国土空间规划改革背景下规划设计专业信息系统教学改革研究

黄焕春，张姝颖，陈铿，赵毅敏，靳咏睿

（南京林业大学 风景园林学院，江苏 南京 210037）

在中国国土空间的保护、开发、利用过程中，国土空间规划起着决定性、战略性的引领作用。过去处于九龙治水的管理模式，不同部门分散管理，缺乏协调统筹，出现了规划类型过多，内容重叠冲突等诸多问题，造成管理混乱[1]。2019年5月23日，中共中央和国务院颁布了《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》（以下简称《若干意见》），这标志着国土空间规划改革与高校课程改革有了新的方向要求。

新时代背景下，国家对规划设计类的人才有了新的要求。以空间资源的保护和协调统筹为核心，实现不同专题、不同机构之间的系统衔接，精确、现势的基础空间信息数据，成为目前学科开展规划设计专业课程教学的重点之一。基于空间信息数据的自然资源调查、数据挖掘分析、空间分析、模拟预测、规划管理与审批等技术方法贯穿在每个环节，包括规划方案的编排与设计以及成果展示，都涉及大量空间信息数据的分析与管理。因此，空间信息数据的分析，已成为规划管理者决策的重要依据之一[2]。推动规划技术手段从传统制图软件逐步走向空间信息系统的平台建设，对规划设计领域的教学与实践应用提出了更高的要求。

国土空间规划的推进深入，无疑将对规划设计课程建设改革产生重大而深远的影响。现阶段的高校规划设计专业的人才培养方案仍有不足。需要在系统剖析信息化教学对规划设计课程改革的必要性基础上，对该专业领域教学改革可行方案、教学手段优化模式等方面进行探索，满足行业对于信息系统的应用和研究需求，以适应培养国家复合型人才的需求。

1 国土空间相关信息系统标准要求

1.1 规划层级体系特征

根据《若干意见》，“五级三类四体系”是从行政和类型构建的国土空间规划层级体系[3]。规划编制审批和实施监督体系，是流程划分的体系；技术标准和法规政策体系，是支撑运营的体系[4]。“四体系”（图1）分为两个技术体系和四个子体系。与以往的规划体系相比，本次国土空间规划强化基于信息技术的规划编制、实施、评估、执法检查等，反映了国家发展和时代的新要求，也为规划设计专业的信息系统建设提出了新要求。

图1 国土空间规划“四体系”

1.2 信息系统的数据库规范要求

在规划设计相关的信息系统中，要求统一的空间参照系统。采用“2000国家大地坐标系”作为信息系统的平面坐标系统；“1985国家高程基准”作为信息系统和数据库的高程系统要求。6°带高斯投影适用于比例尺大于1∶100万的图件数据，同时采用兰伯特投影。而3°带高斯投影，则适用于辖区面积小的区域。

例如，市级国土空间规划编制中要侧重实施性，规定要细化落实上位国土空间规划的内容，具体安排自己辖区的开发保护。《市级国土空间总体规划制图规范（试行）》《市级国土空间总体规划编制指南（试行）》《市级国土空间总体规划数据库规范（试行）》等相关文件的要求，规划设计专业都应严格遵守。根据规定各地方要有针对性和操作性，结合现实需求补充、细化数据库要素，数据库的内容、属性数据结构等。

要素分类编码在数据库中，线分类法用于小类，面分类法用于大类。采用十位数字的层次码组成分类代码——1至4级类、小类、大类。要素分类代码是1至4级类码。专业代码是大类码，用两位数字码表示；业务代码为小类码，用二位数字码表示，0补齐是空位数字，80、90为分析评价和规划的业务代码。

1.3 多元信息系统的平台建设

随着信息系统和大数据的发展，利用其赋能国土空间规划，充分利用云计算、GIS等信息系统的技术平台，整合规划所需信息，挖掘数据价值，对土地特征和规划信息实现可视化表达，是提升国土空间规划的时效性、便捷性、安全性和权威性的重要途径，也是规划设计与管理专业人才需要掌握的基本技能[5]。

当下，多源异构大数据难以系统管理、多主体应用诉求难以得到全面支撑，是国土空间规划数据库存在的问题[6]。因此在规划设计专业教学过程中，要培养学生信息数据管理意识，数据库规范体系是必须加强的学生教学点。

由于多元数据存在数据接口和数据格式交换问题。采用国家统一的测绘基准和系统，是基础信息平台基本要求。在国家级平台纵向、相关部门信息平台横向联通时，以自然资源调查监测数据为基础，进行数据共享，精准落地各类空间管控要素、主体功能区战略。规范也明确了数据交换问题，其命名规则如图2所示，《地理空间数据交换格式》（GB/T 17798）规定了内容与格式。

图2 数据交换命名规则

2 规划设计专业的信息系统相关课程教学组织

2.1 重视规划设计课程设置构想

2.1.1 理论知识基础

规划设计行业涵盖了多学科的知识领域。规划设计专业人才需要拓展新的学习领域，例如资源评价、生态评估、空间管控等专业知识；同时，规划设计专业必须掌握城市与区域发展、规划理论与方法、绿地系统规划、空间规划、专项规划、规划实施管理等传统领域知识。因此，规划设计课程体系设置应体现出传统核心内容与新兴空间规划协调发展。

规划设计专业高校现行的核心课程，使学生能够具备扎实的专业基础和参与编制各层次城乡规划设计的基本能力，熟悉空间规划领域的国家政策、法律法规、技术标准和行业规范。在此基础上植入空间数据分析、统计学、社会学等课程，完善理论内容和学科体系，打开不同领域模块对接和交叉的渠道[7]，培养学生的广阔眼界和创新思维，更积极、有效地在理论方面支撑规划体系建设和实施监督。

2.1.2 实践应用训练

规划设计专业的复杂性和综合性要求以“实践导向”培养人才，要求具备空间设计能力与空间管治能力[8]。因此，规划设计课程体系需信息系统理论与应用的联动，将空间数据分析方法、遥感软件、地理信息系统软件、卫星导航系统应用等技术手段运用到教学实践中，提高规划设计专业的科学性与前沿性，支撑国土空间的治理。

规划设计专业通过融合多源空间信息数据，实现对国土空间的全面感知和实时监测[9]。规划设计专业需匹配遥感原理、地图学等课程，培养学生实际分析地理信息与空间数据的能力。卫星导航系统是进行空间规划调查与执法检查的重要工具（图3）。在全球范围内，全天候、全天时为各类用户提供授时服务、高精度与可靠的定位、导航服务，是北斗系统（BDS）的亮点。因此，合理利用卫星遥感影像数据，能够精准管控空间规划，真正实现一张蓝图管到底。

图3 中国北斗卫星导航系统

地理信息系统空间数据管理与分析功能，能够有效贯穿国土空间规划的“双评价”和“三区三线”的划定过程。规划设计的技术方法和模型主要包括资源环境承载能力分析、国土空间开发适宜性评价、通风廊道分析、生态安全格局分析、用地适宜性评价、三维场地分析、三维地形构建、景观视域分析、交通网络构建、绿道选址、空间句法研究、城市模拟等，能够支持国家、省、市、县、乡镇等不同层级的规划。通过设置空间分析与模型应用的课程，培养学生利用空间数据分析问题的习惯，实现国土空间规划实践型人才的培养目标。

国土空间规划必须落实到底层管控之上，需对具体地块用途和开发建设强度做出实施性安排[10]，为统筹规划、建设和管理用地，不断提高审批效能和监管服务水平，各省市大力推进建立空间协同管控平台。在课程内容上增加规划用地许可管理系统的介绍（图4），为学生展现国土空间规划信息一体化的发展趋势，帮助学生初步了解信息平台的实践成果，有利于应用型人才培养。

图4 规划用地许可管理系统

2.2 教学过程组织体现

国家规划体系变革背景下，广度与深度不断加强的规划设计专业，必然在方向逐步细分、纵深发展及更高程度的学科上交叉合作。高校无法将涉及领域的知识全部传授给学生，必须在信息系统的教学过程中，建立扎实的理论框架，培育学生深度学习、独立思考能力和对知识的反思能力，塑造学生未来不断汲取新知识的良好习惯。

规划设计教学课程以线上加线下的方式开展，线上采用慕课堂网络教学（图5），系统介绍了GIS的基本概念理论、方法及应用案例，线下的课堂教学在实习调研与软件操作学习的基础上，完成国土空间规划的评估与设计项目。教学过程将理论与实践紧密结合，努力消除学生对GIS、RS、信息系统等软件平台的畏惧感，解决国土空间规划案例中的实际问题，增强学生的学习兴趣和效率。具体优点如下：

图5 南京林业大学地理信息系统应用课程

第一，以规划编制流程为线索进行信息系统的教学。在教学过程中可结合实际项目进行章节的组织，针对国土空间规划编制前后的典型问题，一个章节解决一个典型问题，由浅入深穿插介绍GIS、RS、GPS的功能和方法。基于实际的应用案例精选授课内容，可以避免针对性不足，更加贴近规划设计领域的需求，例如双评价分析、交通网络分析、通风廊道分析等。

第二，根据具体课程需求即学即用。规划设计与管理行业面临的问题不尽一致，因此，可根据具体需要开展信息系统教学。如关于规划设计调研，只针对规划实践中的一个农业适宜性评价典型问题，详细讲解基于GIS的解决方案和操作步骤。

第三，教学侧重“授人以渔”，着重信息系统自学能力。教学中可提供大量利用GIS进行规划的思路，通过案例训练学生综合运用GIS解决规划问题的能力，特别是为规划方案分析提供了良好的模型解决途径。课程体系中空间分析理论与系统操作并重，让学生跳出以信息系统为核心的学习模式，理解信息系统搭建的理论与模型，正确使用系统平台。在规划的项目应用和科研中，可明确该技术的使用范围，避免似是而非地错误使用。

2.3 课堂教学评价

在规划设计课程的教学中，在“调研-分析-规划设计-表达”的设计学习基础上，增加规划专题讲授与研讨、领域内顶层学者讲座、实践案例经验分享等，重视空间规划所需的计算模型、方法、信息平台等教学[10]，顺应体系变革的潮流，增强应用适应能力。

国土空间规划的实践评估项目以双评价为基准，规划方案图面以《市级国土空间总体规划制图规范（试行）》为参考。优秀的评估成果应能延伸理论课学习，还具有可操作性，符合国家政策方针、城市与乡村发展的客观规律，利于未来空间的战略安排落实。

在教学评价上，作业形式分为实物成果、非实物成果两种，以理论掌握程度和实践可靠性为考核标准。成绩评定由平时作业与出勤、数据分析方法掌握熟练度、实践图纸成果三部分组成。同时关注学生对该课程教学体系的思考，了解学生的收获与创新思维，有利于拓展教学内容和方式。

3 结束语

在国土空间规划改革背景下，规划设计专业的信息系统教学内容与形式都面临新的转变。面对改革挑战，课程教学设计应增强学生的信息系统理论与应用能力，探索出理论与实践结合的国土空间规划人才培养模式。教学过程中规划设计课程设置，应突出规划设计理论知识基础，融入信息系统理论与应用的知识体系，努力做到贯穿规划设计全过程。在信息系统的教学过程中，应建立扎实的理论框架，培育学生深度学习、独立思考能力和对知识的反思能力。采用线上加线下的方式开展以规划编制流程为线索的信息系统的教学，着重信息系统自学能力。在教学评价上，作业形式分为实物成果、非实物成果两种，以理论掌握程度和实践可靠性为考核标准。