面向规划应用的地理国情分类标准优化研究

詹庆明，黄启雷，赵中元，等．面向规划应用的地理国情分类标准优化研究 [J]．规划师，2018(12)：63-67．

摘要：作者武汉大学城市设计学院教授、博士生导师詹庆明，武汉大学城市设计学院硕士研究生黄启雷，武汉市国土资源和规划局赵中元，武汉市测绘研究院肖琨，武汉大学城市设计学院硕士研究生樊智宇在《规划师》2018年第12期撰文，自2013年地理国情普查和监测工作开展以来，地理国情数据已经在城乡规划、国土规划及生态保护等一系列工作和研究中取得了一定的应用成果。为进一步推进地理国情数据在城乡规划中的应用，探讨面向规划应用的地理国情分类标准的优化策略具有极其重要的意义。文章首先综述了目前地理国情分类数据在城乡规划编制和城市问题研究中的应用场景；其次针对应用场景中用到的土地利用分类数据基础进行了有效性分析，具体包括地理国情与城乡规划分类标准和数据采集过程的对比研究，以及其成果数据间转换的有效性研究；最后针对分析结果，面向规划应用提出地理国情分类标准及其数据采集上的优化建议，从而为地理国情普查和监测数据在国土空间规划中的应用打下基础。

一、相关研究

关于地理国情分类数据在城乡规划编制和城市研究中的应用研究，有的学者利用地理国情分类数据进行城市建成区扩张研究、城市功能区监测与评价研究和海绵城市相关研究。还有的学者结合其他多源数据，辅以地理国情分类数据进行了关于城市各类基础设施服务水平以及城市具体功能表现的研究。而在实际应用中，地理国情分类数据多是直接运用在城市建成区演变和监测、城市生态环境保护方面，在涉及具体城市用地功能时往往需要辅助其他信息。武汉市为了让地理国情分类数据具有更好的应用前景和价值，进一步采集了主城区内城镇功能单元(BUCA)中单位院落的具体功能，尝试进行了地理国情分类标准与规划用地分类标准数据的对接。

在地理国情分类标准和规划用地分类标准的对比研究方面，学者们大多从两者的分类原则、分类定义、采集尺度和分类机制四个方面进行对比研究。同时，为了进一步讨论两个分类标准的数据成果的对应效果，需要进行地理国情分类数据向规划用地分类数据转换对接的有效性研究。这项研究可以参照遥感影像分类可靠性检验以及数据质量评价的相关方法，如史文忠系统地阐述了空间数据与空间分析的不确定性理论体系；其他学者也采用各种数据评价方法对数据成果或自身的分类结果进行了评价。可以用于分类精度评价的指标有混淆矩阵、总体精度、Kappa 系数、错分误差、漏分误差、制图精度、用户精度和相似度等，本文采用制图精度、用户精度及相似度三个指标结合具体的空间位置信息和高清遥感影像分析两套分类数据之间的异同。

有关土地利用分类标准优化的研究可以大致分成三类：①改进现有的分类标准让其具有多种维度的分类信息，以便工作人员根据不同的使用目的灵活运用；②增加现有的分类标准的用地类别，让其划分的类别包含地类更多的属性；③改进现有分类标准的某些类别，让其含义更加明确并与分类目的更为一致。然而，分类标准最终会落实到分类成果数据上，因此还需要面向规划应用对地理国情分类数据的采集提出优化意见。

本文研究的创新点在于从分类学角度及数据采集上比较武汉市地理国情分类标准和武汉市规划用地分类标准的异同，并通过详细分析应用于城乡规划中的地理国情数据基础的有效性，为现有全国地理国情普查和监测分类标准提出优化建议。研究将有助于将地理国情普查和监测数据应用于城乡规划编制及城市研究等一系列工作中，并为地理国情分类标准的修编和改进工作中与城乡用地分类标准的对接提供参考依据。

二、武汉市地理国情分类标准与规划用地分类标准对比

（一）分类标准概述

《地理国情普查内容与指标》(GDPJ01-2013)指明了地理国情分类的具体采集内容和要求，武汉市在此基础上形成了《武汉市第一次地理国情普查项目技术设计书》，并在每年的地理国情监测调查中对其内容进行进一步深化和完善，主要在于对城镇功能单元中单位院落的进一步打开，以更好地与城市建设用地分类接轨，增强其应用的广度。

建设部制订的《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ 137-90)详细指明了城市用地分类与规划建设用地分类的具体内涵。而后，住房和城乡建设部制定了《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)，其中增加了城乡用地分类体系，调整了城市建设用地分类体系，从而更好地应用于城乡规划实践。目前《城乡用地分类与规划建设用地标准》[GB 50137(修订)](征求意见稿)正在征求意见，力求进一步完善城乡用地分类体系，增加镇建设用地分类、村庄建设用地分类，同时强调进一步与《土地利用现状分类》(GB/T21010-2017)的兼容。武汉市现行规划用地标准在2011年国家标准基础上进一步细化了教育、医疗、公园绿地和交通枢纽用地的分类，同时增加了待建用地(F)的分类，形成了《城市用地分类与规划建设用地标准》(含武汉市深化内容) [25] 。因此，研究将武汉市深化的两套用地分类标准及其成果数据作为研究对象。

（二）基于分类学的对比

在有关分类的科学研究中，学界对于植物和动物的科学分类方法的讨论较多。对于一个分类系统的认知首先要弄清其分类的逻辑规则、分类目的和分类方法。分类系统逻辑规则的表示方法不仅可以采用普通逻辑的方式陈述这些规则，还可以用集合论来表示 [28] ；分类目的可以分为依赖于人对事物的充分研究及对结构的深思熟虑得到的“自然”的分类目的和人为的分类目的；分类方法既可以是自上而下的逻辑划分，也可以是自下而上的组合划分，每一层级的划分都需要确定用于分类的特性。因此，研究首先从分类学的角度以分类逻辑规则的表示方法、分类目的、分类方法步骤、具体类别划分依据的特性以及最终形成的分类体系进行两个分类标准的比较，如表1所示。

（三）基于数据采集的对比

在数据的采集方面，研究选取对地类判别影响较大的数据来源、最小图斑、数据采集范围及数据采集判别依据四个方面进行比较，如表2所示。

三、面向规划应用的武汉市地理国情数据基础的有效性分析

（一）研究数据基础

研究得到了武汉市测绘研究院的大力支持，选取了武汉市两个区作为试验区，该区域内两种分类标准的地类覆盖面均达到75％以上，同时城、镇、乡、村庄建设用地及非建设用地地类均有涵盖，并具有一定的规模，是较好的试验区域。研究的数据基础包括两个区域2016年地理国情分类数据以及 2016 年规划用地分类数据，以及用于数据转换有效性分析的2016年高清遥感影像图。

（二）地理国情分类对接规划用地分类有效性定量方法

研究首先找到两个分类标准中定义一致或相近的对应地类，归纳成“一对一”、“一对多”和“多对一”的对应关系，其次利用两套分类标准的数据成果进行空间叠置，通过制图精度、用户精度和相似度三个指标来分析两套分类数据进行对接的有效性，三个指标具体含义如图1所示。

其中，规划用地分类面积=S1+S2；地理国情用地分类面积 =S2+S3；相交公共面积 =S2；在本研究中制图精度 =S2/(S1+S2) ；用户精度 = S2/(S2+S3)；相似度=S2/(S1+S2+S3)。

（三）地理国情分类对接规划用地分类有效性分析

由于城乡用地分类调查多集中在建设用地部分，研究只选取了规划用地分类中城市建设用地部分的用地与地理国情用地分类进行对应，其地理国情用地分类转向规划用地分类的有效性定量结果如表3所示。

研究结合差异地块具体的空间位置信息和高清遥感影像，综合归纳与分析地理国情用地分类数据向规划用地分类数据转换时存在差异的原因，排除规划数据本身的问题以及武汉市特有待建用地 (F 类 ) 对接问题后，得到以下容易出现误差的情况：①由于用地名称指向模糊以及用地本身兼具多种使用功能，使得地理国情数据采集成其中一种非规划地类性质而造成的误差。例如，用地名称容易混淆的有行政办公用地、商务设施用地、商业设施用地和娱乐康体用地；兼容多种用地功能的有民宿、港口运输公司等。②由地类名称相同但本身定义具有差别而带来的误差，如地理国情数据采集中的文物古迹用地采集根据文物保护规划来定，而规划文物古迹用地采集只采集其主要用地性质；地理国情数据采集中道路和铁路的采集一般只采集路面；地理国情数据采集中的地表覆盖广场用地还包括公园绿地中的广场。③地理国情数据来源中的部门划线信息和规划审批信息没有完全对接，如地理国情数据将工业港周边的工业用地采集成了交通设施用地，而规划中是工业用地。④用地规模没有达到地理国情采集标准。⑤在地理国情数据采集的过程中，对于大片单位院落内的其他各类用地没有进一步识别。⑥在地理国情用地数据中，一个单位院落包含不同的用地功能但是没有用明显的分隔物间隔开 ( 如围墙等 )，地理国情数据采集往往只能识别其中一种用地性质。⑦地理国情数据采集会进一步识别规划村庄建设用地中具体的用地功能。

研究以一个差异斑块为例，结合遥感影像说明判别原因(图2)，可以清晰地看出地理国情数据采集进一步采集了规划铁路用地中的高覆盖度草地(0391)。

四、地理国情分类标准及其数据采集优化建议

通过以上研究和分析，笔者将从以下四个方面为地理国情分类标准提出优化建议。

(1) 改进现有用地分类类别：取消对于单位院落用地规模的限制；单位院落的数据采集建议不以“单位”进行界定，而以用地功能进行界定；城镇功能单元(BUCA)的采集范围建议尽量扩展到全市域或者武汉都市发展区。

(2) 增添新的用地分类类别：建议细分工矿企业用地，进一步分为工业设施、物流仓储设施、供电设施、供水设施和环境卫生设施用地，尽量与规划用地分类对接；建议武汉市地理国情分类标准中的城镇功能单元(BUCA)可以进一步与规划用地分类进行对接。

(3)增添新的用地分类属性(维度)：增加城、镇、乡、村庄用地分类属性；对于规划道路用地除路面以外的、地理国情可单独采集出来的其他用地，建议添加道路属性；对于城镇功能单元中包含多种用地功能的用地，建议增加其次要用地功能属性；对于城镇功能单元中大片功能地块内的其他功能用地，需要进一步识别；对于武汉市城镇功能单元中的文物古迹用地，建议在地理国情用地分类标准中补充其实际使用功能属性；建议在武汉市城镇功能单元中添加是否是城市建设用地的属性项。

(4) 数据采集时需要注意的问题：建议结合用地审批数据进行边界核定，这也是地理国情数据能直接用于规划管理的必要条件；公用设施营业网点用地不应包括供电、供水等供应设施用地；注意区分医院和医学院；港口用地需要看其主要的服务对象，再确定周边用地归属。

五、结语

自然资源部的成立意味着多部门融合，部门之间的融合势必需要用地分类基础数据的协调统一。本文从分类学角度和数据采集角度对地理国情分类标准与规划用地分类标准进行了对比，同时对地理国情分类数据向规划用地分类数据转换的有效性及其原因进行了综合归纳和分析，得到了四个方面的面向规划应用的地理国情分类标准优化建议。这将有助于将地理国情分类数据应用于城乡规划编制和城市研究等一系列工作中，并为地理国情分类标准的修编及改进工作中与规划用地分类标准的对接提供参考依据。需要注意的是，本文挑选的实证研究区域主要选择用地类别较多样且较为复杂的城乡结合部，可以较好地反映用地代表性和复杂性，但没有涵盖武汉市的全市域范围。