在前面为大家分享的公开课中，我们简单讨论了GIS在国土空间规划中的应用，课程录播已加入空间规划师GIS元技能课程。由于内容较多，直播没有详细展开。接下来我们为大家详细介绍相关知识，今天为大家分享【通识篇】，即对于初入国土空间规划的GIS领域的初学者，需要了解的知识点。欢迎大家加入我们的社群进行讨论，加群方法见文末。文末福利，欢迎关注~
一、城乡规划向国土空间规划的转变
规划行业经过多年的转变，从原来的城市规划到城乡规划，一直到现在我们称之为国土空间规划。国土空间规划体系的指导性文件，来自《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》。一起重新复习下相关内容：
建立全国统一、责权清晰、科学高效的国土空间规划体系，完善新时代国土空间开发保护制度，优化国土空间开发保护格局，科学布局生产空间、生活空间、生态空间，是加快形成绿色生产方式和生活方式、推进生态文明建设、建设美丽中国的关键举措，是坚持以人民为中心、实现高质量发展和高品质生活、建设美好家园的重要手段，是保障国家战略有效实施、促进国家治理体系和治理能力现代化、实现两个一百年奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的必然要求。
国土空间规划，为我们提出了很多新的要求，具体包括：指导思想全面调整、编制审批体系调整、技术标准体系调整、法规政策体系调整、实施监管体系调整。在此基础上，出现了六个方面的转变，分别是：平台基础的转变、关注重点的转变、发展模式的转变、管控手段的转变、编制成果的转变、工作组织的转变[1 国土空间规划技术应对的六大转变]。在这里面，从技术层面，我们可以关注两条：平台基础、编制成果。
在平台基础上面，关注四个方面：第一，规划全过程全面转入GIS基础平台；第二，以三调作为底数底图，统一自然资源调查现状和规划分类技术标准；第三，对现行土地利用总体规划和城市总体规划实施情况进行评估，并加强风险评估工作；第四，以双评价作为规划前提。[1 国土空间规划技术应对的六大转变]
在编制成果上，注重建立全国统一的国土空间基础信息平台，以及全面开展国土空间规划监测评估预警管理系统建设。这些都需要强大的GIS功能作为支撑。
（1）国土空间规划体系在建立伊始，就已经严格对接了真实世界的面貌，换句话说，统一数据标准，统一工作底板，以三调作为最基础的数据，摸清整个国土空间的现状，这是规划的起点，这个起点的建立，依赖大量的GIS工具和技术，而他的成果，也是GIS的成果格式，成果的载体，从城乡规划的图纸，变成了空间规划的数据库。
（2）在空间规划编制过程中，对于国土空间的各类研究，包括规划实施评估、双评价、生态红线划定与永久农田保护、城镇开发边界划定等内容，每一条线、每一个面域、每一个指标都与现实空间严格对应，并且需要一套科学有效的方法体系进行推演，而在这其中能够胜任这个工作的，是大量的数据分析工作，而这只能依赖于GIS技术工具实现。
（3）对于信息化平台的建设，需要应用逻辑的搭建、数据库建设与融合、前端与后端设计开发、算法模型等内容，在其中，除了传统的IT工作之外，需要熟悉GIS与空间规划逻辑的产品经理，团队协作，策划、开发、建设、运维整个监测、评估系统。自此后数据就是鲜活的，平台是持续运转的，规划成果具有了工具产品特征。
目前，单就国土空间规划的编制而言，已从传统规划的CAD时代，全面过渡到GIS工具时代，而且这种过渡是不可逆的，同时又是不断升级的。
二、从CAD逻辑到GIS逻辑的转变
规划设计领域以往最常用的工具就是AutoCAD软件，而CAD的意思是：计算机辅助设计，Computer Aided Design。从字面意思上可以看出，这个定义强调的是设计 Design，而设计这个词汇给我们的感觉就是思考、创造、绘制、图像、未来，是一种对现实世界或者未来世界的描绘。
这种描绘只是简单抽象，结果就是，第一，属性比较单一，除了长度、高度、色彩等几何属性，无法展示更多属性，第二，抽象导致和真实世界并不能够完全一致，例如拓扑关系无法表达，线、面属性经常混杂，经常需要填充图案才能生成面域边线。不过，他的文件倒是比较单一：dwg，只有一个文件，带走十分方便。
进入国土空间规划GIS逻辑之后，最大的变化，是我们要在三调的基础上，理清用地属性与权属，各类空间管控必须与真实世界相一致。换句话说，如果CAD是在作画，那么GIS就是在做一个真实世界的信息映射，也就是所谓的数字孪生，这不是一个简单的工作，所以GIS的全称是：Geographic Information System。
使用GIS工具是一个系统性的工作，包含了各类数据的采集、储存、管理、运算、分析、显示、描述。总结来说，CAD是设计逻辑，面向未来的构思，绘制一张画布；而GIS是系统逻辑，反映现实，面向数字孪生。
GIS是地理信息系统，数据文件相对复杂，以ArcGIS为例，我们经常用的是shp文件，很多软件都兼容这个文件格式。一个普通的shp文件，一定伴随几个和他同文件名，但是不同后缀的文件，包括：shp、dbf、prj、sbx、shx、sbn等等。
科普一下，shp文件存储了点线面的几何属性，dbf存储了他们的数据属性，而prj文件，则存储了这个文件的坐标系统（坐标系统是学习gis的一个门槛，但是只要听一堂完整的介绍课，自己实践一下，基本就能跨过这个门槛了），其余文件的则是他的索引，这几个文件，shp、dbf、shx，丢失一个，就会无法读取数据。
另外，除了shp文件，我们提交更多的是数据库。数据库文件具有拓扑结构，可以检查数据是不是合乎我们的规范，数据库可以建立网络数据，用来做网络分析。
数据库在ArcGIS里面有两种常用的格式，mdb和gdb：mdb数据库比较简单，也是只有一个文件，传来传去不会丢文件；而gdb数据库虽然在ArcGIS里面显示是一个文件符号，但他其实在你的资源管理器里面，是一个文件夹，里面分布着一堆各种各样编号的文件，如果要分享gdb数据库，那就要整个文件夹复制走。
GIS数据库，含有大量的属性信息，这是CAD无法做到的。在《省级国土空间规划数据库标准》、《市县级国土空间总体规划数据库标准》、《国土空间规划数据汇交要求》等文件里面，都对数据库做出了明确的要求，而且提出了数据坐标、数据格式等要求，成果必须要入库才能提交，这成为以后的常态。
三、国土空间规划中的GIS应用领域
国土空间规划中，三调数据已经存在了GIS数据库里面，这决定了贯穿整个规划编制，都是GIS工具在发挥作用，如果从大的层面进行划分，国土空间规划中的GIS应用可以分为这几个部分：
1、基础数据库建设
基础数据库建设从三调数据库开始，我们将基础数据转换为国土空间规划用途分类，建立国土空间规划的一张图系统。在这个过程中，多规合一，也要求我们建立统一的数据库标准，对图斑进行比对，并分析冲突原因，设立调整原则进行合并。同时，以往大量使用CAD软件进行绘制的规划图，都要通过数据转换的方式，导入GIS系统并进行检验。
2、规划编制
规划编制中，非常重要的一个环节就是双评价环节：资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价。而双评价环节则是通过大量的空间分析，为每一个空间用地的格子进行打分，其中涉及到大量的数据，包含了生态、土地资源、水资源、气候、环境、灾害、区位，数据的多样性，使得只能通过栅格分析来进行，而栅格分析是GIS类软件的强项，由于存在《双评价技术指南》，对评价流程进行了详尽的指导，所以如果数据完备的情况下，这个工作比较好开展，他是重要的基础工作内容之一。
区位优势度评价，来自：【双评价学习笔记】城镇适宜性—区位优势度评价
另外，在进行规划编制之初，就要对以往的规划进行评估，国土空间规划实施评估是国土空间规划编制的重要基础性任务，主要目的是对现行各类空间规划的实施情况开展评估，摸清已有规划实施情况和现状存在的问题，为国土空间规划编制奠定基础。这里面面对大量的空间数据，GIS具有大量的分析应用的空间。以下是：《青岛市国土空间规划实施评估》工作涉及的数据和评估内容。
规划编制中其实贯穿着GIS的应用，这里只是为大家介绍两个必做的领域，更多内容随着国匠城空间规划师GIS元技能的课程进行，我们会为大家继续更新。
3、空间研究
这里笼统的将这个领域称之为空间研究。这个领域其实是从大数据分析延伸过来的一个内容，即利用已有的数据，进行空间分析，辅助决策。这里面的内容比较广泛，具体内容可以参见：
在国土空间规划的各个层面，都有相应的研究可以加入，为国土空间规划提供相应的依据。从区域联系分析，到城镇内部评价，再到城市存量更新，城市设计领域，以及街道品质的评价，在国土空间规划的各个层级，空间数据研究，都采用GIS作为分析工具。
数据增强设计框架下的智慧规划流程
4、平台建设
平台建设领域，属于商业竞争激烈的领域，从国土空间基础信息平台，到一张图实施监督信息平台，到规划编制平台，甚至是双评价软件，商业企业掌握一定的技术储备与行业认知，而传统规划行业正缺乏平台建设的经验，在此背景下大量平台涌现，而GIS是其核心的功能。
无论是基于ArcGIS、超图、MapGIS等大型GIS软件平台，还是中小型商用GIS平台，这些领域融合了IT、GIS、空间规划等综合的知识，同时作为产品，走向了另外的服务形态，是行业的一个新现象，平台化，也是规划行业未来一个重要的改变。商业性的内容，在此不再一一介绍，如果大家有兴趣可以加入国匠城的空间规划群，我们稍后也会邀请业界企业进行相关的分享。
四、常用的GIS软件及其特征
为了方便大家查看相关软件，我们把软件集中到了网站：gis.caup.net，欢迎大家关注。
GIS.caup.net
1、ArcGIS系列软件
ArcGIS是一款强大、高性能的制图和分析平台。通过ArcGIS平台可以随时随地的发现、使用、制作和分享地图，让数据的潜能和价值通过高效的分析和可视化展示得以更好地发掘。
ArcGIS的产品包括ArcGIS Desktop、ArcGIS Pro和ArcGIS Online。其中：
（1）ArcGIS Desktop是为GIS专业人士提供的用于信息制作和使用的工具，利用ArcGIS Desktop可以实现任何从简单到复杂的GIS任务。
（2）ArcGIS Pro是面向GIS专业人士，为新一代Web GIS平台全新打造的一款具有高效、强大生产力的桌面应用程序。ArcGIS Pro除了良好的继承了传统桌面软件（ArcMap）的强大的数据管理、制图、空间分析等能力，还具有其独有的特色功能，例如二三维一体化、矢量切片制作及发布、任务工作流等。
（3）ArcGIS Online是Esri建设的公有云平台。它基于亚马逊的AWS和微软的Windows Azure搭建而成，为用户提供了一个基于云的、完整的协作式地理信息内容管理与分享的工作平台。
大家经常探讨ArcGIS的破解问题，其实ArcGIS一直以来都有试用版、教育版。而我们推荐他的个人版，不到1000元一年的价格，用上正版的ArcGIS PRO，同时还能附送一个ArcGIS10.6，是非常良心的价格。购买地址可以在GIS.caup.net查看。
2、Mapgis系列软件
MapGIS 是一款中国具有完全自主知识产权的地理信息系统。其中，MapGIS 10.3全空间智能GIS平台是一个融合了大数据、物联网、云计算、人工智能等先进技术的全空间智能GIS平台，将全空间的理念、大数据的洞察、人工智能的感知通过GIS的语言，形象化为能够轻松理解的表达方式，实现了超大规模地理数据的存储、管理、高效集成和分析挖掘，在地理空间信息领域为各行业及其应用提供更强的技术支撑。
3、超图系列软件：SuperMap GIS
SuperMap GIS是北京超图软件股份有限公司开发的，具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台。包括云GIS平台软件、组件GIS开发平台、移动GIS开发平台、桌面GIS平台、网络客户端GIS开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具。
4、FME
FME是一款独特的内置支持定位的数据集成平台，它将全部数据和应用程序连接在一起，可包含336种不同的格式，含有灵活高级数据转换工具、可定制自动化的工作流等等。
5、QGIS
QGIS是一款轻量级免费开源的gis软件，由于它的开放性，延伸出了大量的插件，比如常用的百度坐标与WGS坐标转换插件。同时由于它是轻量级的，操作起来也比较顺畅，免费的属性也便于我们把他用于商业用途。如果大家对QGIS感兴趣，可以在这里下载：QGIS.caup.net。
五、相关学习资源与学习方法
学习方法是符合学习认知曲线的，进入一个领域，最重要的是迈过一开始的一道道门槛，而这些门槛在GIS领域，其实就是具体的一些内容，例如：GIS的基础操作，GIS的坐标系转换，GIS的文件系统~，随着一个个门槛的迈过，你会发现学习越来越顺畅。当然，这里面有一个重要的核心，就是学以致用，一定要用起来，并且在社群中进行讨论，慢慢进入一个良性循环的状态。
对于学习资源来说，公开课是一种非常好的形式，大家可以关注国匠城接下来的公开课，里面会带大家逐渐入门。另外，软件企业都制作了自己的公开课，这些是很宝贵的资源，大家可以关注他们的公众号。为大家推荐如下：
LocaSpaceViewer
LSV作为免费下载影像图的软件，还捎带卖一些数据，有些数据在元技能课程中也可以申请，但是他的免费传统一直延续到公开课，公开课做的比较轻松，质量也不错，知识点也比较靠谱，有兴趣可以关注。
易智瑞中国
（对就是它，Esri公司中文译名）
ArcGIS官方公众号，里面的课程很硬，都是官方讲述，而且标价1元，非常值得学习，关注他们，获取最新信息。国匠城的空间规划师交流群：630161916。
FME软件
FME官方号，详细的讲述每一个操作的技巧，加上FME的博客，大家可以通过自学，快速入门这个软件。国匠城FME的QQ交流群：660230733。
城市数据人
关于大家对于ArcGIS的疑问，会批量发布在城市数据人微信公众号，同时，这个公众号也会汇总全文GIS类的技巧，为大家制作索引，而里面的问题来自社群大家的提问。欢迎大家关注。例如：
如何在GIS软件中加入Mapbox的底图；GIS中把线增密能干些啥；Arcgis中如何把自己的样式存为符号库….
城市数据人建设《城市数据师手册》网站（网站简介），介绍了大数据领域所有常用的网站，网址是 dashuju123.com，欢迎大家访问使用。
本文会根据社群内反馈，持续更新，欢迎大家在社群内进行补充，文中提到的相关资料与论文，可在群中下载~
交流群：630161916（空间规划师手册）
六、最后，福利环节，新书赠送~
感谢大家阅读到这里，我们知道，城市科学在面临新的挑战，近期，迈克尔·巴蒂出版了《新城市科学》一书，在此，我们将此书作为本文抽奖活动礼物，赠送给大家。
在《新城市科学》一书中，迈克尔·巴蒂提出，我们绝不能将城市简单地理解为空间中的场所，而应当理解为网络（network）和流（flow）组成的系统。网络指组成城市系统各要素之间的联系，流代表着区位之间联系的强度。巴蒂认为，要理解空间，我们必须理解流，要理解流，我们必须理解网络。巴蒂还借鉴复杂性科学、社会物理学、城市地理学的相关研究，提出了解释城市运行的深层结构的理论与方法。
为祝贺《新城市科学》出版，国匠城发起留言赠书活动。11月25日—28日 12:00，在文末留言你对国土空间规划或者对于GIS的观点与想法，留言点赞数前三名的小伙伴，我们将各送出一本价值98元的《新城市科学》。同时，留言点赞前十的小伙伴可以同时获得空间规划师元技能系列课程500元优惠券。统计截止时间为11月28日12:00，欢迎大家转发和参与~
注：添加微信wwwcaup，注明GIS，可以加入空间规划师元技能微信讨论群，相关内容，可在讨论群咨询。
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