CSPON建设的基本思路和总体框架

数字转型和绿色发展已成为世界各国的发展趋势。欧洲空间规划监测网络（ESPON）、伦敦数据仓库（LD）等汇聚各类数据，建立统一信息平台，支持监测评估应用模块化，并面向政府、研究者和公众，实现了多主题的服务开放化。在技术开发方面，相关数据的建筑信息模型（以下简称BIM）、城市信息模型（以下简称CIM）及其技术标准和平台建设，也为规划实施评估提供了基础。

我国目前已探索开发了国土空间规划“一张图”实施监督信息系统、粤港澳“数字湾区”平台等，但这些尝试对国土空间规划实施监测的数字化、智能化、联动化等方面考虑尚有不足。《数字中国建设整体布局规划》提出了“科学化、精细化、智慧化、标准化”的数字化治理方式变革要求。《中共中央 国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出，依托国土空间基础信息平台，建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监管机制。《全国国土空间规划纲要（2021—2035年）》提出了建设全国国土空间规划实施监测网络（以下简称CSPON）的重大部署。但目前，CSPON建设仍存在理论认识不足、国土空间调查监测数据与规划实施管理业务需求脱节、规划实施监测技术不成熟等问题。因此，国土空间规划实施监测网络关键技术研发与应用研究亟待开展。研发全国产自主可控的 CSPON 系统，是深化“多规合一”改革、健全国土空间规划体检评估制度的需求，也是数字生态文明时代的要求，更是促进国土空间治理体系和治理能力现代化的保障。

CSPON的几个基本认识探析

关于空间与国土空间。 空间源于拉丁语，指两个事物之间的距离。国外学者的“三元空间理论”认为，空间是一种结构，包含着空间性实践、对空间的再现/表征、表现的空间等三方面内容。空间也是一种关系，指存在于精神空间与物质空间、社会空间之间的关系。

就国土空间而言，从范围上看，国土空间是指国家主权与主权权力管辖的地域空间，包括陆地国土空间和海洋国土空间；从内涵上看，国土空间不仅是社会经济的投影或载体，更包含了人类与空间相互作用的历史过程中形成的自然属性，以及社会、经济、文化和环境等属性，是人与自然相互作用构成的时空信息系统；从管理上看，国土空间具备与行政管理尺度相对应的多尺度性；从内容上看，国土空间具有与土地利用、集约发展、生态保护、城乡宜居等相关的多维性。

关于国土空间规划。 国土空间规划起源于“二战”后日本的国土整治规划和国土综合开发规划以及联邦德国的空间发展规划等，其共同点是协调社会经济发展的空间布局，以实现国土的均衡发展。国土空间规划不是城市与区域规划的拓展。宏观尺度的空间规划主要解决空间可持续发展问题，而城市尺度的空间规划则面向城市可持续发展。其中，地方空间规划以约束性的土地利用规划为主。因此，不同尺度的空间规划具有不同的目标和内容，不同地域面积和政治体制的国家对空间规划的定义也是不同的。如：德国联邦空间规划侧重空间可持续发展；日本国土形成规划侧重国土资源的利用、改善和保护；丹麦因其国土面积小，其空间规划则具有土地利用规划的特点。综上，对国土空间规划内涵的理解不同，决定了国土空间规划实施监测内容的不同。

我国现行的国土空间规划深度融合了用途视角的土地利用规划、建设视角的城乡规划、功能视角的主体功能区规划。“多规合一”的国土空间规划具有战略性、综合性和约束性的特质，而其具有的多尺度性质决定了规划实施监测的全体系特点和传导反馈特征。

关于国土空间规划实施监测。 国土空间规划实施监测的本质是以监测为手段，对国土空间规划实施状况进行体检评估。而国土空间监测是对地理条件、自然资源、土地利用、社会经济活动、生态环境等国土空间全要素进行动态识别。国土空间规划评估则是指针对一定的问题或目标，按一定的标准对国土空间变化状况进行评价和诊断，并按照国土空间规划确定的目标或规则，对特定主题或要素变化情况进行预警。

关于国土空间规划实施监测网络。 CSPON是采用大数据、云计算和人工智能等现代信息技术，通过对“五级三类”国土空间规划实施情况和效能等进行监测与评估，及时发现国土空间开发利用、保护修复活动中的问题，提出相应的政策反馈或规划调整修编的建议，以支撑实现国土空间可持续发展的系统平台。其具有以下特点。

一是包含全地域。按照“统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复”的职责要求，国土空间规划实施监测评估涵盖城市空间和乡村空间、陆地和海洋空间的全部，包括二维空间和三维空间。为此，CSPON的基础设施层、数据层、模型工具层、场景层、用户层等均体现城乡全域、海陆统筹和地上地下一体的特点。

二是贯通全体系。按照“多规合一”的要求，国土空间规划实施监测评估支撑“五级三类”国土空间规划体检评估功能，实现宏观、中观和微观的贯通。其具体监测规划目标的实施情况和效能，并诊断国土空间问题，提出相关政策反馈和规划调整的建议。

三是覆盖全要素。国土空间规划实施效能评估不仅涉及土地利用与功能的变化，更与社会经济文化等各种人文活动密不可分。人口、社会经济、交通、自然资源、生态、文化等各种自然和社会经济要素都是国土空间监测的对象。

四是贯穿全周期。国土空间规划实施监测功能包括空间变化识别、规划监测实施、规划评估、规划调整修编的全闭环管理过程。为此，国土空间规划数据库融合全过程数据、模型、知识和规则等内容。

五是数智全链条。CSPON可建立规划体检评估“场景认知—数据感知—评估模型—决策反馈”的全链条闭环管理数智逻辑体系，实现全场景可计算、全数据可感知、全决策有依据。

CSPON建设的目标和基本思路探讨

总体目标。 笔者认为，CSPON建设的总体目标是面向数字生态文明时代的需求，以现行国土空间规划信息化成果为基础，充分应用云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，深度融合国土空间规划业务和现代信息技术，按照“监测理论—监测技术—监测网络”的框架，遵循“业务认知—数据感知—场景建模—智能决策”的逻辑，实现“全要素动态感知、全体系精细诊断、全周期智能决策”的在线国土空间规划实施监测评估决策功能，建设部、省、市、县四级国土空间规划实施监测评估互联互通的网络，为国土空间规划体检评估提供工具，为政府各部门决策提供支撑，为社会公众提供知识和公众参与等服务，为实现国土空间治理数字化转型提供中国方案。

通过CSPON建设，要实现“五个转变”：一是数据关系上，从多要素、多模态“数据孤岛”转变为全域全要素数据连接；二是尺度关联上，从宏观、中观、微观的隔离转变为多尺度协同和一体化贯通；三是评估流程上，从各环节的独立运行转变为全生命周期管理；四是决策模式上，从业务信息化的数据驱动和经验决策转变为业务与技术融合的知识驱动和智慧决策；五是建设模式上，从行政逻辑支撑下业务应用系统的分散转变为行政与技术逻辑融合下的有机衔接和网络化。

基本思路。 笔者认为，CSPON建设的基本思路是按照“多规合一”国土空间规划实施管理和数字化转型的需求，明确国土空间规划实施监测评估的业务需求和场景体系，研发智能化国土空间信息模型（以下简称TIM），开展场景牵引的时空数据治理，构建上下贯通、左右联通的对象化国土空间规划数据库、知识库和规则库，研发国土空间规划监测评估指标和业务模型体系及工具包，建设国土空间规划实施监测系统体系，形成国土空间规划实施监测评估网络。同时，要以技术标准体系、政策管理体系和安全保障体系为基础，急用先行、长短结合，分阶段、有步骤地推进CSPON建设，以数字化转型推进业务和制度的重塑。由此，通过CSPON建设提升规划实施管理的业务能力，即“可感知、能学习、善治理、自适应”的能力，从而实现监测理论体系化、监测技术“数智化”和监测系统网络化（见图1）。

一是构建国土空间规划实施监测理论。此即凝聚国土空间治理数字化转型背景下“五级三类 ”国土空间规划特点，研究“数据—指标—模型—决策”等纵向贯通、横向连通的多层级规划传导原理及国土空间规划“监测—评估—预警—调整”全生命周期的业务关联机制，研究不同层次规划实施的空间状态、规划目标实施程度、规划作用、规划实施绩效等规划实施效能评估，以及即时、年度、中期、长期等不同时段规划实施评估相组合的多层次、多类型、多时段国土空间规划实施评估框架，建立国土空间规划实施监督基础理论。

二是提升全要素动态感知能力，满足动态调整的需要，即“可感知”。作为日常监管的运行系统，相关数据的及时更新和动态处理是系统运行的重要条件。因此，CSPON建设要完善“空天地海网”监测和态势感知体系，根据数据空间范围、尺度、粒度、精度、频度、程度等需求，提升数据的智能识别和有效获取能力。

三是提高精细化系统诊断能力，满足精细化治理的需要，即“能学习”。CSPON建设要采用现代信息技术手段，对国土空间单元、空间功能分类和分区、空间要素等进行精细划分，构建多维全息的TIM，全面分析人口、经济、交通、文化等要素之间的空间关系，并通过智能评价模型诊断国土空间系统的问题，提出预警。

四是研发场景式决策响应能力，满足循证决策的需要，即“善治理”。CSPON建设要在诊断的基础上，按“场景认知—数据感知—模型构架—循证决策”的模式建立国土空间综合决策模型，进而实现“用数说话、用数决策、用数管理、用数创新”。

五是构建网络化整体联通能力，满足在线管理的需要，即“自适应”。CSPON建设要依靠整体贯通的网络基础以及“一动皆动”“一键生成”等功能，针对感知的变化自动形成诊断报告和治理方案，并形成国土空间规划体检评估的自动化运行能力。

CSPON的总体框架分析

CSPON以国土空间规划实施监测评估业务需求为牵引，整体架构包括业务、数据、功能和技术等四部分（见图2）。

业务架构。 CSPON的业务架构包括业务单元、业务流程和业务活动。其中，业务单元包括国土调查监测、国土空间规划和国土空间用途管制全过程，主要根据规划实施监督监测需求，充分发挥调查监测体系优势，串联国土空间开发保护全链条管理业务。其业务流程包括感知数据、监测评估、调整优化等3个环节。其业务活动包括：一是对全要素国土空间变化进行准实时监测；二是进行规划年度“体检”，并针对空间安全、空间保护和利用、空间品质等场景，诊断空间问题，提出政策响应；三是对规划的实施过程、实施进展、实施效果和实施影响进行每五年一次的实施评估，并提出规划调整或修编对策；四是对重点区域、重点问题或关键主题进行监测评估，并提供解决方案，支撑国土空间决策。

数据架构。 CSPON的数据架构包括数据分类、TIM、TIM数据库。其中，数据分类面向业务需求，并在现行自然资源数据目录下进一步细化。其不仅包括社会经济、自然资源、土地利用、交通等基础数据及历史文化等各类主题数据，也包括结构、半结构和非结构的多模态数据类型。TIM即是国土空间信息模型，也是国土空间智能模型。作为信息模型，其包含实景三维数据、自然资源调查监测数据、地籍数据、城市空间监测数据、国土资源调查和变更数据、各类规划数据、各种审批和管理数据、CIM和BIM等所有相关数据。作为智能模型，其描述框架包括空间位置、几何和属性特征、时空关系、要素关联、知识和行为特征等多维全息信息，并形成TIM数据库，纵向上融合宏观、中观和微观层面，横向上联通多部门，具有动态性和开放性。TIM数据库将面向存储和制图的点、线、面要素模型升级为面向计算的对象模型，同时将静态版本模型升级为动态时序模型，并对规划对象的产生、演变、消亡等动态时序变化信息进行全周期存储、管理与表达。

功能架构。 面向多元用户和多种类需求，CSPON的功能架构包括以下方面。一是感知空间和认知空间。感知空间是遥感、物联网、互联网、手机信令、管理审批等各类数据安全有效接入的保障，也是实现可计算功能的基础。认知空间是对面向评估目标的各类土地的适宜性、空间功能等进行评价。二是空间监测功能，即在目前的国土资源变更调查、自然资源专项调查监测、城市国土空间监测等基础上，提高现有监测频度、精度和范围，增加新的监测要素，夯实规划实施监测的数据基础，对全域全要素空间变化进行监测。三是国土空间年度“体检”以及五年实施评估功能。其重点针对空间规划目标、策略的指标情况进行监测。四是国土空间决策功能，即快速评估预警年度国土空间安全底线变化，并根据年度“体检”情况、五年规划实施评估情况进行政策调整和规划修编。

技术架构。 CSPON的技术架构是指构建国产化、松耦合的分布式技术集成框架，搭建全国产化基础环境和分布式大数据计算环境，以支撑各种指标计算、模型编排、场景评估与决策等功能，实现国家和部、省、市、县的互联互通。同时，汇聚不同价值导向、地域特征、尺度差异等丰富材料，构建预训练样本库，探索国土空间规划行业大模型，提升CSPON的智能化能力和智慧化水平。

CSPON建设的思考与建议

CSPON是面向“五级三类”国土空间规划实施评估和空间决策的智能化网络，其建设需要筑牢根基、建立标准、塑造生态，有步骤推进。为此，笔者提出如下建议。

扎实开展科学理论和关键技术研发，筑牢CSPON根基。 按照“多规合一”和数字化转型要求，构建国土空间规划实施监测理论和国土空间信息模型理论是CSPON建设的基础。国土空间数据的动态感知、精细化评估、智能化优化、一体化协同等共性技术研发是CSPON建设的前提。笔者建议，在突破共性技术的基础上，可在典型试点地区开展地域示范工程，实现科技成果落地实施。

按照一体化网络建设的要求，研制CSPON标准。 CSPON建设涉及多尺度多类型多部门数据，调查监测、国土空间规划和国土空间用途管制等多业务的功能，需要参照现行测绘、地理信息、自然资源信息化以及国土空间规划和用途管制等标准，研制统一技术标准体系。其具体包括基础通用类、数据类、模型类、平台建设类和安全类等子体系。

构建数据共享服务和流通制度，塑造CSPON生态。 全域全要素数据的可获取、可更新、可计算、可表达是实现CSPON监测评估的基础。笔者建议，制定数据分级分类规则，在遵守保密和安全等原则下，建立良好的数据生态，保障数据流畅、计算通畅、可视化畅达。

融合规划管理逻辑、技术和工程逻辑，构建CSPON队伍。 为适应CSPON建设的综合性、系统性、创新性等特点，笔者建议，组建测绘和遥感、地理信息系统、公共管理、国土空间规划、计算机科学、信息技术等多学科科技研发团队以及由“产学研用”多类型构成的复合综合性队伍，发挥合力，系统攻关。

在试点地区先行研发急用场景和基本功能，建设CSPON工程。 笔者建议，推动国家与地方试点各层级国土空间规划实施监测场景信息协同，确保宏观和微观信息同步变化、上级和下级信息一致更新。同时，在示范地区开展网络和数据准备、系统模型部署及适配调整，形成技术标准并持续迭代。此外，还应持续更新算法模型和工具，推进CSPON功能不断升级和完善。