一种空间规划冲突诊断方法及系统与流程

本发明涉及空间规划技术领域，特别是涉及一种空间规划冲突诊断方法及系统。

背景技术：

当前全国各城市的空间规划体系(土地利用规划、城市规划、生态环境保护规划、发展规划)存在着多种空间规划之间矛盾和冲突。包括层级上不统一：四种规划都分为多个层级，高层级的规划指导低层级规划，上下协调统一；期限上不统一：不同规划期限各不相同，这也是规划不协调的主要原因之一；成果上不统一：土地利用规划和城市规划涉及方面较多，同时也各有侧重。这些问题导致空间资源配置效率较低，诸如建设用地规模总量、空间布局安排等方面存在理论上难以协调衔接，引起了冲突问题的发生。

现行针对不同空间规划类型的“两规”、“三规”、多种空间规划研究，多是通过对控制线的划定来达到空间管制统一的需求，其出发点多是从规划编制的角度出发或是编制新的规划。但是对于城市交界处、土地城镇化发展较快、规划行为频繁的地区，关于多种空间规划协调与衔接的研究不应仅局限于控制线的划定。由于现行规划的数据种类繁多、数据来源广泛，各部门、单位在统计方法、数据形式和管理方式上存在差异；各个规划执行标准不一；数据形式、格式繁杂；各部门、单位的空间参考系不同，导致同一国土空间的多种规划相互矛盾，难以统一实施。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空间规划冲突诊断方法及系统，能够诊断出冲突的位置、程度以及冲突的空间类型，为空间规划的调整提供依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种空间规划冲突诊断方法，包括：

建立多种空间规划分类体系通用的转换模型，所述转换模型中包含有各所述空间规划分类体系中土地空间类型与基准空间类型之间的对应关系，所述基准空间类型包括农业生产空间、工业生产空间、商服业生产空间、生活空间、生态空间和保障空间；

获取各所述空间规划分类体系中的土地空间数据；

将各土地空间数据转化为同一坐标系下的矢量空间数据；

利用所述转换模型确定各所述矢量空间数据所属的基准空间类型；

采用各矢量空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系；

确定重构后的各空间规划分类体系之间的冲突程度以及冲突位置。

可选的，空间规划分类体系中土地空间类型与各基准空间类型一一对应，或一个土地空间类型与多个基准空间类型相对应。

可选的，所述坐标系为西安80坐标系。

可选的，所述确定重构后的各空间规划分类体系之间的冲突程度以及冲突位置，具体包括：

对重构后的各空间规划分类体系中的图斑进行叠加；

确定冲突图斑的类型、冲突位置以及冲突面积。

可选的，所述空间规划分类体系包括精确型空间规划分类体系和概念型空间规划分类体系。

可选的，冲突的诊断以根据多个精确型空间规划分类体系得到的诊断结果为主，以根据概念型空间规划分类体系得到的诊断结果为辅。

本发明还提供了一种空间规划冲突诊断系统，包括：

转换模型建立模块，用于建立多种空间规划分类体系通用的转换模型，所述转换模型中包含有各所述空间规划分类体系中土地空间类型与基准空间类型之间的对应关系，所述基准空间类型包括农业生产空间、工业生产空间、商服业生产空间、生活空间、生态空间和保障空间；

土地空间数据获取模块，用于获取各所述空间规划分类体系中的土地空间数据；

数据转化模块，用于将各土地空间数据转化为同一坐标系下的矢量空间数据；

基准空间类型确定模块，用于利用所述转换模型确定各所述矢量空间数据所属的基准空间类型；

空间规划分类体系重构模块，用于采用各矢量空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系；

冲突确定模块，用于确定重构后的各空间规划分类体系之间的冲突程度以及冲突位置。

可选的，所述冲突确定模块，具体包括：

图斑叠加单元，用于对重构后的各空间规划分类体系中的图斑进行叠加；

冲突确定单元，用于确定冲突图斑的类型、冲突位置以及冲突面积。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的空间规划冲突诊断方法及系统，首先建立了多种空间规划分类体系通用的转换模型，该转换模型为各空间规划分类体系中的土地类型提供了一个共同的分类转换基准，将各空间规划分类体系中的土地空间数据标定为转换模型中的基准空间类型，最后，根据各土地空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系，将重构后的各空间规划分类体系中图斑进行叠加，得到冲突位置、程度以及冲突图斑的类型，进而，可以根据冲突位置、程度以及冲突图斑的类型对各空间规划进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例空间规划冲突诊断方法流程图；

图2为本发明实施例空间规划冲突诊断系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种空间规划冲突诊断方法及系统，能够诊断出冲突的位置、程度以及冲突的空间类型，为空间规划的调整提供依据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的空间规划冲突诊断方法流程具体如下：

步骤101：建立多种空间规划分类体系通用的转换模型，所述转换模型中包含有各所述空间规划分类体系中土地空间类型与基准空间类型之间的对应关系，所述基准空间类型包括农业生产空间、工业生产空间、商服业生产空间、生活空间、生态空间和保障空间；

步骤102：获取各所述空间规划分类体系中的土地空间数据；

步骤103：将各土地空间数据转化为同一坐标系下的矢量空间数据；坐标系可以选择西安80坐标系；

步骤104利用所述转换模型确定各所述矢量空间数据所属的基准空间类型；

步骤105：采用各矢量空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系；

步骤106：确定重构后的各空间规划分类体系之间的冲突程度以及冲突位置。

其中，空间规划分类体系中土地空间类型与各基准空间类型一一对应，或一个土地空间类型与多个基准空间类型相对应。

步骤106，具体包括：

对重构后的各空间规划分类体系中的图斑进行叠加；

确定冲突图斑的类型、冲突位置以及冲突面积。

所述空间规划分类体系包括精确型空间规划分类体系和概念型空间规划分类体系。冲突的诊断以根据多个精确型空间规划分类体系得到的诊断结果为主，以根据概念型空间规划分类体系得到的诊断结果为辅。

上述步骤101到步骤106总体上可以概括为多种空间规划的转化、多种空间规划的对接和多种空间规划冲突的快速诊断。

多种空间规划的转化包括两个方面，即分类体系的转化和空间数据的转化。分类体系的转化旨在以空间转换分类为基础，建立多种空间规划分类体系转化平台(即转换模块)，主要包括土地利用现状分类、土地利用规划分类、城乡用地分类与城市建设用地分类以及土地用途分区划分，最终形成多种规划的不同分类体系与空间转换分类转换关系表；空间数据的转化旨在对不同规划获取的不同数据类型进行数据元归一化处理，通过对空间地理信息的采集与配准、矢量化，最终使不同类型数据均转化为shp格式，便于操作和分析。

多种空间规划的对接，是指不同规划空间信息的空间转换分类表达(对应步骤104和步骤105)。首先确定空间对接的具体内容，由于不同规划的内容、成果表达不同，所选择的对接内容也不同。对于土地利用规划，虽有规划分类，但其成果的空间表达是以土地用途区为准。因此，土地利用规划空间对接的内容以土地用途分区为主，分类体系可作为其对接的理论依据；对于城市规划，有明确的规划分类成果，其空间表达也精确到图斑级别，所以对接内容主要以城乡用地分类与城市建设用地分类体系为主，同时也是城市总体规划中涉及到的空间分区信息的空间对接依据；概念规划(发展规划、产业规划)对接内容主要有两个方面，一是关于规划分类体系的对接，由于其分类体系多建立在城乡用地分类与城市建设用地分类体系基础上，因此这部分内容与城市规划分类体系大致相同；二是关于概念分区的对接，如空间发展布局图，要素配套区域图以及功能分区图等。

多种空间规划冲突的诊断，主要用于判断不同规划所关注的同一内容是否冲突。总体上分为两种情况，一是两种规划所关注的同一内容规划分区边界均为高精度划分，另一种是规划分区边界包含概念性划分。针对第一类情况，诊断方法可应用gis空间分析叠加技术，原则上严格按照多种空间规划对接的结果，以图斑类型为准进行诊断，诊断内容为图斑个数及面积；第二种情况可从两个角度考虑，一是以高精度边界划分为基准，将概念性分区对接结果叠加进行诊断，二是将高精度边界按照规划行为的结果并结合区域发展方向概念化，再将两种概念性分区进行叠加并诊断。

1)多种空间规划的转化

(一)多种规划空间分类体系转化

以“生产、生活、生产”空间类型为基本理念，结合土地利用现状分类和城乡用地分类建立生活空间、生态空间、保障空间、农业生产空间、工业生产空间和商服业生产空间等空间转换分类。以此为基础，建立多种空间规划空间分类转化关系，将土地利用现状分类、土地利用规划分类、城乡用地分类与城市建设用地分类和土地用途分区与空间分类转换分类对应，如表1所示。

表1多种空间规划分类转化关系表

(二)多种规划空间的数据转化

不同规划的成果不同，主要表现在基础数据和图件成果的精度、类型和形式等方面。数据收集过程中，由于不同规划编制方式和成果表达形式不同，所获取数据形式各不相同，主要以shp、dwg和jpg三种为主。多元数据类型难以在一个平台下同时进行操作和处理。空间数据的转化旨在建立不同数据元转化平台，使不同数据类型均能转化为同一种数据，便于空间操作和分析。gis具有强大的空间数据处理分析功能，并且dwg和jpg格式的数据与shp格式之间的转化也具有可行性。因此空间数据的转化是将多种规划涉及的不同数据类型均转化为shp格式。

(1)空间信息采集与配准

空间信息的配准是不同数据矢量化的前提，考虑土地利用规划数据的可获取性和精确性，以便于不同数据标准化及后期分析的可操作性。因此，均以土地利用规划为基准将多种规划不同类型数据的空间坐标信息均转化为西安80坐标系。

dwg格式

首先，利用arcmap软件对原始数据进行初步的格式转换，得到的数据通常会有两种类型：有空间参考和无空间参考。具有空间参考的数据可直接对其坐标定义和转换，之后再进行修正；无空间参考的数据，要根据转换前数据的元数据找到空间参考描述，并利用arctoolbox中的defineprojection工具定义空间参考；然后，利用arctoolbox中的project功能进行空间参考转换；最后，利用arcmap中的spatialadjustment模块，使用仿射变换方法对已定义空间参考的数据进行几何校正。

jpg格式

jpg格式的数据分辨率应在适度范围内，否则会因为研究尺度的不同导致配准和矢量化存在较大的误差。首先，将jpg格式数据导入arcmap中，利用georeferencing进行配准，以土地利用规划相关图件为参照，选择公里网格、道路交点或明显地物等作为控制点，均匀分布图中，数量在8到10左右，输入西安80坐标系下的所有控制点的实际坐标值，并根据实际地理信息进一步校正。

shp格式

无需配准，直接应用。

(2)空间数据矢量化

dwg格式

首先在cad环境下进行简单的数据处理，删除不需要的图形、编辑有明显错误的图形以及对数据的初步分层；其次选择转成面状文件，打开dwg文件相应层，layers加载，选择属性中的drawinglayers，disableall，并选择需要的图层；再然后exportdata，保存导出shp文件；最后对无用属性进行处理，并添加所需字段。

jpg格式

首先创建图层，单击arcmap工具条上的arccatalog按钮打开arccatalog程序(arcgis的地理信息资源通过此工具完成创建、删除、复制等管理工作)，在catalog下展开工具所在位置，鼠标右键菜单中选择new子菜单的shapefile新建一个shape格式的地理要素文件(地理要素可存储为其他格式)；然后单击“edit…”按钮后打开“spatialreferenceproperties”对话框后，单击“select…”按钮选择一个合适的投影坐标系；最后运用arcgis的editor工具，根据图片中斑块边界信息进行图斑矢量化，得到面状图层，进行拓扑检查并修正。

shp格式

shp格式数据直接可用。

2)多种规划空间的对接

(一)空间对接内容

空间对接的内容要根据不同规划成果分析的结果，结合研究尺度和具体内容来确定；每一种规划的具体范畴和侧重点不一样，最终的各类成果表达结果也不相同；本研究是基于空间转换分类，因此确定的对接内容要与“三生”空间密切相关。总的来说，本研究的空间对接旨在对不同规划的面状空间信息的对接，不考虑如生态保护红线、城市开发边界等线状地理信息。另外，研究的角度不同，其对接内容也不同。如规划用地分类的角度、空间管制分区的角度、生态保护区的角度等。

对于土地利用规划而言，可进行空间对接的内容主要包括为土地利用规划图；土地用途分区(基本农田保护区，一般农地区，城镇村建设用地区，独立工矿区，风景旅游用地区，生态环境安全控制区，自然与文化遗产保护区，林业用地区，牧业用地区，其他用地)；建设用地管制分区(允许建设区、有条件建设区、限制建设区、禁止建设区)等。

对于城市规划而言，可进行空间对接的内容主要包括城市现状图，城市总体规划图以及各类专项规划图中涉及到与“三生”空间概念密切相关的分类或分区内容。

对于生态环境保护规划而言，可进行空间对接内容主要包括生态敏感区分布图，生态功能分区图，河流廊道和湿地规划图，绿地公园选址分布图等其他与“三生”空间相关的分类或分区内容。

对于概念规划(总体规划、发展规划)而言，主要以规划中的空间分区结果为研究对象，因此此类规划多建立在城市规划和土地利用规划的基础上，主要考虑与其他规划之间的共同点。

(二)空间对接方法

(1)规划地类的空间对接

基于多种空间规划分类体系转化的结果，使多种规划涉及的不同分类体系均能以空间转换分类为基础在空间上表达，具体主要是指在gis中对相关图层属性字段的添加和编辑。添加空间转换分类体系字段，根据分类体系转化结果编辑图斑属性，并对该字段进行符号化。

(2)规划分区的空间对接

规划分区存在两种类型，一种是高精度划分，其边界具有精确的地理坐标，科学性强，可操作程度较高，多以图斑边界为准，相同区域存在不连续，如土地用途分区的各类分区。另一种是概念性划分，其边界是示意性边界，精度较低，可操作程度较低。具体对接方法如下：

高精度划分

高精度分区的空间对接以分类体系转化的结果为基础：对于“一对一”和“多对一”的形式，可以直接编辑其空间属性并以空间转换分类表达；对于“一对多”的形式则需要对规划分区进行拆分，即一种规划分区类型对应多种空间转换分类。若此类分区可以根据空间数据转化的结果进行拆分，则根据其图斑属性按照规划地类空间对接的方法进行对接；若此类分区无法根据空间数据转化的结果进行拆分，如土地用途区中的城镇村建设用地，其解决方法有以下两种：一是根据高清影像图对局部无法拆分的区域进行判断，并结合实地调查的结果，根据建设用地管制分区图层和城镇地籍调查数据进行修正；二是根据区域规划和发展的实际情况，结合土地利用现状数据和区域规划发展方向人为划分，根据建设用地管制分区图层和城镇地籍调查结果进行修正。

概念性划分

根据空间数据矢量化的结果，首先对其规划边界进行进一步校正，排除数据矢量化中的错误，同时根据规划的具体内容以及规划中所应用的分类体系，对部分边界进行适当调整。之后同高精度划分对接方法。

3)多种规划空间冲突的诊断

由于冲突区域类型的不同，具体的诊断方法、诊断结果精度以及冲突等级的划分也不相同，具体如下：

(一)高精度规划边界空间冲突诊断

(1)诊断方法

规划边界均为高精度划分(如土地规划的分区边界)，即两种规划的边界均有明确的地理信息，应严格按照图斑边界进行叠加。具体方法：根据数据的实际获取结果以其中一个图层为空间叠加的目标图层；选择另一个图层的研究对象，分割上一个图层对象；用“更新列”命令从分割图层中获取作为目标图层的对象属性值，然后将该图层提取另存。在进行多个图层叠加分析时，先叠加其中两个图层，再将得到的图层和其余图层依次进行叠加，方法相同。多种空间规划空间诊断的主要内容为冲突图斑个数、面积以及空间分布情况；对冲突程度的划分应严格按照冲突面积进行划分。

(2)诊断原则

冲突原则的确定，主要从空间转换分类的角度出发，基于空间转化和对接的结果，不同规划相关图层均能以空间转换分类表达。在此基础上，不同规划的同一区域是否冲突可根据其空间转换分类属性确定。需要指出的是，对于诸如土地利用规划中城镇用地的诊断需要根据规划空间对接的结果进一步确定。

表2冲突判定原则

注：其中涉及到土地规划的生活空间，在判断冲突时要基于两点进行分析，一是对城镇用地的拆分结果，二是要根据实际情况对部分区域进行再判断。

(3)冲突等级划分

由于此类冲突诊断的最终结果是以冲突图斑的类型、个数和面积为主，准确性高、理论性较强。因此对冲突等级的划分应更加详细、明确，可划分为多个等级(通常为3到4个，具体应根据实际情况而定)。例如：不冲突(1-25％)、轻微冲突(25-50％)、一般冲突(50-75％)和重度冲突(75-100％)。

(二)概念性规划边界空间冲突诊断

规划边界含概念性划分是指参与冲突诊断的多种规划对所关注的同一区域进行划定时，其中一种规划的成果是采用概念性划分的形式，区域位置虽然相同，但其边界属性精确性较低。针对这种类型的冲突，则可以从两个角度进行诊断，两者所应用的技术方法和冲突的判定原则同上，但对数据的处理方式不同。

(1)以高精度边界为准，判断冲突区域。

这种方法的主要思路是将具有高精度划分的边界作为判断基准，根据空间数据转化结果，提取概念性划分的边界矢量数据，为避免误差的增大，在矢量化过程中应根据规划的主要思想和实地情况进行初步的校正。具体流程如下：首先以高精度划分的边界为底图，叠加概念性划分边界；然后对是否冲突进行判断，判断的原则与上述略有不同：由于概念性划分的边界为示意性边界，精确性相对不高，冲突面积在一定范围内可认为不冲突；若两者冲突，应根据概念性划分的规划内容，再次修正边界，诊断冲突面积和类型。这种方法对冲突等级进行划分不应过细，尽量不超过3个。考虑到概念性划分的冲突面积判断准确性较低，等级划分过多将无法体现冲突的等级之间差异。

(2)将高精度边界概念化，判断冲突区域

这种方法的主要思路是将高精度划分的边界，根据区域发展的趋势，以发展方向为基础，将分区边界简化，转变成示意性的边界，最终将多个概念性划分的区域进行叠加。由于此方法对高精度边界的转化不稳定性较强，结果准确性相对较低。因此对冲突分级的影响很大，甚至导致分级结果失去意义，所以这种方法只能判断其是否冲突。具体流程同上，简化后将多种概念性划分的边界叠加，统计两者之间的冲突面积和所占比例。如果规划之间主体部分不冲突，则认为其不冲突。

本发明重在规划行为的结果角度建立实施方法，即规划成果表达。这不仅有利于衔接和协调多种空间规划，同时也能够更加直观的表达规划之间的空间冲突问题，发现冲突内在原因，为“多规合一”、“多规融合”和国土空间规划提供新方法，达到空间规划精度和效率提高的目标。

本发明还提供了一种空间规划冲突诊断系统，如图2所示，该系统包括：

转换模型建立模块201，用于建立多种空间规划分类体系通用的转换模型，所述转换模型中包含有各所述空间规划分类体系中土地空间类型与基准空间类型之间的对应关系，所述基准空间类型包括农业生产空间、工业生产空间、商服业生产空间、生活空间、生态空间和保障空间；

土地空间数据获取模块202，用于获取各所述空间规划分类体系中的土地空间数据；

数据转化模块203，用于将各土地空间数据转化为同一坐标系下的矢量空间数据；

基准空间类型确定模块204，用于利用所述转换模型确定各所述矢量空间数据所属的基准空间类型；

空间规划分类体系重构模块205，用于采用各矢量空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系；

冲突确定模块206，用于确定重构后的各空间规划分类体系之间的冲突程度以及冲突位置。

其中，所述冲突确定模块206，具体包括：

图斑叠加单元，用于对重构后的各空间规划分类体系中的图斑进行叠加；

冲突确定单元，用于确定冲突图斑的类型、冲突位置以及冲突面积。

本发明提供的空间规划冲突诊断方法及系统，首先建立了多种空间规划分类体系通用的转换模型，该转换模型为各空间规划分类体系中的土地类型提供了一个共同的分类转换基准，将各空间规划分类体系中的土地空间数据标定为转换模型中的基准空间类型，最后，根据各土地空间数据所属的基准空间类型重构各空间规划分类体系，将重构后的各空间规划分类体系中图斑进行叠加，得到冲突位置、程度以及冲突图斑的类型，进而，可以根据冲突位置、程度以及冲突图斑的类型对各空间规划进行调整。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。