近日，中共中央国务院印发《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》，强化了资源环境承载能力评价与国土空间适宜性评价（以下简称“双评价”）在国土空间规划前置性工作方面的重要性和必要性。为确保国土空间规划中“双评价”技术方法科学、权威、好用、适用，自然资源部国土空间规划局组织相关科研机构，建立技术攻关组对“双评价”技术规程进行探讨并形成相应成果。同时，湖南省自然资源厅下发《关于印发<湖南省资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南（试行）>等3个规划技术文件的通知》，明确指出“双评价”工作相关要求。长沙市规划信息服务中心（以下简称“中心”）组织技术骨干人员，结合“双评价”相关技术成果，对于“双评价”的科学内涵、核心要素、规则模型、阈值参数等展开技术攻关，结合国土空间规划编制需求和现有数据基础，探索“双评价”技术体系及其“智慧”实现路径，经过数月夜以继日、攻坚克难、团结协作，“双评价”系统于2019年6月火热出炉！

        “双评价”指资源环境承载能力评价与国土空间适宜性评价，是国土空间规划的前置性工作，能够科学认知国土空间格局分异的自然资源禀赋规律，识别国土空间保护利用中的问题、风险与潜力。

        当前，“双评价”的技术规程已逐渐成熟，但对于承担“双评价”具体技术工作的单位而言，在操作层面仍存在着四个关键问题：

关键问题1：多源异构数据集成、处理问题

        “双评价”的基础数据来源不同部门、行业，主要包含土地资源、水资源、生态、环境、灾害、气候气象、社会经济等多类数据，存在数据格式多样、空间尺度不一、坐标系统差异等多源异构数据集成与处理问题。

关键问题2：模型规则复杂、阈值参数不一

        “双评价”涉及生态、土地、水利、灾害等多种行业的量化模型，并存在修正、赋值等多类规则。在单要素评价中，一般根据规程中的阈值划分等级，由于我国地域辽阔，阈值确定需结合地方实际不断验证与调整。

关键问题3：流程串联递进、计算耗时过长

        串联递进地开展“单要素评价—承载力评价—适宜性评价”，流程环环相扣，计算容错率低。为便于阈值参数的调整，应采取“矢量计算”使计算结果具有可溯源性，当中不可避免会出现耗时过长的问题。

关键问题4：“双评价”成果与规划衔接问题

        “双评价”是新时代国土空间规划编制的基础，需要满足“管用、适用、好用”内在要求。为此要充分挖掘支撑国土空间规划的“双评价”应用点，以达到科学、有效支撑国土空间规划编制。

        针对上述问题，中心借助新型信息化技术赋能，深入探索具有多源数据融合、模型规则集成、阈值参数可配、计算流程高效、场景应用定制等特点的“双评价”系统，为新时期国土空间规划提供智能化技术引擎。

一、总体思路 ：从“业务需求”到“应用系统”

        重点围绕“双评价”实践过程中所面临的关键问题，以业务需求为着力点，借助信息化技术提出“评价体系构建—模型规则集成—应用系统研发—评价成果应用”的具体解决思路：

图1 思路框架

        （1）评价体系构建。理解“双评价”所涉及要素之间的关系及其作用，整合国家、省市相关的技术规程，形成一套能适应、可扩展的评价体系，为系统研发及其功能设计提供框架指引及业务支撑。

图2 评价体系构建示意图

图3 模型规则集成流程示意图

        （3）应用系统研发。依托业务知识体系，结合用户实际需求，从数据集成、模型管理、指标计算、应用场景等方面组织系统功能模块。

        （4）评价成果应用。总结“双评价”结果在国土空间规划的应用场景，比如在结果统计、空间格局、规划分区、控制线划定、自然资源保护与利用及监测预警等方面，深化系统研发扩展与应用点，全方位支撑国土空间规划。

二、系统功能：集处理、计算、应用、管理于一体

         “双评价”系统的结构体系采用C/S模式，主要功能包括数据集成、模型管理、指标计算、应用场景等模块，实现集处理、计算、应用、管理于一体。本系统模块设计如图5所示。

图4  系统功能模块设计

        （1）数据集成模块。数据格式不一、数据二次处理、评价结果修正等各类数据处理问题决定着“双评价”评价结果的合理性。“双评价”系统能为用户提供多功能的数据处理方式，以及格式转换、网格聚合、渔网工具及常用矢量与栅格数据处理工具等，可以实现对相关数据集成工作的“按键式”智能处理及系统“一体化”协同操作。

图5 数据集成工具界面示意图

        （2）模型管理模块。模型管理模块可以实现对系统“双评价”所涉及的模型规则进行任意配置、修改及容错反馈，完成模型规则集成，具体包括指标导入、模型配置、运行日志等具体功能。其中指标导入允许用户根据地方实际搭建评价体系导入系统，模型配置为模型规则提供要素分类、数据配置等操作，运行日志提供揭示指标计算运行过程。

图6 模型配置工具界面示意图

        （3）指标计算模块。“双评价”计算流程层次递进、相互关联强，“双评价”系统构建单要素评价、承载力评价、适宜性评价三大指标计算体系，并形成串联递进的关系简化流程。为应对各地阈值参数不一等问题，形成可追踪的指标计算结果，也就是说在评价结果的属性表蕴含各关键要素的属性值，为阈值参数的“二次设定”提供窗口，使评价结果更符合地方实际。除此之外，系统可支持多核计算，为耗时过长问题提供解决思路，有条件也可结合Hadoop、Spark等大数据技术实现并联计算。

图7  指标计算工具界面示意图

        （4）应用场景模块。“双评价”的计算结果主要是服务于国土空间规划，梳理“双评价”成果与国土空间规划的关系，可形成七大应用点，具体包括基础分析与评价、空间结构与格局、规划分区、控制线划定、自然资源保护与利用、国土综合整治与修护以及监测评估预警。在该框架的指引下，系统初步实现基础分析与评价中相关功能设计，如统计报表、专题图生成等。未来可结合用户需求扩展应用点，支撑国土空间规划编制与管理，比如集成三维模仿模型、地理预测模型、承载预警模型等，服务于三区三线划定、资源环境预警等具体内容。

一、“智能”处理、“一体”操作。

        应用“人机交互”设计理念研发功能模块，用户依据业务知识体系自行“按键”设定相关参数“智能”处理，而不仅仅只计算最终结果，形成“黑盒子”。 封装多类常用数据处理工具，如缓冲区分析、渔网、聚合、面转栅格等，可实现系统内部“一体化”操作，不需要频繁切换数据处理平台。

图11  工具按钮示意图

二 、“流程”高效、“配置”灵活。

        按照分类分层、流程设计、多核计算的原则集成模型规则、优化指标计算，比如在计算步骤时，提出关键要素与评价结果可分离，方便用户根据地方实际调整指标的“阈值参数”。适应地方特色的评价体系，“双评价”系统可使用指标导入、指标整理两个模块来配置相应的评价体系，并且本系统初步集成多类模型算法，比如取高值、取低值、平均值、加权、开根等算法。

图12  指标整理界面示意图

三、“应用”导向、“需求”定制。

        以用户需求为出发点，根据应用效果为导向，“双评价”系统初步实现统计报表生成、专题图、潜力分析等“双评价”专题研究报告有关的应用服务。下一步按照定制服务流程，延伸该系统在国土空间规划相关领域的应用，如规划分区、监测预警等。

图13  定制服务流程示意图