往往存在明顯差異，從而導(dǎo)致對城市空間需求的差異（鄧毛穎 等，2000）。本節(jié)重點從街道空間品質(zhì)與公服設(shè)施品質(zhì)2個方面，展示城市時空小數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)在建設(shè)人本化城市中的具體應(yīng)用（圖7）。

圖7 人本化城市建設(shè)中的多源城市時空數(shù)據(jù)應(yīng)用框架Fig.7 The application framework of multi-source urban spatiotemporal data in the construction of people-oriented city

對街道空間品質(zhì)，首先，采集市域內(nèi)所有街道的街景照片數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)圖像分割技術(shù)及機(jī)器學(xué)習(xí)方法，提取綠色植被像素計算綠視率，從而量化評價廣州街道綠化水平。街景照片數(shù)據(jù)處理應(yīng)用涉及概率論、統(tǒng)計學(xué)、逼近論、凸分析、算法復(fù)雜度理論等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，突破了傳統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)方法，為精準(zhǔn)分析城市綠化水平提供了切實有效的評估工具。通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型構(gòu)建，形成評價結(jié)果，用于指導(dǎo)城市道路綠化景觀規(guī)劃，以美化街道自然環(huán)境，并進(jìn)一步運(yùn)用到城市風(fēng)熱環(huán)境的改善規(guī)劃中。其次，根據(jù)市域內(nèi)所有街道的周邊100 m 范圍內(nèi)興趣點POI與街景照片等數(shù)據(jù)，采集店鋪、路燈、廣場、公園、垃圾桶、路名牌、小品、長凳等街道附屬設(shè)施信息，對廣州街道空間品質(zhì)進(jìn)行綜合量化評價，并應(yīng)用于廣州市街道空間品質(zhì)提升規(guī)劃決策中。

對公服設(shè)施品質(zhì)，首先，采集基礎(chǔ)地理和興趣點POI數(shù)據(jù)，分析經(jīng)濟(jì)、文化、教育、衛(wèi)生、體育等主要公服設(shè)施的空間分布特征。其次，結(jié)合手機(jī)信令和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)，識別物流人員、IT 技術(shù)員、金融從業(yè)者、教師、醫(yī)護(hù)等不同職業(yè)類型人群及其常駐地情況，刻畫其標(biāo)準(zhǔn)工作日與休閑日的時空行為畫像。另外，根據(jù)不同職業(yè)類型人群對公共服務(wù)需求的問卷調(diào)查結(jié)果、以及七普數(shù)據(jù)的職業(yè)類型人群比例，估算城市內(nèi)不同類型公服設(shè)施的時空需求。最后，結(jié)合空間供給現(xiàn)狀與時空需求估算，指導(dǎo)公服設(shè)施規(guī)劃，以提升其服務(wù)品質(zhì)。

2.4 面向高水平治理，支撐動態(tài)更新規(guī)劃管理

多源城市時空數(shù)據(jù)支撐下的智慧國土空間動態(tài)規(guī)劃管理框架主要由空間基礎(chǔ)信息平臺及國土空間規(guī)劃“一張圖”構(gòu)成，服務(wù)支撐國土空間資源的監(jiān)測、評估、預(yù)警等方面。（圖8）。首先，是在“市-區(qū)-街鎮(zhèn)-村-格網(wǎng)”5級空間尺度上，相應(yīng)地實現(xiàn)對不同職能部門和行業(yè)組織來源的城市時空小數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)的收集。為了貫徹“集中統(tǒng)一共享，分層分級管理”的理念，建立了廣州市國土空間基礎(chǔ)信息平臺。該平臺是實現(xiàn)智慧國土空間規(guī)劃監(jiān)測、預(yù)警調(diào)整和決策全過程的重要工具?；谠撈脚_，從縱橫2個維度分別實現(xiàn)了國土空間規(guī)劃信息的互通共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。同時，通過將各類空間管控數(shù)據(jù)納入基礎(chǔ)信息平臺，為廣州市的國土空間規(guī)劃提供更加全面和準(zhǔn)確的支持。具體地，基于國土空間規(guī)劃“一張圖”，建立實時監(jiān)測、年度體檢、5年評估3種監(jiān)測預(yù)警評估模式。其中，實時監(jiān)測主要針對底線性要素（如耕地保護(hù)三條紅線的面積控制、市級藍(lán)線范圍面積、市級綠線范圍面積、歷史城區(qū)、名鎮(zhèn)名村、街區(qū)保護(hù)面積等）的約束性指標(biāo)及其對應(yīng)的空間進(jìn)行動態(tài)跟蹤、自動比對，監(jiān)測日常行政審批和建設(shè)項目，對違反管控要求的行為及時預(yù)警。年度體檢和5年評估主要針對影響創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享5個維度方面高質(zhì)量發(fā)展的量化指標(biāo)體系開展綜合評估，通過縱向與橫向?qū)Ρ?，為國土空間資源的監(jiān)測、評估、預(yù)警以及相關(guān)管理措施的科學(xué)調(diào)整與決策提供依據(jù)。

圖8 多源城市時空數(shù)據(jù)支撐下的智慧國土空間動態(tài)規(guī)劃管理框架Fig.8 The application of multi-source urban spatiotemporal data in the dynamic management of smart territorial spatial planning

3 結(jié)論與討論

本文基于廣州具體實踐，面向可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展、高品質(zhì)生活、高水平治理4個維度，將多源城市時空數(shù)據(jù)同國土空間規(guī)劃編制智慧化相連接，在空間規(guī)劃審批和監(jiān)督得到有效應(yīng)用。面向可持續(xù)發(fā)展，國土調(diào)查、地面/地下觀測、空間規(guī)劃成果等時空數(shù)據(jù)為國土資源承載力評價、國土空間開發(fā)適宜性評價提供支持，促進(jìn)生態(tài)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)空間布局優(yōu)化，推動構(gòu)建美麗國土空間。面向高質(zhì)量發(fā)展，時空數(shù)據(jù)為存量空間治理提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。對城中村，多源數(shù)據(jù)助力高密度混合業(yè)態(tài)空間的品質(zhì)提升；對批發(fā)市場，相關(guān)數(shù)據(jù)分析為空間資源優(yōu)化配置提供輔助，促進(jìn)有序治理；對村級工業(yè)園，時空數(shù)據(jù)為分類施策提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)布局。面向高品質(zhì)生活，多源城市時空數(shù)據(jù)通過精準(zhǔn)量化街道綠化水平、估算各類公共服務(wù)的需求等，支撐多元人本城市建設(shè)。面向高水平治理，多源數(shù)據(jù)為國土空間資源的監(jiān)測、評估、預(yù)警以及相關(guān)管理措施的科學(xué)調(diào)整與決策提供信息基礎(chǔ)。

在《廣州市國土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》、特定類型國土空間相關(guān)專項規(guī)劃的實踐過程中，一方面驗證多源城市時空數(shù)據(jù)的“賦能”作用，另一方面也暴露當(dāng)前多源城市時空數(shù)據(jù)應(yīng)用的系列挑戰(zhàn)。首先，多源城市時空數(shù)據(jù)獲取難度大、成本高，且缺少統(tǒng)一規(guī)范的應(yīng)用指引，帶來數(shù)據(jù)獲取難、數(shù)據(jù)分析結(jié)果難以對比等挑戰(zhàn)。為此，需盡快規(guī)范數(shù)據(jù)渠道與統(tǒng)一應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，支撐穩(wěn)定的多源城市時空數(shù)據(jù)來源，以保障數(shù)據(jù)隱私與安全，將多源城市時空數(shù)據(jù)納入空間基礎(chǔ)信息平臺“一張圖”管理，助力智慧國土空間規(guī)劃。其次，多源城市時空數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大、指標(biāo)多，對傳統(tǒng)城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)理論和技術(shù)提出挑戰(zhàn)。為此，需充分吸納經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、地理信息科學(xué)等其他專業(yè)理論和技術(shù)，實現(xiàn)跨領(lǐng)域融合，提升數(shù)據(jù)收集、分析與決策能力。最后，需要警惕不同來源城市時空大數(shù)據(jù)與小數(shù)據(jù)的缺陷，在具體分析過程中相互補(bǔ)充、相互驗證，并在具體實踐過程中總結(jié)經(jīng)驗，以從技術(shù)方法上推進(jìn)智慧國土空間規(guī)劃建設(shè)的持續(xù)探索。