论文部分内容阅读
摘要：土地利用规划是部门间土地资源分配和时空组织的综合技术经济措施，其科学化的实现越来越多的要求公众参与。系统将公众参与地理信息系统（简称PPGIS）应用到土地利用规划中，让公众了解当前土地利用规划建设项目，帮助公众对土地规划相关政策进行更进一步的了解，并参与到规划决策中来，实现土地利用合理规划布局与科学调整。
关键词：公众参与信息系统；土地利用规划
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）28-0121-03
Abstract： Land use planning is a comprehensive technical and economic measure for the distribution of land resources and the organization of time and space between departments. Its scientific realization requires more and more public participation. Public Participatory Geographic Information System （PPGIS） is applied in the system to land use planning. It enables the public to gain a better understanding of the current land use planning and construction projects and participate in the planning，leading to rational planning and scientific adjustment of land use.
Key words： Public Participatory Geographic Information System； land use planning
1 背景
土地利用规划是对土地利用的构想和设计，它的任务在于按照经济社会发展计划以及因地制宜的原则[1]，综合运用多学科专业知识，合理地规划利用土地资源。GIS作为强大的空间信息采集、管理、处理、分析、建模、显示工具，在土地利用规划中有着较为广泛的应用，而将公众参与地理信息系统（Public Participatory Geographic Information System，简称PPGIS）应用到土地利用规划中，为公众参与到切实影响到其生产生活的土地利用规划提供了有效、可靠、实用的手段。
公眾参与土地利用规划，一方面可以帮助决策层听取民声、采纳民意，有效减少规划实施中出现的负面效应，促进土地利用可持续性发展；另一方面可以让公众关注并参与到规划中来，并且成为规划实施的监督者 [2-5]。
2 系统建设需求和目标
GIS应用于公众参与的主要功能有：数据收集、信息可视化、空间分析、提供WebGIS数据共享和互操作[6]。系统利用PPGIS，实现土地利用规划相关情况普及、方案民意调查、辅助设计与决策支持、建设项目公众监督，让公众参与到土地利用规划的过程当中。
目前PPGIS的建设体系尚未有统一的设计模式[7]，本文在参考了国内外相关文献后，按项目规划的三个阶段，将系统需提供的功能支持设计如下：
1） 公众对规划项目的认知阶段
① 各种相关法规、发展政策等知识数据的建库、更新和维护；
② 录入、更新、管理和维护规划对象数据，对规划信息、进展程度等信息及时公布；
③ 为公众提供自主上传VGI数据的通道；
④ 为公众提供需求和意见反馈的平台。
2） 公众对规划项目决策形成反馈意见阶段
① 为公众提供方便的基础地图操作和GIS空间分析功能；
② 为公众提供方案讨论和投票的平台。
3） 专家综合决策后的实施阶段
① 为最终决策结果和支撑论证的公示提供平台；
② 为公众提供监督反馈的渠道。
3 系统架构设计
目前管理信息系统大多数采用C/S构架，但C/S结构的跨平台能力差，对系统维护要求高、操作复杂。要求客户端安装软件并且经常配合升级更新，不利于在公众中推广，影响公众参与的积极性。B/S（Browser /Server，浏览器端/服务器端）模式大大简化了客户端电脑载荷，降低了用户的成本，相对易于把握，成本也较低。B/S模式下，公众无需安装客户端，随时可通过浏览器进行规划信息査询、论坛发帖讨论、规划方案投票、地图操作预览规划效果等操作。根据可持续土地利用规划决策的特点和公众参与的需要，系统采用使用地点和范围广、成本较低、易于推广的B/S模式。
系统采用三层结构体系。
第一层是用户层，用户通过Web浏览器访问系统，根据用户角色的不同，有不同的访问权限。公众有权限使用前台的规划背景查看、规划信息查询、规划方案网上投票、基本地图操作（如缩放、漫游、查询等）和常用的GIS空间分析功能（如缓冲区分析、路径分析等）功能；规划设计人员和系统管理员在访问前台的基础上，还有登录后台管理模块的权限，进行信息发布、数据更新、投票发起、投票结果统计等等功能。
第二层是业务层，用于接收数据访问请求、对信息进行查询和分析处理， AJAX通过在后台与服务器进行少量数据交换，实现网页异步更新，从而为公众在浏览器端实现投票、地图操作、简单GIS分析等操作，提供了可能。
第三层是数据层。数据由分布式数据库管理系统管理，配置空间数据引擎ArcSDE和ADO.NET接口，用于地理空间数据、用户VGI数据、项目数据、用户数据、知识库数据（包括发展政策、相关规划、规划专业知识和GIS相关知识等）等多种数据源的访问。 4 系统功能设计
土地利用规划公众参与信息系统分为基础功能和GIS应用功能两个部分。
1） 基础功能：
① 知识库信息发布
发布土地利用规划项目的发展政策、相关规划（产业选择、发展方向、用地规模布局等）、城乡规划基本知识等信息，以供公众查阅，让公众更好地了解对应的项目以及规划的基本知识，满足公众的知情权。
② 问卷调查
调查问卷对于项目的前期立项准备阶段的资料收集和了解公众意愿、需求非常有帮助，也可以用于项目实施管理阶段政府对实施效果的调查。
在项目的前期立项准备阶段，规划设计人员针对公众对规划区域的认知、对规划的需求等设置一系列问题，通过系统发布调查问卷，由公众进行在线作答。为鼓励公众积极参与到问卷调查当中来，可以采取一些适当的奖励措施。调查问卷提交时间结束后，管理人员登录后台查看统计结果，并分析总结，并将调查的结果作为规划人员适当调整规划方案的参考。
③ 方案投票
方案投票功能主要应用在方案研讨阶段。投票方案在规划区域发展政策指引和约束下，以规划人员的项目规划详细设计为主，考虑公众前期问卷调查分析结果和论坛反馈信息统计对规划的预期综合决定。通过方案投票平台，公众对自己满意的方案进行投票，规划设计人员根据投票结果选择出最符合公众意愿的方案。投票结束后，系统公布显示方案投票统计结果。如果最后确定实施的方案在投票结果方案基础上有调整，规划人员可以在论坛及时公布规划信息动态并作出合理解释。
④ 论坛讨论
论坛贴吧供公众进行意见建议的反馈，为公众和政府（规划设计人员）提供一个相互交流的平台。公众通过讨论平台可以就和自己利益相关或自己关心的问题在讨论平台发帖讨论。规划设計人员定期收集整理公众反馈的问题，对于公众提出的异议，作出合理的解释回答。在规划阶段，收集整理的公众建议作为土地利用规划方案调整的参考；在项目实施管理阶段，公众对实施情况的反馈和评价起到一定的监督作用。
2） GIS应用功能：
GIS应用功能通过对数据库服务器中GIS数据（包括空间数据和属性数据）的组织和调用实现GIS的地图操作和空间分析功能。GIS应用功能可以帮助公众用户对相关地区的地理情况进行更深入的了解，以便对规划相关内容进行更好的判断。
① 地图操作
地图操作内容主要包括地图的缩放、漫游和地图空间要素查询。地图空间要素查询包括按属性査询选择要素或者按名称查询。为公众提供了解规划区域的基本情况的地图服务平台。
② 缓冲区分析
系统为用户提供“污染源影响范围分析”、“镇域公共服务设施全覆盖分析”等缓冲区分析模型。用户也可以根据需要，自己新建缓冲区分析模型，并且调整模型的参数。
③ 叠加分析
本系统中叠加分析操作的其中一个对象是面，另一个对象可以是点、线或面，即可以实现点与多边形的叠加、线与多边形的叠加、多边形和多边形的叠加。常见的叠加方式有：交集（Intersect）、擦除（Erase）、裁减（Clip）、分割（Split）、合并叠加（Union）等类型，通过多边形的叠加实现满足两个或两个以上规划条件的项目选址，如“既是居住用地，且坡度小于10的地块等之类的问题。
④ 地形分析
地形分析是规划设计和用地评价的基础，DEM是根据地形高低起伏和地形大小特征以数字的形式按照一定的数字结构组织在一起，描述地表形态的数学模型凭借DEM可以自动提取规划区域的高程、坡度和坡向。按照本系统的项目要求，主要进行高程分析、坡度分析和坡向分析三个方面。
⑤ 上载VGI
VGI（Volunteered Geographic Information）是指用户通过在线协作的方式，创建、编辑、管理、维护的地理信息[8]，也可以被看成是参与式方法在地理信息系统和在线网页的扩展。上载VGI模块为用户提供自愿发布、共享自己熟知的地理信息的功能，允许用户创建自己的内容，用来标记各种事件的发生或提供有用的地理位置信息，甚至对网站本身提供的信息进行纠错。提供上载VGI功能的好处是使数据更加丰富，弥补测绘不易获取的信息[9]，也可以提高基础地理信息的准确性和时效性。运用上载VGI的例子有Wikimapia、OpenStreetMap、谷歌地球等等。
系统中的上载VGI模块使公众可以基于自身对规划区域的理解向规划设计人员提供数据，内容可以是规划区域内的人文信息、图像、表格资料等，丰富项目的基础资料库，在丰富数据类型和提高信息时效性的同时，有利于规划设计人员对于规划区域的理解。
5 界面设计
界面采用公众比较习惯的windows风格，而且符合日常访问网页的习惯，集菜单栏、导航栏、内容显示等可视区域于一体。加强用户界面的可操作性，图形操作界面清晰，能较方便的显示打印和浏览数据，各种输入、输出界面与日常使用习惯一致，使用户感到“亲切”，初学者也容易掌握。
6 结束语
土地利用规划是一项过程复杂、影响因素多、耗时长的工作。公众参与到土地利用规划的过程中，使政府规划设计人员与公众进行沟通，可以避免规划实施中出现的部分问题；充分考虑公众意见的规划成果更容易被广泛接受。
PPGIS还在发展初期，概念和应用模式还没有公认的、较完善的标准。本文系统的设计也还有待探讨和改进。
参考文献：
[1] 刘文杰. 对土地利用规划的探讨[J]. 民营科技， 2015（4）：68-68.
[2] 胡奥， 何贞铭， 沈体壮， 等. PPGIS在国土空间规划中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息， 2015（5）：77-79.
[3] 李建龙， 师学义， 祝宇成. 村级土地利用规划中公众参与系统的优化[J]. 湖北农业科学， 2015（9）：2293-2296.
[4] 何笑梅， 洪亮平. PPGIS技术研究及在社区公共参与中的应用——基于社区融合GIS模式[C]. 2016中国城市规划年会， 2016.
[5] 马超， 孙群， 徐青， 等. 志愿者地理信息数据质量研究现状与趋势[J]. 测绘科学， 2017， 42（3）：93-97.
[6] 杨阳， 李华， 闫飞. 基于PPGIS的公众参与手段探究[J]. 工程技术： 全文版， 2016（10）：00192-00192.
[7] 杨瑞华. 基于PPGIS的城乡规划公众参与研究[D]. 南京： 南京大学， 2012.
[8] Goodchild M F. Citizens as sensors： the world of volunteered geography[J]. GeoJournal， 2007， 69（4）：211-221.
[9] 刘云碧， 刘元达， 周靖斐. 参与型GIS：Web2.0下的地理媒介[J]. 地理空间信息， 2009， 7（1）：16-19.
关键词：公众参与信息系统；土地利用规划
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）28-0121-03
Abstract： Land use planning is a comprehensive technical and economic measure for the distribution of land resources and the organization of time and space between departments. Its scientific realization requires more and more public participation. Public Participatory Geographic Information System （PPGIS） is applied in the system to land use planning. It enables the public to gain a better understanding of the current land use planning and construction projects and participate in the planning，leading to rational planning and scientific adjustment of land use.
Key words： Public Participatory Geographic Information System； land use planning
1 背景
土地利用规划是对土地利用的构想和设计，它的任务在于按照经济社会发展计划以及因地制宜的原则[1]，综合运用多学科专业知识，合理地规划利用土地资源。GIS作为强大的空间信息采集、管理、处理、分析、建模、显示工具，在土地利用规划中有着较为广泛的应用，而将公众参与地理信息系统（Public Participatory Geographic Information System，简称PPGIS）应用到土地利用规划中，为公众参与到切实影响到其生产生活的土地利用规划提供了有效、可靠、实用的手段。
公眾参与土地利用规划，一方面可以帮助决策层听取民声、采纳民意，有效减少规划实施中出现的负面效应，促进土地利用可持续性发展；另一方面可以让公众关注并参与到规划中来，并且成为规划实施的监督者 [2-5]。
2 系统建设需求和目标
GIS应用于公众参与的主要功能有：数据收集、信息可视化、空间分析、提供WebGIS数据共享和互操作[6]。系统利用PPGIS，实现土地利用规划相关情况普及、方案民意调查、辅助设计与决策支持、建设项目公众监督，让公众参与到土地利用规划的过程当中。
目前PPGIS的建设体系尚未有统一的设计模式[7]，本文在参考了国内外相关文献后，按项目规划的三个阶段，将系统需提供的功能支持设计如下：
1） 公众对规划项目的认知阶段
① 各种相关法规、发展政策等知识数据的建库、更新和维护；
② 录入、更新、管理和维护规划对象数据，对规划信息、进展程度等信息及时公布；
③ 为公众提供自主上传VGI数据的通道；
④ 为公众提供需求和意见反馈的平台。
2） 公众对规划项目决策形成反馈意见阶段
① 为公众提供方便的基础地图操作和GIS空间分析功能；
② 为公众提供方案讨论和投票的平台。
3） 专家综合决策后的实施阶段
① 为最终决策结果和支撑论证的公示提供平台；
② 为公众提供监督反馈的渠道。
3 系统架构设计
目前管理信息系统大多数采用C/S构架，但C/S结构的跨平台能力差，对系统维护要求高、操作复杂。要求客户端安装软件并且经常配合升级更新，不利于在公众中推广，影响公众参与的积极性。B/S（Browser /Server，浏览器端/服务器端）模式大大简化了客户端电脑载荷，降低了用户的成本，相对易于把握，成本也较低。B/S模式下，公众无需安装客户端，随时可通过浏览器进行规划信息査询、论坛发帖讨论、规划方案投票、地图操作预览规划效果等操作。根据可持续土地利用规划决策的特点和公众参与的需要，系统采用使用地点和范围广、成本较低、易于推广的B/S模式。
系统采用三层结构体系。
第一层是用户层，用户通过Web浏览器访问系统，根据用户角色的不同，有不同的访问权限。公众有权限使用前台的规划背景查看、规划信息查询、规划方案网上投票、基本地图操作（如缩放、漫游、查询等）和常用的GIS空间分析功能（如缓冲区分析、路径分析等）功能；规划设计人员和系统管理员在访问前台的基础上，还有登录后台管理模块的权限，进行信息发布、数据更新、投票发起、投票结果统计等等功能。
第二层是业务层，用于接收数据访问请求、对信息进行查询和分析处理， AJAX通过在后台与服务器进行少量数据交换，实现网页异步更新，从而为公众在浏览器端实现投票、地图操作、简单GIS分析等操作，提供了可能。
第三层是数据层。数据由分布式数据库管理系统管理，配置空间数据引擎ArcSDE和ADO.NET接口，用于地理空间数据、用户VGI数据、项目数据、用户数据、知识库数据（包括发展政策、相关规划、规划专业知识和GIS相关知识等）等多种数据源的访问。 4 系统功能设计
土地利用规划公众参与信息系统分为基础功能和GIS应用功能两个部分。
1） 基础功能：
① 知识库信息发布
发布土地利用规划项目的发展政策、相关规划（产业选择、发展方向、用地规模布局等）、城乡规划基本知识等信息，以供公众查阅，让公众更好地了解对应的项目以及规划的基本知识，满足公众的知情权。
② 问卷调查
调查问卷对于项目的前期立项准备阶段的资料收集和了解公众意愿、需求非常有帮助，也可以用于项目实施管理阶段政府对实施效果的调查。
在项目的前期立项准备阶段，规划设计人员针对公众对规划区域的认知、对规划的需求等设置一系列问题，通过系统发布调查问卷，由公众进行在线作答。为鼓励公众积极参与到问卷调查当中来，可以采取一些适当的奖励措施。调查问卷提交时间结束后，管理人员登录后台查看统计结果，并分析总结，并将调查的结果作为规划人员适当调整规划方案的参考。
③ 方案投票
方案投票功能主要应用在方案研讨阶段。投票方案在规划区域发展政策指引和约束下，以规划人员的项目规划详细设计为主，考虑公众前期问卷调查分析结果和论坛反馈信息统计对规划的预期综合决定。通过方案投票平台，公众对自己满意的方案进行投票，规划设计人员根据投票结果选择出最符合公众意愿的方案。投票结束后，系统公布显示方案投票统计结果。如果最后确定实施的方案在投票结果方案基础上有调整，规划人员可以在论坛及时公布规划信息动态并作出合理解释。
④ 论坛讨论
论坛贴吧供公众进行意见建议的反馈，为公众和政府（规划设计人员）提供一个相互交流的平台。公众通过讨论平台可以就和自己利益相关或自己关心的问题在讨论平台发帖讨论。规划设計人员定期收集整理公众反馈的问题，对于公众提出的异议，作出合理的解释回答。在规划阶段，收集整理的公众建议作为土地利用规划方案调整的参考；在项目实施管理阶段，公众对实施情况的反馈和评价起到一定的监督作用。
2） GIS应用功能：
GIS应用功能通过对数据库服务器中GIS数据（包括空间数据和属性数据）的组织和调用实现GIS的地图操作和空间分析功能。GIS应用功能可以帮助公众用户对相关地区的地理情况进行更深入的了解，以便对规划相关内容进行更好的判断。
① 地图操作
地图操作内容主要包括地图的缩放、漫游和地图空间要素查询。地图空间要素查询包括按属性査询选择要素或者按名称查询。为公众提供了解规划区域的基本情况的地图服务平台。
② 缓冲区分析
系统为用户提供“污染源影响范围分析”、“镇域公共服务设施全覆盖分析”等缓冲区分析模型。用户也可以根据需要，自己新建缓冲区分析模型，并且调整模型的参数。
③ 叠加分析
本系统中叠加分析操作的其中一个对象是面，另一个对象可以是点、线或面，即可以实现点与多边形的叠加、线与多边形的叠加、多边形和多边形的叠加。常见的叠加方式有：交集（Intersect）、擦除（Erase）、裁减（Clip）、分割（Split）、合并叠加（Union）等类型，通过多边形的叠加实现满足两个或两个以上规划条件的项目选址，如“既是居住用地，且坡度小于10的地块等之类的问题。
④ 地形分析
地形分析是规划设计和用地评价的基础，DEM是根据地形高低起伏和地形大小特征以数字的形式按照一定的数字结构组织在一起，描述地表形态的数学模型凭借DEM可以自动提取规划区域的高程、坡度和坡向。按照本系统的项目要求，主要进行高程分析、坡度分析和坡向分析三个方面。
⑤ 上载VGI
VGI（Volunteered Geographic Information）是指用户通过在线协作的方式，创建、编辑、管理、维护的地理信息[8]，也可以被看成是参与式方法在地理信息系统和在线网页的扩展。上载VGI模块为用户提供自愿发布、共享自己熟知的地理信息的功能，允许用户创建自己的内容，用来标记各种事件的发生或提供有用的地理位置信息，甚至对网站本身提供的信息进行纠错。提供上载VGI功能的好处是使数据更加丰富，弥补测绘不易获取的信息[9]，也可以提高基础地理信息的准确性和时效性。运用上载VGI的例子有Wikimapia、OpenStreetMap、谷歌地球等等。
系统中的上载VGI模块使公众可以基于自身对规划区域的理解向规划设计人员提供数据，内容可以是规划区域内的人文信息、图像、表格资料等，丰富项目的基础资料库，在丰富数据类型和提高信息时效性的同时，有利于规划设计人员对于规划区域的理解。
5 界面设计
界面采用公众比较习惯的windows风格，而且符合日常访问网页的习惯，集菜单栏、导航栏、内容显示等可视区域于一体。加强用户界面的可操作性，图形操作界面清晰，能较方便的显示打印和浏览数据，各种输入、输出界面与日常使用习惯一致，使用户感到“亲切”，初学者也容易掌握。
6 结束语
土地利用规划是一项过程复杂、影响因素多、耗时长的工作。公众参与到土地利用规划的过程中，使政府规划设计人员与公众进行沟通，可以避免规划实施中出现的部分问题；充分考虑公众意见的规划成果更容易被广泛接受。
PPGIS还在发展初期，概念和应用模式还没有公认的、较完善的标准。本文系统的设计也还有待探讨和改进。
参考文献：
[1] 刘文杰. 对土地利用规划的探讨[J]. 民营科技， 2015（4）：68-68.
[2] 胡奥， 何贞铭， 沈体壮， 等. PPGIS在国土空间规划中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息， 2015（5）：77-79.
[3] 李建龙， 师学义， 祝宇成. 村级土地利用规划中公众参与系统的优化[J]. 湖北农业科学， 2015（9）：2293-2296.
[4] 何笑梅， 洪亮平. PPGIS技术研究及在社区公共参与中的应用——基于社区融合GIS模式[C]. 2016中国城市规划年会， 2016.
[5] 马超， 孙群， 徐青， 等. 志愿者地理信息数据质量研究现状与趋势[J]. 测绘科学， 2017， 42（3）：93-97.
[6] 杨阳， 李华， 闫飞. 基于PPGIS的公众参与手段探究[J]. 工程技术： 全文版， 2016（10）：00192-00192.
[7] 杨瑞华. 基于PPGIS的城乡规划公众参与研究[D]. 南京： 南京大学， 2012.
[8] Goodchild M F. Citizens as sensors： the world of volunteered geography[J]. GeoJournal， 2007， 69（4）：211-221.
[9] 刘云碧， 刘元达， 周靖斐. 参与型GIS：Web2.0下的地理媒介[J]. 地理空间信息， 2009， 7（1）：16-19.