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CSPON建设 | 无标度网络视角下的国土空间治理新模式

作者:自然资源部
CSPON建设 | 无标度网络视角下的国土空间治理新模式

全国国土空间规划实施监测网络建设

党的二十大作出加快建设网络强国、数字中国的战略部署。党中央、国务院印发的《全国国土空间规划纲要(2021—2035年)》《数字中国建设整体布局规划》明确要求建设全国国土空间规划实施监测网络。2023年和2024年全国自然资源工作会议持续作出部署,强调要“深入开展国土空间规划实施监测网络建设试点,完善数字化治理政策机制和技术标准体系”。2023年9月,自然资源部办公厅印发《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023—2027年)》,明确了建设目标、工作原则、主要任务和保障措施等,全力打造“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧国土空间规划,大力推进国土空间治理“数智化”转型,推动构建美丽中国数字化治理体系和建设绿色智慧的数字生态文明。2023年12月,自然资源部办公厅印发《关于部署开展国土空间规划实施监测网络建设试点的通知》,明确在长三角生态绿色一体化发展示范区和16个省份、29个城市、1个区县开展试点。为探索构建“共建共治共享”新型治理机制,凝聚全社会力量,高质量推动国土空间规划实施监测网络建设,特将原国土空间规划“一张图”建设、城市体检进行时等专栏融合为CSPON(China Spatial Planning Observation Network)建设专栏,面向全社会公开征集“智慧国土空间规划”和“国土空间规划监测评估预警”两大版块的理论方法、国际经验、前沿趋势、技术路线、算法模型、实践经验等。欢迎相关领域重点实验室、工程技术创新中心、科技创新人才和团队,高等院校、科研机构、行业队伍、企业,各级自然资源部门及单位等积极投稿,单位或个人不限,我们将以成果质量为唯一标准,择优刊载(投稿邮箱:[email protected])本期刊发《无标度网络视角下的国土空间治理新模式》——自然资源部国土空间规划局

可感知:数字生态文明时代的国土空间治理新机遇

随着信息通信技术(Information Communication Technology)的快速发展,人类社会正快速迈入数字生态文明时代。相比于工业文明,数字生态文明最显著的特征是社会各组成部分之间的空间藩篱被打破,并互相链接形成了紧密互动的复杂系统。这一方面导致了人类社会的“一动皆动”,放大了局部危机对整体的影响,增强其危害性,为社会治理提出了新的挑战;另一方面又催生了“一动皆知”,使人类的社会活动在数字世界的投影愈发清晰,为促进国土空间开发保护格局优化提供了新的机遇。国土空间作为人类社会的重要组成部分,在数字生态文明时代也具有上述的特点:国土空间中人流、物流、信息流等“流网络(flow network)”要素与承载“流”要素的物理“空间网络(physical network)”要素的相互作用更加频繁而紧密,产生了明显的无标度网络现象,塑造了国土空间的多尺度(multi-scale)与多层(multi-layer/multi-level)网络耦合特征。

国土空间的无标度网络结构所具有的动态性和复杂性使国土空间规划在编制与审查阶段难以完全对其进行有效治理。但在数字生态文明时代,随着社会各环节在运行期间均会主动生产数据,并通过互联网、物联网等方式上传至数字空间中,社会的运行方式从“不可感知”、“难以感知”逐渐转变为“可感知(senseable)”。因此在规划实施监督环节加强对国土空间中“流”要素的监测分析,构建“可感知”的国土空间治理体系,能够把握国土空间的无标度网络结构、统筹高质量发展和高水平安全,从而辅助科学的规划与决策,进而为国土空间乃至社会治理提供新的可能性。

纵向贯通与横向互联:多尺度、多层网络耦合无标度网络治理

无标度网络(scale-free network)指结构不受分形影响的节点—链接系统,其中节点的度分布具有幂律分布特征,因而呈现极化特征。国土空间中“流”要素广泛呈现极化分布的特征,因此也可被视为一种无标度网络。无标度网络视角下,国土空间治理的痛点主要来源其多尺度与多层网络耦合的特点:多尺度方面,不同尺度间国土空间的网络结构会互相影响,而现有的实施监测方法往往仅局限于某一特定尺度;多层网络耦合方面,目前对于组成国土空间的空间网络和流网络的监测往往分属不同的部门,因此在规划实施监测工作中难以全面掌握国土空间的网络结构。

面对国土空间的无标度网络结构对规划实施监测的方式方法与组织机制的挑战,“纵向贯通”与“横向互联”的全国国土空间规划实施监测网络(China Spatial Planning Observation Network,简称CSPON)提出了针对性的解决方案:CSPON建成后能够纵向贯通全国、省级、市级、县级等多级国土空间规划“一张图”实施监督信息系统,实现对多尺度国土空间无标度网络的监测;此外CSPON能够汇集交通运输部门、住房与城乡建设部门、发展改革部门、生态环境部门等多部门数据,实现与关联业务系统的横向数据互联,从而完整掌握具有多层网络耦合特征的国土空间无标度网络,有效支撑规划实施监测与监督。

从低频到高频、跨大尺度与小尺度:无标度网络时空治理场景

依托CSPON对于多尺度、多层网络耦合的国土空间无标度网络的监测,自然资源主管部门能够识别国土空间无标度网络的空间形态(即空间网络结构)和流要素及其演变趋势(即流网络结构),从而构建国土空间无标度网络模型,并应用于具有不同时空间特征的国土空间布局优化场景。时间特征方面,国土空间无标度网络模型的高频次模拟推演主要针对空间使用相关的应用场景,强调对流网络结构变化的及时反映和应对;而低频次模拟推演主要针对空间防灾应急相关的应用场景,强调空间网络结构对于地质、气候等偶发灾害的预防和抵抗能力。空间特征方面,空间尺度越大应用场景越趋向于通过空间网络指导流网络优化,而空间尺度越小则有相反的特征。如城市群和城市尺度通过空间规划引导人流、物流、信息流的分布,从而实现人地(海)协调;而城市内部各尺度则以需求为导向、要素保障为抓手,通过空间布局优化实现空间网络与流网络协调发展。

CSPON建设 | 无标度网络视角下的国土空间治理新模式

围绕无标度网络治理的

国土空间规划实施监测网络应用场景示意

未来展望:可感知、能学习、善治理、自适应的国土空间治理

建设“可感知”的CSPON能够有效认识国土空间的无标度网络结构,一定程度辅助国土空间布局优化的科学决策,但仍有进一步发展的潜力:通过探索国土空间无标度网络中多尺度间的传导机制与多层网络间的耦合方式,能够增强国土空间无标度网络模型模拟的准确性,从而使CSPON具备自主分析不同因素间影响的作用,即“能学习”的能力;在此基础上,为使模型的模拟结果能更好地用于政策指引,需使CSPON具有根据不同应用场景提出针对性的布局优化政策建议或进行政策推演的能力,即“善治理”的能力;而为了应对未来气候变化、疫情、战争等能够对国土空间网络结构产生剧烈影响的突发事件,CSPON还应具备在上述情况发生后根据改变后的国土空间无标度网络结构重构模拟模型,即“自适应”的能力。因此从把握国土空间无标度网络结构角度,建设“可感知”“能学习”“善治理”“自适应”的CSPON,能够为高效服务新发展格局构建和城乡高质量发展,推动美丽中国数字化治理体系构建和绿色智慧的生态文明建设提供坚实基础。(作者:侯静轩 自然资源部国土空间规划研究中心城乡规划所博士 )本文仅代表作者观点

新媒体编辑:陈平

初审:赵蕾审核:程秀娟审签:汤小俊

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