面向国土空间规划“一张图”的水务设施空间整合研究

谢倩雯，刘江涛，成 洁，钟智岩

(1.深圳市规划国土发展研究中心，广东 深圳 518034；2.深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518001)

1 研究背景

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》明确指出国土空间规划是国家空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图，是各类开发保护建设活动的基本依据；并要求以国土空间基础信息平台为底板，结合各级各类国土空间规划编制，逐步形成全国国土空间规划“一张图”。国土空间规划“一张图”是保障国土空间规划编制、管理和实施监督工作的重要前提。国土是生态文明建设的空间载体，水务设施作为城市可持续发展的重要支撑，是“绿水青山就是金山银山”“山水林田湖就是一个生命共同体”等生态文明理念的重要践行者，是国土空间规划的重要组成部分。

依托国土空间规划“一张图”管控平台，可为强化水务设施空间的保护和监管提供依据，提升涉水空间治理能力和效率，并为重大水务工程建设预留空间。如何全面合理统筹水务设施空间布局，是水务空间纳入“一张图”平台统一管控的基础前提。本文以深圳市为例，基于新时代国土空间规划“一张图”的建设逻辑，开展水务设施空间整合研究，提出了以空间要素为核心，统筹整合各类水务专项规划空间需求，协调水务设施与国土空间规划的关系，实现各类涉水空间管控要素精准落图的技术路径；同时结合水务工作实际管理需求，将空间数据与业务属性数据进行唯一性关联，形成标准统一、一数一源的水务设施空间数据库。

2 深圳市水务设施管理现状面临的问题

随着国土空间规划体系的建立，城市水务治理迎来转型发展的重要转折，面对以用途管制为核心的空间治理新形势，目前的深圳水务管理存在以下几方面问题：

(1)分散的数据管理方式导致资源利用效益较低。城市水务管理业务具有很强的专业性，每项业务均涉及大量的基础数据，实际工作中通常由业务处室按专业分工进行统筹，根据设施的事权划分，涉及市管单位、区水务和企业等多家运营管理单位。受各单位业务管理需求分割的限制以及数据存储技术标准的不一致，常常出现不同业务部门、不同管理人员提供的数据不相统一的情况，基础数据的准确性存在较大问题，导致编制新的规划时不断重复采集基础数据，造成人力和财力的浪费。

(2)缺乏统一的数字底板来支撑水务精细化管理需求。推进水务精细化管理对进一步提升城市管理水平和城市品质具有重要意义，而水务精细化管理的基础就是管理对象底数要清楚、管理范围边界要清晰。目前全市范围内的水源工程、河道及海堤等重大水务设施已明确管理对象并划定相应管理范围，但大部分中小型设施尚未统一管理对象底数且管理范围边界不清晰的问题普遍，部分水管单位已开展的设施摸底调查也仅仅停留在统计手册的形式，缺乏边界精准的空间矢量数据，未形成统一的数字化底图。

(3)缺乏有效的空间协同来满足“多规合一”空间规划要求。“多规合一”空间规划抓住了“空间”这一本质要素，基于国土空间禀赋条件，通过“三区三线”的划定实现了对空间开发活动的总体管控。水务设施及涉水生态空间与各类生态保护空间和城市建设空间相互交错、密不可分，而部分现有涉水专项规划成果在布局规划水务设施的时候缺乏对周边刚性管控线或其他功能空间的协同性分析，导致部分规划设施在实施阶段遇到难以落地的尴尬境地。

3 水务设施空间整合研究

3.1 研究对象分类

国土空间规划的核心是统筹协调各类自然资源保护空间和城镇发展空间，形成“一张图”，而水如同一条生命线和生命纽带，联系着山水林田湖草生命共同体的各个要素，水务设施则是支撑城镇开发建设的基础保障。因此，基于国土空间规划“一张图”的核心要义，初步确定生态资源类和工程设施类2大类研究对象。同时为对接广东省水利基础数据成果汇交系统，根据《广东省水利厅关于开展水利基础设施空间布局规划的通知》中对水利基础设施对象的界定，结合深圳市水务局的主要职责，最终确定2级3类的研究对象，见表1。

表1 研究对象

(1)水利基础设施，主要包括水库，引、调、提水工程，水闸，水文站，堤防，防洪排涝泵站等传统水利基础设施和广东省落实生态文明理念重点推进的碧道工程共9小类设施，按照设施的规模及重要性区分为省级和市级2个层面。

(2)市政给排水基础设施，主要包括供水厂，水质净化厂，其他污水处理设施，污泥处理处置设施，给水、污水、雨水、再生水泵站和雨水调蓄池共9小类设施，该类设施没有向省水利厅汇交数据的需求，全部为市级层面。再生水厂均依托水质净化厂进行建设，2类设施空间范围重叠，因此，再生水厂不再单独作为一类对象进行整合。

(3)涉水生态空间，主要包括饮用水源地，河流，湖泊，湿地，蓄滞洪区和水土保持共6小类，按照规模及重要性区分为省级和市级2个层面。

3.2 水务设施台账建设

3.2.1台账属性库设计

台账属性库的设计思路是在全面摸底现有数据掌握情况的基础上，统筹考虑不同层级、不同业务部门的管理需求，并满足省水利厅数据汇交要求，形成上下互通、内容全面、规范统一、相互关联的水务设施台账属性库，见表2。

表2 台账属性

(1)全面性。属性库设计包括身份信息、位置信息、特征信息、规划信息、管理信息和空间协同信息6个方面属性。其中身份信息是对设施的唯一性识别；位置信息是对设施空间位置的描述，分为行政区划分和水资源分区、水系流域等专业空间划分，适用于现行的辖区和流域管理模式；特征信息是对设施具体功能特性的描述，比如水库特征库容、堤防防洪潮标准等；规划信息是对设施规划行为的描述，便于管理者快速掌握设施未来的建设计划；管理信息包括了设施的建设状态、管理范围及管养单位，由管养单位负责设施基础信息的校验和动态更新维护；空间协同信息是对设施与国土空间刚性管控范围重叠情况的描述，为管理者在空间决策上提供数据支撑。

(2)规范化。根据深圳市智慧水务设施设备管理系统规定的设施分类编码规则，对全部水务基础设施进行分类统一编码。统一设施属性指标项的规范表达，解决现有不同部门掌握的台账数据中对同一设施对象属性存在语义相同，但指标命名不同的问题。规范数据汇交格式及存储方式，选择ArcGIS中的File Geodatabase作为数据存储载体，并统一数量单位、小数精确位数等，解决现有数据技术标准五花八门，兼容性较差的问题。

(3)关联性。现有数据没有体现水务设施之间的内在联系，本次研究通过增加某些属性指标建立起相关设施之间的拓扑关系，比如在水库工程、水闸工程、防洪排涝泵站和水文站网等设施属性库中设置所在河流这一指标，通过河流名称链接整个流域范围内防洪排涝相关设施的空间网络关系，为管理者提供更加全面的视角。

3.2.2属性库信息整合

建立设施台账属性库不是要抛弃现有的不规范数据，而是对汇交、采集上来的各类数据资源进行分析、提取、检验和整合。以深圳市第一次全国水利普查成果为基础，收集市、区水务部门的各类统计资料和规划报告，通过海量数据清洗工作，识别并改善数据重复、数据缺失、数据异常等问题，提升数据质量。

(1)数据重复。由于数据的时效性或是不规范记录导致同一设施在不同数据源的设施名称不一致的问题，通过唯一性辨别并与责任单位确认后，剔除一组重复数据。

(2)数据缺失。将提取整合的数据按照台账属性标准库进行信息录入后，针对缺失的数据由责任单位进行补充填报，对于部分建设年代久远的设施，相关历史资料确实难以追溯的，在属性表中予以备注说明。

(3)数据异常。由于数据来源多样，存在不同资料对同一对象属性描述不同的问题，通过数据现势性评估、寻求其他佐证和现场查验等手段，消除多源数据之间的矛盾。

3.3 水务设施空间资源整合

3.3.1已有空间数据的转换与校验

由于已有空间数据来源多样、数据格式各异，采用多源空间数据融合技术统一空间基准，提升几何准确性。首先是数据格式的统一，将CAD数据源转换为GIS格式，对PDF纸图进行扫描矢量化，针对图纸资料缺乏但提供了数字坐标的设施通过坐标定位进行内业标绘获得空间矢量数据；再进行矢量数据坐标系的转换，投影坐标统一采用CGCS2000国家大地坐标系；然后通过在内业与最新遥感影像和地形图的比对分析，在外业利用奥维地图定点定位进行现场查验等手段，对已有空间数据的准确性进行全面评估；最终形成了包括点、线、面要素的水务设施空间数据库。

(1)点要素。主要包括水文流量站和部分无独立占地建筑物的给排水泵站及分散式污水处理设施。

(2)线要素。主要包括水闸、水库大坝、堤防和引调提水工程。

(3)面要素。主要包括具有独立占地的水务设施空间范围、所有水务设施及水生态空间的管理和保护范围。

3.3.2缺失空间数据的补充与完善

(1)现状水务设施管理及保护范围。通过对已有空间数据的梳理发现现状防洪排涝泵站、水闸、水文站点以及部分引水工程、堤防尚未划定相应的管理和保护范围。引水工程、堤防和水文站点依据广东省、深圳市的相关法律法规要求补充划定管理和保护范围；而防洪排涝泵站和水闸的划定原则在广东省相关要求的基础上结合深圳市实际情况作出了适当调整。其中防洪排涝泵站采用其用地红线范围作为管理范围，保护范围则在管理范围的基础上按大型、中型、小型泵站规模分别外延为300、200、100m，如图1所示；大、中型水闸的划定标准取规范的低限值，并补充小型水闸的划定标准，管理范围按上下游边界20m，两侧边界8m且不可超过河道管理范围进行控制，保护范围在管理范围的基础上，上下游边界外延100m，两侧边界外延50m。

图1 防洪排涝泵站管理和保护范围

(2)规划水务设施预留空间。针对部分水务专项规划成果中没有明确规划水务设施的空间需求，仅给出了示意性的规划工程路由或是规划设施布点的问题，本研究按照以下2种情况进行补充：一是在《深圳市城市规划标准与准则》中有相应用地指标的，则根据规划工程的规模等初步估算其用地需求，并相应绘制预留空间范围；二是《深圳市城市规划标准与准则》未明确给出用地指标的水务设施，无法估算其用地需求，则按照适度超前原则，将其管理范围作为规划新建水务设施和廊道的预留空间范围。

3.3.3空间数据与台账属性库的关联

空间数据与属性数据是相互依存的关系，只有二者合一才能最大限度地发挥数据的生命力，服务于各项涉水业务，且同一水务设施的空间数据和属性数据存在一一对应的关系。因此以空间数据为基础，通过水务设施台账属性库里的身份编码信息进行设施的唯一性识别，将同一对象的空间矢量数据和业务属性数据进行唯一性关联，形成边界清晰、信息全面的水务设施空间数据库。

3.4 水务设施空间协同性分析

“三区三线”是国土空间规划为实现粮食安全、生态安全和集约发展的有机协调，统筹划定的底线管控空间。国土空间规划统筹全域全要素管控，专项规划服从总体规划，涉水空间融入全域统筹协调治理势在必行。本研究分析了水务设施与国土空间规划“三区三线”的空间位置关系，并从水生态空间的保护需求和水务基础设施的建设需求2大方面分析了与“三区三线”空间管控要求的主要衔接点。

(1)涉水生态保护空间协同性分析。饮用水源地、滞洪区、河流及湿地等水生态空间是构筑国土空间生态安全格局的重要组成。核查结果显示，有55%面积的水源保护区已划入生态保护红线，包括全部一级水源区、53%面积的二级水源区和12%面积的准水源区，保障了城市水源安全；但由于深圳高度城市化的特征，存在10%面积的二级水源区和56%面积的准水源区位于城市开发边界内，水源水质安全防控仍有一定压力。深圳市河流众多，遍布全市域，主干河流自源头至河口通常流经不同的国土空间功能分区。核查结果显示，大部分河道上游以及承担重要生态功能的滞洪区、湿地已划入生态保护红线，其余则划入城市开发边界内的特别用途区，与生态保护红线共同构成城市生态空间网络，水生态空间得到有效保护。

(2)规划水务设施建设空间协同性分析。永久基本农田保护范围是保障粮食安全的底线，具有非常严格的刚性管控要求，任何单位和个人不得破坏、改变和占用。核查结果显示有2处引水工程、1处调水工程和2处提水工程与永久基本农田保护范围存在相交的空间关系。由于5处规划水务设施均为长线路的地下管道工程，工程沿线与永久基本农田保护范围重叠的单个图斑面积均较小，规划线性工程的路由调整余地较大，因此考虑通过优化微调线性工程的路由方案以避让永久基本农田保护范围。生态保护红线是保障国土空间生态安全格局的底线，自然保护地核心保护区原则上禁止人为活动，其他区域准许无法避让且符合县级以上国土空间规划的线性基础设施、防洪和供水设施建设和运行维护等。核查结果显示有13处引水工程、2处调水工程、10处提水工程、3座防洪排涝泵站、4座供水厂和2座水质净化厂与生态保护红线存在相交的空间关系。除水质净化厂以外，其余水务设施均满足生态保护红线的准入要求，应将该部分水务设施纳入市级国土空间规划重大建设项目清单，保障规划水务设施的落地空间需求；而2座水质净化厂的扩建空间需求不符合生态保护红线的管控要求，则考虑通过已建部分的空间挖潜、另行选址和系统水量调配等多种方法解决冲突点。

4 结语

通过水务设施空间整合研究，一方面摸清了水务设施家底，建立了标准统一、全面完整的“一本账”；另一方面形成了水务空间管控的“一张底图”，重大规划水务工程落地空间一目了然，为实现水务设施空间与国土空间规划“一张图”的有机融合提供了可靠的空间数据保障，也为水务智慧化、精细化管理奠定了坚实的空间数据基础。受时间限制，本研究对于部分因早期建设而缺乏资料的水务设施空间边界未开展精确测量工作，仅在数据库中标记问题，建议尽快建立水务设施空间数据库年度动态维护更新机制，不断完善校准空间数据。