柴勛-智慧規劃引領下的CSPON研究方向探索.pdf

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1、01n 2024年1月，中共中央 國務院關于全面推進美麗中國建設的意見。新時代新征程，全面推進美麗中國建設新篇章美麗中國建設任務依然艱巨：n我國經濟社會發展已進入加快綠色化、低碳化高質量發展階段；n生態文明建設仍處于壓力疊加、負重前行的關鍵期；n全領域轉型、全方位提升、全地域建設、全社會行動n優化國土空間開發保護格局，推動各類資源節約集約利用，實施山水林田湖草沙一體化保護和系統治理，有效應對氣候變化不利影響和風險，建設美麗中國先行區、美麗城市、美麗鄉村?！皹嫿利愔袊鴶底只卫眢w系，建設綠色智慧的數字生態文明?！碧嵘龂量臻g治理現代化水平守住國土空間安全底線，促進永續發展支撐基本實現社會主義現

2、代化新方式新格局新結構新場景新資產新生態建設數字國土，提升國土空間治理現代化能力推動國土空間開放暢通，支撐構建新發展格局強化集約高效，推動新型城鎮化與鄉村振興加強文化和自然資源保護，建設美麗中國加強陸海統籌，服務海洋強國建設n強化規劃傳導和用途管制，推動規劃管理數字化轉型，實施規劃全生命周期管理，對資源環境承載能力、國土空間開發適宜性、國土空間開發保護現狀和風險挑戰實施動態監測評估，加強對重要控制線、重大戰略區域、重點城市等規劃實施情況和重大工程、重點領域、突出問題等監測預警,提升國土空間治理現代化水平。全國國土空間規劃綱要（2021-2035）提升國土空間治理現代化水平國家發展改革委 國家數

3、據局 財政部 自然資源部關于深化智慧城市發展 推進城市全域數字化轉型的指導意見(發改數據2024660號)全領域推進城市數字化轉型建立城市數字化共性基礎優化綠色智慧宜居環境培育壯大城市數字經濟促進新型產城融合發展豐富普惠數字公共服務推進城市精準精細治理提升城市安全韌性水平n有條件的地方推進城市信息模型、時空大數據、國土空間基礎信息、實景三維中國等基礎平臺功能整合、協同發展、應用賦能，為城市數字化轉型提供統一的時空框架，因地制宜有序探索推進數字孿生城市建設，推動虛實共生、仿真推演、迭代優化的數字孿生場景落地。n 增強城市地理信息公共服務能力，加快提升國土空間基礎信息平臺智能化水平，建設國土空間規

4、劃實施監測網絡，支撐自然資源和國土空間規劃分析決策。開辟新領域新賽道，不斷塑造新動能新優勢碳基（人）驅動硅基（數字）驅動數字生態智慧國土n 天地人合一：從天地人合一：從CIMCIM到到TIMTIMn 數字化基礎設施：國土空間基礎信息平臺數字化基礎設施：國土空間基礎信息平臺n 數字場景應用：實景三維中國數字場景應用：實景三維中國 CSPONCSPON數字規劃智慧規劃萬物可運營：可感知萬物可運營：可感知 能學習能學習 善治理善治理 自適應自適應*莊少勤“構建美麗中國數字化治理體系，建設綠色智慧的數字生態文明?！苯量臻g規劃的數字化生態*智慧國土空間規劃應用與發展n以數字化為治理基礎n以協同化為

5、治理模式n以智慧化為治理范式n 對國土空間上人、路、地、房、山、水、林、田、湖等資源要素形成“可感知、能學習、善治理、自適應”的能力。智慧國土空間規劃總體框架 CSPON是智慧規劃的重要組成、典例實踐 全國國土空間規劃實施監測網絡CSPON，是生態文明時代國土空間治理體系和治理能力現代化的整體解決方案，是支撐“可感知、能學習、善治理、自適應”智慧規劃的新型基礎設施。指標庫指標庫規劃規劃在線在線管理管理規劃編審管理規劃成果管理實施監督管理規劃行業管理監督監督監測監測評估評估安全底線監管規劃傳導監測實施效果評估專題監測評估規劃規劃決策決策分析分析風險預測識別空間布局推演規劃調整模擬規劃規劃開放開放

6、治理治理規劃知識服務數據共享發布模型工具共創公眾監督參與感知體系感知體系遙感視頻無人機國土空間規劃實施監測主題數據庫國土空間規劃實施監測主題數據庫數據匯聚數據匯聚自然資源部門數據相關部門共享數據社會大數據國土空間基礎信息模型（國土空間基礎信息模型（TIMTIM）基本空間單元基本空間單元總總體體規規劃劃通用大模型通用大模型訓練庫訓練庫行業大模型行業大模型感知判斷能力感知判斷能力分析決策能力分析決策能力協同調度能力協同調度能力預測推演能力預測推演能力規則庫規則庫模型庫模型庫規則庫規則庫全國國土空間規劃綱要全國國土空間規劃綱要省級國土空間規劃省級國土空間規劃市級國土空間總體規劃市級國土空間總體規劃縣

7、級國土空間總體規劃縣級國土空間總體規劃鄉鎮級國土空間規劃鄉鎮級國土空間規劃專專項項規規劃劃重點區域專項規劃重點區域專項規劃特定領域專項規劃特定領域專項規劃詳詳細細規規劃劃城鎮開發邊界內城鎮開發邊界內詳細規劃詳細規劃城鎮開發邊界外城鎮開發邊界外村莊規劃村莊規劃智慧規劃引領下，以場景建設為牽引02從應用建設到場景創新n 場景作為數字化轉型的應用單元、成果輸出和價值體現，是各類主體圍繞一項或多項特定需要，運用數字技術推動服務要素整合、業務系統集成、運營模式創新，提供實時、定向、互動、閉環數字化應用體驗的重要載體?！皵底只瘓鼍案锩笔蠖床靚 以對象化和整體性思維，圍繞一件事兒，依托業務鏈，縱橫打穿業

8、務、部門與系統，實現要素融合、數據共享、業務協同。1、三步走開展CSPON場景建設實施n 整體謀劃、業務牽引根據管理事權整體謀劃，結合業務目標、業務需求，選擇相應專題監測場景n 信息聯動，實現信息系統橫縱互聯理清數據需求，開展數據歸集、建立與相關業務系統的數據聯動關系，確保一動皆動n 場景驅動，建立業務聯動網絡解決什么問題、監測內容、監測對象、監測指標、模型算法、監測手段等以業務為引領，構建CSPON場景體系國土空間規劃業務體系規劃編制協同審批規劃實施規劃監督基礎分析與評價三區三線劃定用地布局優化規劃沖突檢測項目審批用途管制空間協調一致性審查規劃生成項目規劃調整輔助項目效益模擬定時監測定期評估

9、及時預警CSPON場景構建通用研制思路業務標準化梳理分析工作路徑應用場景設計方法路徑面向應用場景的主題數據庫邏輯結構設計場景關聯協同交互分析1234以城鎮開發邊界與建設用地監測場景建設為例城鎮開發邊界與建設用地動態監測監測內容建設用地規模建設用地規模城鄉建設用地規模重大基礎設施建設用地保障重大行業產業保障（用地投向）單位GDP建設用地使用面積降人均城鎮建設用地閑置土地處置率新增建設用地規模開發區土地開發率城鎮開發邊界劃定調整情況城鎮開發邊界用地結構變化城鎮開發邊界分區管控違法違規處置率違法違規用地監測單元典例問題城鎮開發邊界與建設用地監測場景設計n 實施動態監測：針對各行政單元、重點區域、重點

10、城市開展建設用地規模、城鎮開發邊界內外的用途管制與空間利用全周期實施情況等規劃實施動態監測，對規劃目標執行情況進行實時監測與評估。場景設計思路監測內容：建設用地規模、城鎮開發邊界內外的用途管制與空間利用全周期實施情況。監測對象：全國-省-市-縣、重點區域、重點城市。數據支撐：城鎮開發邊界劃定成果、已批準新增城鎮建設用地、土地供應數據等。與相關業務系統的數據聯動住房和城鄉建設部門水利部門生態環境部門交通運輸部門協同部門大數據局統計局發改委農業農村部門國土空間基礎信息平臺國土空間用途管制應用提供國土調查、變更調查、自然資源監測、分析評價等基礎數據自然資源調查監測應用自然資源資產權益應用自然資源確權

11、登記應用國土空間生態修復應用耕地保護應用執法督察應用自然資源災害防治應用自然資源開發利用應用國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統（升級完善）統一的應用載體國土空間規劃實施監測網絡（CSPON）縱向貫通、橫向聯通、智能提升自然資源部門數據共享業務協同提供自然資源資產清查、評估、核算、收儲等臺賬管理數據提供自然資源確權登記、不動產登記等數據數據歸集互聯數據歸集互聯提供耕地和永久基本農田數量、質量、占補平衡、進出平衡等數據提供山水、礦山、海洋、全域土地綜合整治等生態保護修復工程數據提供自然資源地質、海洋災害風險、隱患等數據提供年度計劃、選址預審、農轉用、規劃許可、土地核驗與規劃核實等數據提供土地、

12、礦產、海域海島開發利用等數據提供衛片執法、違法處置、自然資源督察等數據2、構建“業務-場景-關鍵技術”邏輯鏈條n 結合業務需求，深度挖掘具備地方特色的精細測度應用場景，構建底線守護、格局優化、綠色低碳、品質生活等不同應用場景。n 通過場景構建，對規劃目標與現實情況進行對比分析，進而識別出實施監測過程中需要突破的關鍵技術。通過以業務需求為引領，構建“業務-場景-關鍵技術”邏輯鏈條，有助于推動CSPON體系有序構建。CSPON理論（頂層設計）數字化治理國土空間治理業務需求管理需要/公眾需求宏觀/微觀/綜合/專項關鍵技術數據獲取/數據治理/模型算法/運行環境工程實施促進數據融合推動技術創新提高監測準

13、度增強規劃適應目標與現實差距面向業務需求共性技術特性技術全國規劃綱要評估場景共性問題人口等數據獲取、融合處理、校核方法難以統一高標準農田、糧食播種面積等數據統計頻次、精度不足，統計單元、口徑與國土調查數據存在差異占補平衡、進出平衡、耕地非農化非糧化、土地綜合整治，自然保護地、水資源、生物多樣性保護等數據缺乏永久基本農田、城鎮開發邊界等涉及圖斑時空變化分析的任務量大特性問題人口等統計數據缺少市縣級匯交數據全國層面城鎮空間內職住平衡、產業用地及開發區、安全韌性（地災高易發區、地震高烈度區、地面沉降和地裂縫地區、防洪排澇排水功能空間、應急應戰儲備保障空間）、節約集約用地、地下空間等匯總數據和宏觀評估

14、指標缺乏國家重大基礎設施項目審批、實施數據及評估指標缺乏全國層面文化與自然等國土空間魅力指標及評估工具不足人口時空大數據標準化應用基于衛星遙感影像的全口徑用地自動化精準解譯技術業務為導向的國土空間大數據標準化應用技術全國層面、宏觀尺度的數據感知、生成、融合技術基于國家戰略實施的場景構建、分析評價、預警推演技術關鍵技術關鍵技術以全國規劃綱要評估為例安全：糧食安全、生態安全、能源安全、防災安全發展：新型城鎮化、鄉村振興等魅力：自然和文化保護體系治理：編制審批、實施監督，用途管制，一張圖建設一、將場景分解為數據、指標、模型、功能升級的數字化需求。二、由場景推導出的關鍵技術需求分為共性和特性的，進而組

15、織實施。場景驅動的CSPON建設實施思路總結03智慧規劃技術體系賦能CSPON建設規劃全周期全時全景監測、實時體檢評估實施影響模擬、聯動調整反饋問題精準識別、人機交互推演底線沖突智調、傳導規則智查n以國土空間基礎信息平臺和國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統為基礎，充分利用大數據、人工智能、云計算等技術，匯集眾智，提升規劃編制、審批、修改和實施監督全周期智能化水平，逐步實現可感知、能學習、善治理、自適應的智慧規劃?？筛兄褐腔鄹兄w系為CSPON建設提供豐富的數據多源數據采集框架信息匯集體征感知信息反饋衛星遙感傾斜攝影立體測繪智能設備RFID傳感器社交網絡移動應用網格調查業務系統體征感知指標

16、體系體征感知指標體系運行感知運行感知體征診斷體征診斷輿情監測輿情監測績效監測績效監測信息反饋信息反饋-公眾公眾參與機制參與機制數據表達數據表達信息公開信息公開泛在設備泛在設備數數據據可可獲獲取取指指標標可可感感知知運運行行可可監監測測可感知：人口時空大數據標準化應用調查統計n 優勢：人口普查精度高，數據權威；n 劣勢：調查頻度低，數據類型少，數據時效性相對較慢，定制化服務少，小尺度數據空間化難度大。大數據n 優勢：數據獲取頻度高，數據類型多，數據時效性相對較快，支持不同場景下數據定制；n 劣勢：精度相對較低，部分數據采集耗時長，不同服務商數據采集、處理、校核技術難以統一標準，特殊群體數據不足（

17、農村、老、?。?。為滿足規劃監測評估對數據時效性、空間化、顆粒度，以及針對不同城市功能、專題場景的差異化分析需求，人口大數據應用勢在必行。案例一某市通過年齡、性別、區域因素校正，基于手機信令大數據，2021年推算統計值2205.0萬2228.1萬，2021年抽樣調查推算值2188.6萬，大數據推算值為抽樣調查推算值的100.75%101.8%?？筛兄喝丝诖髷祿：税咐呈』贚BS數據計算了2021年各地級市城區、各縣城城區的人口數據。通過與2022年10月下旬七普分縣數據資料對比，采用該方法計算得出的城區人口總數與國家統計局數據偏差在-2.7%+1.7%。設統計口徑上全省總常住人口為M，某

18、縣的常住人口為Ai，該縣下轄的鄉鎮常住人口為Bj，社區村莊常住人口為Cn；大數據統計的某縣的常住人口為ai，該縣下轄的鄉鎮常住人口為bj，社區村莊常住人口為cn。誤差為。模型數據：街道鄉鎮的七普數據、大數據模型初步考慮因素：n 參數選擇：年齡和性別手機實名用戶數據可以確保穩定性。n 空間劃分：規劃引導使結果符合特定發展階段人口分布變化的科學規律、與未來人口調控政策的實施導向一致模型方法：多元logistic回歸、Leslie人口增長模型、灰度預測等能學習：平臺統一AI開發框架，為智能技術注入提供支持數據庫數據庫指標庫指標庫模型庫模型庫推理庫推理庫編碼+SQL指標管理規則+模型計算認知計算描述性

19、診斷性預測性處方性認知能力的信息化四個層次基于統一的應用開發框架，注冊更新專業化特色化工具組件、應用場景、模型、知識、算法等具有推廣價值的資源。國土空間規劃知識智能問答能學習：引入大模型框架，場景支持更多的智能可能n 支持場景：文生圖圖生圖（各類規劃設計效果圖）、文生文（知識問答）等。規劃設計效果圖智能生成善治理：AI賦能數據融合治理，助力空間精細化治理數據管理指標管理資源管理知識問答實體關系多源數據信息多維多層次關聯地理實體三維立體空間關系與語義關聯資源要素全時空、全周期、全信息關聯空間規劃全業務、全環節指標邏輯關聯密集知識智能推送，服務規劃智能問答n 引入人工智能技術，開展數據融合治理，構

20、建智慧規劃信息關聯的“知識網”，實現一譜互聯、一網全息。善治理：空間治理問題的動態識別，實現空間精細化治理能力的提升地理格局演變歷史發展規律自適應：AI大模型深度融合，提升面向復雜空間治理的適應能力遙感動態監測快速識別空間風險遙感動態監測快速識別空間風險視頻動態監測智能識別監測要素視頻動態監測智能識別監測要素詳細規劃用地布局方案模擬推演詳細規劃用地布局方案模擬推演n 充分利用大模型、AIGC等新技術、新方法，探索構建空間布局優化推演、公共設施配置優化、規劃調整優化、空間災害風險預警等面向復雜空間治理的模擬推演場景，輔助規劃科學決策。自適應：AI大模型深度融合，提升面向復雜空間治理的適應能力Sy

21、stem implementation:Urban Simulation Algorithms and TechnologyJoint car-following and lane change model based on knowledge data collaborationUrban passenger and vehicle demand generation model based on antagonism diagram transfer learningTraffic networkReal-time road conditionsMicro human-vehicle mo

22、vementCommunication networkChannel capacitySignal coveragethroughputPower supply networkPower and loadOverload and protectionWater supply and drainage networkSurface ponding diffusionWater pressure and headOD,trackCrowd walking modelHuman movementCrowd demandOD,trackCrowd walking modelTravel,communication,waterPower and water demandsocietyCollaborative simulationphysics*清華大學，李勇04工作計劃010203部省市聯動，將應用場景、共性技術、特性技術任務分解，避免重復建設。建立數據、指標和模型等資源共建共享機制，推動成熟模型工具共享共用，“邊試點、邊示范”。多方參與，聯合企業、高?？蒲泻献?，探討各級各類規劃實施監測場景的技術創新和政策改革。共建共治共享感想010203不求一蹴而就。不囿于總體框架。不限于狹義的規劃領域。04不盲目全面創新。Thank You All！