GIS在城市规划实施情况遥感监测分析中的应用

唐 伟，杜敬贤，杨振宇

（山东省地质科学研究院，山东济南 250013）

0 引言

随着国家治理体系与治理能力现代化建设目标的提出和实施推进，国土空间特别是城镇空间治理体系与治理能力现代化的建设要求也在不断提高和发展，年度城市规划实施情况遥感监测分析（以下简称“规划监测分析”）就是提高其效能的重要手段之一。通过规划监测分析，与城市规划年度体检或者中期评估相结合，科学合理评价、评估规划实施情况，全面掌握城市规划实施过程中存在的难点和问题，对城市规划调整完善提供科学数据分析和支撑，构建动态闭合的“规划—实施—监督—评估—规划”循环体系，是全面构建国土空间规划动态监测预警机制的重要内容的具体实现，也是建立健全国土空间规划监督实施体系的积极探索，助力实现城镇空间治理体系能力现代化的目标。GIS技术是地理信息系统的英文简称，具有信息获取全面、多尺度、空间性、时效性强等诸多优点，可以全面、高效、快速地获取城镇边界范围内地表覆盖现状及实时变化情况[1]，利用其空间叠加、空间分析和数据统计等强大空间功能进行规划监测分析，本文研究利用GIS空间分析方法，对城市规划实施情况进行有效监测分析。

1 规划监测分析主要任务与原则

1.1 规划监测分析主要任务

规划监测分析，主要是针对城市规划实施情况而言，指的是一定区域内，一般以县级行政区或者市辖区为分析评价单元，在一个时段期间（一般以一年为评价期限）的新增建设用地，是否符合批准备案且在有效期内的城市总体规划（必要时辅以详细规划）用地要求，评估规划实施效果和过程准确率的一种监测分析手段，从而形成相关分析结果的信息反馈，为城市规划的修改完善或者重新修编提供重要参考，也属于规划闭环的环节之一。其主要任务是，充分利用GIS技术，结合时段首期与末期区域遥感影像图，分析提取期间的新增建设用地，即变化图斑，与城市规划同位置的规划用地要求进行比对，分析规划执行情况，结合历年监测分析变化情况，找出规划实施情况以及原因分析。

1.2 规划监测分析工作原则

规划监测分析工作应坚持以下原则：①实事求是，依据图形图像分析，利用GIS技术评价，避免人为因素干扰，以事实科学评价规划实施情况并进行有效反馈；②以人为本，规划的最终目的是塑造以人为本高品质的国土空间[2]，“三分靠规划、七分靠实施”，监测分析实施情况正是为更好地实现这个目标，不断满足人们对美好生活的向往；③生态优先，凡是涉及规划中的生态用地要慎重分析，为确保实现人与自然和谐共生的新时代目标把好关、审好度，实现绿色健康发展。

2 规划监测分析主要流程

以原则为导向、以任务为目标、以GIS为手段，规划监测分析的主要工作流程包含以下几个方面：资料收集与处理、图斑提取与分析、属性维护与核对、制作核查底图、现场核查与反馈和成果汇总与提交。流程如图1所示。

图1 规划监测技术路线

2.1 资料收集与处理

资料收集。据规划监测分析主要任务所需，所需的各种相关资料主要包括：遥感影像数据、城市规划数据和历年监测分析数据。其中，遥感影像数据，要求空间分辨率须优于0.5m，时间间隔不少于一年，范围覆盖规划督察城市建成区及其周边实际建设连接区域，坐标系为国家2000大地，高程为1985国家基准；城市规划数据，要求资料通过审批且已备案（监测时间段内规划调整完善的同样要求通过审批且备案），包括总体规划、详细规划、控制性规划及相关专项规划；历年监测分析数据，要求收集历年年度遥感监测范围、分析报告、矢量数据、图件和数据库等相关资料。

数据处理。充分运用GIS技术对收集的各项资料数据进行处理，满足监测分析的各项工作要求。对影像数据，处理方式主要是正射校正、影像镶嵌配准、影像融合等处理工作[3、4]；对城市规划方面数据，主要是像素提升、要素配准和图斑套合；对历年监测数据，主要是重新核定城市监测范围、要素配准与套合。

2.2 图斑提取与分析

以即期年遥感影像比基期年影像的变化为主要参照对象，对核查范围内的地表覆盖变化进行标注标识，并严格依照变化范围绘制出边界，汇总提取得到变化图斑。利用GIS空间分析功能，将处理好的城市规划和历年监测分析数据等叠加至变化图斑上，以规划部署安排为标准与现状变化图斑进行逐一判别与分析，对其中的疑似违规和违反强条图斑分类提取。

2.3 属性维护与核对

维护变化图斑、疑似违规图斑和疑似违反强条图斑的属性，重点是图斑编号、基期年用地、即期年用地、总规用地、变更说明、是否合法、是否强条、经度、纬度和面积等，对其中涉及图上量算数据的经度、纬度和面积属性，利用GIS空间分析功能进行面积重算[5]。核对已经得到的结果数据，对每一个图斑进行相互检查，严格控制漏判率和误判率。

2.4 制作核查图件

以即期遥感影像图为底图，叠加规划信息要素和提取图斑要素，重点突出图斑编号、疑似违规和违反强条图斑边界线，添加图名、图例、比例尺等整四要素，编绘现场核查图，并以编号为关键链接导出两种图斑的信息表，与之一一对应，以便于现场核查时相互对应。

2.5 现场核查与反馈

现场核查。依据核查图和表，在现场对图斑进行逐一核实。为确保现场核查的真实性和准确性，核查人员应包含城市规划督察组的人员，并按图斑编号顺序提供现场核查的图片和有关说明，在核对完全部图斑的基础上形成现场核查报告、附图以及附表等。

核查反馈。据现场核查的反馈情况，再对疑似违规图斑和违反强条图斑进行更正，剔除无效或者错误判别图斑，形成本次规划监测分析工作最终的违规图斑和违反强条图斑，并出表、出图。

2.6 成果汇总与提交

成果汇总。综合本次分析成果与历年监测分析结果，找出违规图斑的变化规律和形成的历史原因，分析违法行为的原因，提出抑制该行为的意见建议，并连同分析结果一起形成区域规划监测分析报告、附表和附图。

成果提交。按照有关要求和格式标准，组织上报文件目录，上报成果。

3 结论与讨论

3.1 结论

利用GIS的空间分析与数据统计等功能能够有效构建城市规划实施情况遥感监测分析，能够结合历年分析结果找出规律、变化原因以及提出合理化建议，能为规划编制与实施提供科学有效的反馈与辅助分析作用，对城市规划实施的依法监督管理、确保规划依法有效实施起到促进作用，同时能为建立健全国土空间规划监督实施体系提供实践经验，促进规划督查工作更加科学化和精细化，提高构建城镇空间治理治理体系与治理能力现代化水平，塑造更加绿色高效和谐的高品质城镇空间。

3.2 讨论

规划监测分析是建立健全国土空间规划“一张图”监管系统的重要组成部分，能有效推进国家治理体系和治理能力现代化建设，同时在生态效益和社会效益方面也能提供技术支撑，在持续推进规划监测分析工作更加有效开展，可以从以下几点深入研究：①逐步完善相关体系规程、标准，使监测工作有法可依、有据可查，并入国土空间规划监督实施体系；②结合农用地卫片核查，构建全域监测分析体系，为新一轮国土空间规划编制与实施奠定技术与数据基础；③增加规划监测的广度和深度，充分利用GIS技术，推动监测全覆盖逐步走向全域每一寸土地。