走近国土空间规划领域科创平台

走近国土空间规划领域科创平台

日前,国土空间规划领域科技创新平台交流研讨会暨 UP论坛以线上线下相结合的方式举行。会上,自然资源部国土空间智能规划技术重点实验室、国土空间规划监测评估预警重点实验室、城市仿真重点实验室等10家国土空间规划领域重点实验室(以下简称“部重点实验室”)围绕智能规划、规划监测评估预警、生态风险识别、国土空间大数据等主题,分享研究进展以及在理论建构、技术方法、人才培养等方面的设想。

理论建构

加强对规划体系建设的基础支撑

部重点实验室作为实施规划科技创新的重要载体,在“双碳”目标、气候变化、生态保护、空间权益、大数据应用等具体问题上开展理论、机制、政策研究,为国土空间规划体系建设提供支撑。

“我们提出了国土空间‘自然—社会’二元碳循环机理,能够识别国土空间的多维度性对人为碳排放的引致效应及空间差异,从国土空间类型、强度、转变方式等方面揭示了人为碳排放的驱动机制。”自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室主任黄贤金介绍,该实验室设有长期气候变化与碳排放、国土空间碳源/汇机理与评估、国土空间演化与碳效应、碳中和国土空间优化四个研究方向,重点开展碳中和导向的国土空间优化的理论、方法、政策等方面的基础研究。

“城市仿真重点实验室通过海量数据汇集与融合感知城市,运用城市计算和未来测试把握城市,构建决策场景引导城市,支撑城市智慧决策和现代化治理。”自然资源部城市仿真重点实验室主任盛洪涛这样说。该实验室在数据汇集、评估预警、仿真模拟、智慧决策等四个功能层次上开展工作,全面应用于自然资源与国土空间治理工作。其中,面向复杂城市的规律模拟与仿真体系依托国土空间规划体系,采用系统工程学原理,对城市进行系统解构,形成100多项单要素模块,模拟城市运行规律。目前,该实验室已开展排水防涝、碳达峰与碳中和、综合交通、用地功能与就业产出、公益性设施承载力等20多项单要素模块建设。

论坛上,自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室主任冷红重点介绍了《寒地城乡国土生态空间保护与规划关键技术》和《基于地域风貌特色传承的县域城镇低碳规划设计研究》两项关键性成果。“我们聚焦严寒地区国土空间的特殊问题,如生态环境脆弱、环境承载力下降、区域性衰退问题凸显、碳排放过度、人居环境品质低等等。”该实验室主要开展严寒地区国土空间生态风险识别、评估与修复,严寒地区人地关系协调与国土空间优化利用,双循环新发展格局下东北区域国土空间协调发展等三方面基础研究和前沿技术研究,以及严寒地区国土空间规划仿真平台研发。

“摸清人地底数、理清两者关系,对人地关系‘要素—功能—格局’进行系统性量化模拟,才能明确人口规模引导、开发利用强度、空间管控指标、资源量化配置等问题。”自然资源部陆表系统与人地关系重点实验室主任赵鹏军提出,研究人地关系是系统化认知国土空间开发保护问题的前提,实验室聚焦国土空间人地关系的定量化模拟、科学评估和协同优化三个关键领域取得一系列科研成果。其中,包括国土空间人地关系理论研究、全球生态系统二氧化碳施肥效应模拟研究、长时序全国尺度人口流动高精度模拟研究等。

自然资源部国土空间规划与开发保护重点实验室作为一个“科—产—智—教”一体化创新与智库平台,主攻国土空间规划与治理理论方法、国土空间地域系统分析与要素配置技术、村镇空间格局优化与乡村功能提升技术等领域研究。“经过长期攻关,我们首创了国土空间治理的两级土地发展权理论,提出了国土空间开发保护的‘要素—区域’统筹理论,已经应用于‘多规合一’试点以及多个专项规划研究任务。”该实验室主任冯长春介绍,当前部分创新成果已在山东、江苏、新疆等多地国土空间规划和村庄规划中开展应用。

技术升级

发挥智能化数字化优势开拓创新

智能化、数字化是国土空间规划体系的重要优势,也是引领创新、驱动转型、塑造优势的先导力量。“多规合一”同时意味着时空数据的整合,建好数字化的基础设施才能适应新时代对国土空间规划的要求。

“我们依托数字化国家战略和信息化前沿技术,全面探索人工智能技术在国土空间规划治理领域的运用。”自然资源部国土空间智能规划技术重点实验室主任张尚武介绍说,该实验室提出了基于规律导向的智能规划理论和方法,并在此基础上形成城市智化理论体系和城市智能家园理论建构。同时,已开发城市智能诊断、智能推演、数据库和智能模拟平台等原创性智能规划技术,并应用于海南省、河南省,以及济南、嘉兴、温州、兰溪等城市的国土空间规划编制实践中。

在大数据智能化发展背景下,自然资源部国土空间规划监测评估预警重点实验室聚焦国土空间规划实施监督环节,以城市为研究对象,重点从时空大数据汇聚处理、规划实施监测评估与预警调控等方向开展研究。“感知城市、把握城市、引导城市是我们的总体目标。”该实验室主任曹春华重点介绍了《以提升城市安全韧性为目标的国土空间规划监测评估预警研究》成果。目前,该实验室依托重庆市国土空间规划信息平台,将空间地理数据与气象数据进行对接,正在开展山地城市地质灾害监测评估预警研究和山地城市内涝风险监测评估预警研究;后续还将进一步深化三维仿真技术研究,实现城市内涝场景动态分析和模拟推演,加强与国土空间规划编制实施的联动。

在时空数据规模迅速增加的当下,对数据进行有效表达、建模、存储、处理、分析和应用成为大数据的研究前沿。“我们对数据进行抓取、整理、汇总等一系列工作,最终都要运用于国土空间规划的现实管理工作中。”自然资源部国土空间大数据工程技术创新中心主任郭文华介绍说,目前该中心已着手进行手机信令大数据(即手机用户与发射基站或者微站之间的通信数据,带有时间和位置等信息)清洗、挖掘技术研究,开展中国国土空间规划监测网(CSPON)建设顶层设计,并有效整合数据、算力、智力资源,将其运用于国土空间规划研究中。“基于国土空间基础信息平台,我们构建了自然资源大数据决策支持系统,开展大数据对全国国土空间规划编制与实施的支撑、城市多规数据融合与动态认知平台关键技术研究与示范、自然资源大数据应用与服务等课题研究”。

“我们突出应用基础这一研究类别,‘产—学—研—用’全部站在‘第一排’,可以说我们的科技成果转化无障碍。”自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室副主任陈学业介绍,该实验室开发的“在线规划”技术系统,基于互联网、移动通信、云计算、大数据、网络地理信息、虚拟地理现实等新一代信息通信技术,面向规划全生命周期开展关键技术攻关,打造规划云服务平台,实现“规划信息高速传播、规划机构高效协作、规划体系高度协同、规划过程动态衔接”,该技术系统已在深圳运用并取得较好成效。

资源环境承载能力评价是国土空间规划的一项基础工作。据自然资源部资源环境承载力评价重点实验室常务副主任袁国华介绍,该实验室经过科研攻关建立了一系列规范、可行的承载力评价预警方法与标准体系,构建了“基础评价—修正评价—专项评价—综合评价”四位一体的评价技术框架,编制了国土资源环境承载力评价与监测预警技术指导框架。“下一步,我们希望能按照主体功能单元规范承载力研究与应用,全面推进生态空间占用补偿工作,并将生态修复与生态补偿作为生态保护一体两面,全面纳入国土空间规划体系中。”

人才培养

推动国土空间规划队伍有机融合

部重点实验室联合其所依托的高校、科研机构和相关单位,成为国土空间规划行业的重要力量。在加快理论建构、技术升级的同时,各重点实验室借助国土空间规划领域科技创新平台,推动规划队伍有机融合,在“产—学—研—用”有机结合的基础上着力培养未来的国土空间规划人才。

各重点实验室均由多家单位共建,横向协作的组织结构推动了队伍融合,共同培养行业人才。例如,自然资源部国土空间规划与开发保护重点实验室,采用“1+2+N”多平台分布式协同管理体制,由依托单位北京大学城市与环境学院等4家学院负责实验室日常建设与运行管理,组织开展学术交流、学科群建设和人才培养。同时,该实验室还有两家共建单位——中国国土勘测规划院和中规院(北京)规划设计有限公司,分别负责凝练规划科技需求以及发挥实践优势开展深度研究。

又如,自然资源部城市仿真重点实验室由武汉市自然资源和规划局牵头,联合华中科技大学、武汉局信息中心、武汉市测绘院、武汉市规划院等单位共建,采用“1+4+N”的开放式组织架构,即以实验室工作专班为核心,联合数据团队、研究团队、建模团队、开发团队4类技术团队,同时面向个人或者团队开展不限专业、不限职业、不限时间的智慧众筹,前后吸引国内外上百个专业技术团队参与。该实验室的技术联盟吸纳了包括华为、腾讯在内的20余家知名企业、机构和高校共同开展研究。

部重点实验室作为凝聚科技资源、实施重大创新任务的重要载体,将在共建机制下深化人才培养合作,持续推动科研创新,在建立国土空间规划体系并监督实施中发挥更有力的支撑作用。各重点实验室负责人在论坛上达成共识,将凝聚多方力量和智慧,及时把握国土空间规划领域最新政策和地方的最新探索,将实践中的真知带回大学课堂和培训讲堂,培养出更符合当前国土空间规划实践需求的人才,着力突破关键技术,提升创新成果的转化应用。

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  • 科技创新+国土空间规划,这期UP论坛明确了这些方向


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文字编辑:阎炎 黄薇

新媒体编辑:赵志坤

初审:杜潇诣

审核:程秀娟

审签:赵晓涛

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