Ⅰ 导读
国土空间规划是国家空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图，是各类开发保护建设活动的基本依据，党中央、国务院高度重视。2019年5月10日印发的《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》（中发【2019】18号，以下简称“《若干意见》”）明确指出，为了保证规划的科学性，建立全国统一的国土空间基础信息平台，形成全国国土空间规划“一张图”，实现国土空间开发保护更高质量、更有效率、更加公平、更可持续。
Ⅱ “三区三线”划定是国土空间规划的基础底图
《若干意见》明确指出：“在资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价的基础上，科学有序统筹布局生态、农业、城镇等功能空间，划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等空间管控边界以及各类海域保护线，强化底线约束，为可持续发展预留空间。”
“三区三线”划定是协调自然资源科学保护与合理利用的基础性工作，是“双评价”成果的重要应用，是国土空间规划的基础底图。“三区三线”的划定流程是国土空间规划编制过程的重要组成部分。
图 1 “三区三线”划定在国土空间规划的基础底图
为了适应国土空间规划工作要求，根据《生态保护红线划定技术指南》（环发【2015】56号）、《基本农田划定技术规程》（TD/T 1032-2011）、《城镇开发边界划定指南（试行）》（2019年6月，中华人民共和国自然资源部）等技术规程，需要开发支撑全国各地开展国土空间规划“三区三线”工作的基础性软件，规范、科学、高效地完成划定工作。
Ⅲ “三区三线”工作难点及同类软件共性问题
国土空间规划中的“三区三线”工作，普遍存在以下难点：
一、划定工作涉及多学科相关知识，无官方发布的覆盖整个划定工作流程的技术规程，缺乏具有可操作性的技术依据。
二、划定工作涉及人口和用地变化预测、建设用地增长模拟等专业算法，一般编制人员难以正确使用；
三、划定工作涉及多类型不同要素叠加、权重赋值等重复操作较多，计算处理工作流程均较长，耗费大量时间与精力；
由于“三区三线”划定工作专业技术门槛较高，市场上以“三区三线”划定为目标的软件数量较少。已有少数软件普遍存在以下问题：
一、数据集中存放在桌面端，数据安全性难以保障；
二、计算过程及成果基于桌面端电脑，计算能力及效率较低；
三、指标、指标阈值、算法与系统的更新升级较为复杂；
四、系统整体性不足，与“双评价”相关计算结果关联性差；
五、划定流程不完整，缺乏全流程的计算校验及划定结果互检。
Ⅳ 清华同衡“三区三线”软件产品问世
北京清华同衡规划设计研究院有限公司（以下简称“清华同衡”）的“三区三线”软件产品，是清华同衡技术创新中心依据《生态保护红线划定技术指南》（2015年5月，环境保护部）、《基本农田划定技术规程》（TD/T 1032-2011）、《城镇开发边界划定指南（试行）》（2019年6月，自然资源部）等单项官方技术文件，结合清华同衡对国土空间规划工作的理解和知识积累，充分考虑到指南与技术规程的落地性及各地方应用的适应性，进行设计、研发完成的软件产品。产品可基于“双评价”结果，通过调用数据库中的数据、规则库中的判别矩阵以及模型库中的算法，划定生态空间、农业空间与城镇空间等“三区”以及生态保护红线、永久基本农田与城镇开发边界等“三线”。
图 2 清华同衡“三区三线”划定软件产品功能构成图
在相关指南与技术明确规定的“三区三线”划定技术流程基础上，将“三区三线”作为“双评价”成果的重要应用、国土空间规划信息化系统的有机组成部分，整体设计数据层、模型层和应用层。在结构稳定的基础上，保证数据、模型和应用的可重用、可拓展、可维护。通过可组合的模块体系，实现计算系统的易用性、智能化，计算结果的规范化和标准化。
图 3 “三区三线”软件技术架构图
Ⅴ 清华同衡“三区三线”软件产品特色优势与功能特性
清华同衡“三区三线”软件产品与“双评价”软件具有相似的特色优势，包括：一、基于官方的单项技术指南与规程，软件设计规范化、标准化；二、基于清华同衡规划知识体系，软件设计系统化、专业化；三、以划定结果为导向，软件具备自我调优与迭代升级能力。
清华同衡“三区三线”软件产品以划定流程为组织方式，直观表达“三区三线”工作的数据基础、计算条件、成果管理，用户对不同阶段的工作可查、可管、可随时恢复与衔接，具有以下四个方面功能特性：
一、系统化整体设计，充分衔接应用。“三区三线”软件产品系统化整体设计，将“双评价”计算结果自动调用成为的输入条件。“三区三线”软件的计算结果，可直接作为国土空间规划编制与监测评估预警等模块的输入条件。
图 4 “三区三线”成果自动成为国土空间规划编制与监测评估预警的输入条件
二、自主研发技术规程，计算结果全流程覆盖。依据官方的单项技术指南与规程，结合清华同衡在国土空间规划方面多年的实践经验，自主梳理形成了一套“三区三线”划定的技术规程，并据此设计开发了覆盖“三区三线”划定全流程的软件产品，划定结果可互相检验校核。
图 5 根据“双评价”计算结果、以结果互检为目标设计的“三区初划”功能
三、集成多种方法，提供有效预测结果。根据《城市人口规模预测规程（讨论稿）》（中华人民共和国住房和城乡建设部），结合清华同衡专业知识与经验积累，集成“以人口规模预测用地”与“以产业规模预测用地”两大类、十二种用地规模预测方法。用户可一键预览不同方法的预测结果，系统根据不同算法结果自动推荐用地规模预测参考值，直接为用户提供有效的预测结果。
四、封装复杂算法，计算模拟零门槛。软件将“三区三线”划定过程中技术门槛最高的建设用地增长模拟进行算法封装。用户只需要上传或输入必要的数据与参数，软件即可通过神经网络法或逻辑斯蒂回归进行机器学习，三分钟以内即可生成模拟结果。用户不需要掌握机器学习中复杂算法的具体技术，从而真正实现计算模拟零门槛。
与此同时，“三区三线”软件产品兼具“双评价”软件产品的各项通用性基础功能特性，包括：成果可积累，自动智能计算；标准图件推荐，成果直接可用；Web页面兼容性强，满足不同类型用户需求等。（详见《清华同衡国土空间规划“双评价”软件》）
基于高效存储的数据仓库、持续更新的标准指标、集成迭代的模型算法以及适应不同需求的前端设计四大核心技术，清华同衡开国内市场先河，倾力打造领先的“三区三线”软件产品。关于本软件更详细的核心技术以及产品软硬件环境要求，敬请期待即将于今年10月发布的技术白皮书！
