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在空间治理背景下，国土空间整治是关于土地资源、生态环境、城乡建设等全域、全要素、多功能、全流程的综合治理集成，通过综合治理闲置、低效和生态退化国土资源，改变国土空间结构与布局，从而对生态系统功能产生影响（周子康等,2021)。因而，国土空间整治工程可以理解为运用工程手段解决国土空间要素问题，把未利用的国土空间变为可利用的国土空间或把已利用的国土空间进行高效利用。同时，这项工程活动需要按照自然、社会、经济、生态、文化规律的要求，通过协调人地关系、优化空调空间结构、统筹区域发展、保证生态安全及综合运用开发、整理、复垦、修复和防护等措施，改善优化山水林湖草路村城全要素的国土空间结构及功能的和谐发展，以此提高国土空间的效率、品质和整体功能。其中主要涵盖由非农用地转化为农业用地工程技术、建设用地整备工程技术、污损土地土体重构工程技术、低标准土地提升工程技术和土地工程信息化技术。
非农用地包括荒地、黄陂、废弃宅基地和废弃矿山等。利用土地工程，通过开垦、整理和复垦等多种方式，增加农业用地面积，如：补充耕地、拆旧复垦、增减挂钩、临时用地复垦等。其主要涉及的基本工程技术为土方施工工程技术。
国土空间整治中的土方施工主要是指消除地质灾害隐患的削坡工程、农田平整工程、道路与沟渠等配套设施的土方开挖等涉及土方挖填的地貌重塑施工。在土方施工中，首先要进行土方量计算，可以采用方格网法计算所需土方量。在确定土方量之后，要进行土方调配的方案设计，以确定挖、填方区土方的调配方向、调配量及运输距离，通过多方案的比较，从中选出经济效率较优的土方调配方案。农田、道路、沟渠的土方施工要结合工程量、工程进度要求、工程预算等选择适宜的施工方法，如人工土方挖运和机械土方挖运。同时，土方施工方案应初步拟定生态环境防护措施，防止挖填土方对生态完整性的破坏，以及防止土方废弃物随意堆占破坏生态环境。
通过合理的土地规划和有效的土地工程技术方法生产出“成品”土地，从而提高建设用地的开发程度，便于土地节约化高效利用，减少占用耕地面积。如：地表清理、耕作层剥离再利用、填海造地、平山造地、削山造城、三通一平等。其主要涉及的工程技术有土方施工工程技术和污染修复工程技术。
国土空间整治中要加强对土壤污染的修复，积极实施土壤改良工程和污染修复工程。在全面查清区域污染源和土壤污染状况的基础上，重点做好土壤污染源防控，有效治理点源污染，控制面源污染，防止污染物进一步扩散及耕地质量连片下降。对于已污染的土壤，按污染物质成分和组合关系，有针对性地采用工程措施、化学措施、生物措施，如污染土壤的剥离深埋，或采用土层深翻，或通过化学物质来消除、降低污染土壤的污染程度；各种污染防治措施的施工工艺和要求也不同，应加强研究和总结、推广实践经验。污染防治工程竣工后还应注重土壤质量动态、连续检测，防止出现二次污染。同时，结合地方实际，开展耕作层剥离再利用工程，减少建设项目对耕作土壤的占用和破坏，保护和再利用优质土壤，实现高质量土壤的空间转移。
污损土地是指人类活动或者自然因素造成的土地污染和损毁，使土地完全失去或者部分失去原来的使用价值和建设功能，包括污染土地和损毁土地。利用工程技术手段对污损土地进行土体有机重构，如：污染土壤修复、矿山土地复垦、退化耕地（酸化、盐碱化）治理、灾毁土地修复等。除污染修复工程技术，还主要涉及地力修复工程技术、水土流失修复工程技术、矿区土地修复工程技术等。
对于国土空间整治中的农用地整治内容，要加强农地肥力的培育、保护和修复。地力修复技术应优先采取生态化修复技术，按照土壤理化性状和培肥特点，采用物理和生物手段，保护土壤耕作层，并逐步用绿色化、生态化的育肥和种植模式代替化肥使用。提高土壤有机质含量，大力推广绿肥，通过适宜的作物种植还田，改善土壤结构，增加土壤养分含量，增强农地的生产能力。
对于生态脆弱地区，尤其是降水频繁、自然灾害频发的区域，国土空间整治要特别注重水土流失防治技术的应用。结合区域地形、降水以及历史记载资料，综合分析水土流失易发的区域，划分水土流失严重区、重点防范区、重点治理区，在多功能土地整治的规划设计以及工程实施中做好水土流失的重点预防。对不同的区域和工程建设项目，采取针对性的水土流失防治技术，适度提高水土流失防治的标准及水土保持等级，加强防范应急措施。
矿区土地修复工程技术相对复杂常见的技术方法主要包括采复一体化（边采边复）理念与技术、土壤重构原理与方法、采煤沉陷地治理技术、煤矸石山生态修复技术、露天矿复垦技术、金属矿山生态修复技术。具体还涉及自然修复技术、生物修复技术、土壤修复技术、化学修复技术、物理-化学组合修复技术等。施工者可以根据矿区土地的具体问题采用适当的技术方法。
提高土地利用效率和土地生产力，保证低标准农用地及低标准建设用地的高效和可持续发展，包括低标准农业用地提升和低标准建设用地提升。如：高标准农田建设、耕地提质改造、垦造水田、田园综合体、鱼塘整治、三旧改造、人居环境整治、水环境整治、水系综合整治、美丽乡村建设、碧道绿道建设、口袋公园等。主要的工程技术有村庄生态修复工程技术、城市生态修复工程技术等。
村庄生态修复包括田园、沟渠、道路、森林、湿地、河流、村落等生态系统的修复。其工程技术主要包括乡村景观生态修复工程技术、田园景观生态修复工程技术、森林生态系统修复工程技术、生物栖息地生态修复工程技术、河流水系生态修复工程技术等。
城市生态系统由于自然要素所占的比例很低，而且由于人类在生产活动和日常生活中所产生的大量废弃物不能完全在本系统内分解和再利用，因此城市通常会造成热岛效应、湿地面积减少、地下水水位下降、污染严重等一系列生态问题。城市生态修复工程技术重点围绕水系、森林和生态网络的修复而展开。
国土空间整治工程信息技术主要包括国土空间整治工程建设仿真、质量实时在线监控、智能控制、国土空间工程信息服务综合集成平台建设。具体涉及技术如下：
空间分析技术集成主要是将遥感技术(remote sensing,RS)、地理信息系统(geographic information system,GIS)和全球导航卫星系统(global positioning system,GPS）（合称为“3S”技术）集成一个统一的有机体，是国土空间整治工程的基本技能。GIS、RS和GPS三者都是关于空间信息获取和处理分析的技术，其中RS、GPS技术主要是针对地理空间数据的获取，以及对其变化的动态监测，而GIS针对的是地理信息和空间数据的存储、分析和处理。三者分开来看，均有自身独特的空间分析特点，实际上三者之间存在着明显的相辅相成、相互促进的关系（刘咏梅等,2009），随着空间分析技术的不断发展，相互独立地使用3S技术已经逐渐不能满足现实的需求，因此需要将它们集成在一个统一的平台中，不仅能发挥它们各自优势，并且可以做到空间分析技术的集成利用，解决现实中遇到的复杂问题。
建立国土空间利用系统，来进行规划的编制、建设项目的审批监管、实时动态检测和执法监督等活动，实现新背景下的空间分析技术多元化集成。此外,3S技术再集成是指通过3S技术与通信技术集成，进行空间数据的采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播和应用等，可以大大提高国土空间规划信息的时效性和控制性，同时也可极大地提高3S应用的功效，可以大大丰富国土空间规划基础数据、提高国土空间规划表现能力和加快国土空间规划基础数据的更新频率。
大数据是一个宽泛的概念，具有丰富的内涵，目前尚无统一定义，但这并不影响人们对其研究与应用的热情。国际数据公司(international data corporation,IDC)从大数据的4V特征来定义，即海量的数据规模(volume)、快速的数据流转和动态的数据体系(velocity)、多样的数据类型(variety)以及巨大的数据价值(value)。随着科学技术的发展，大数据在国土空间领域也有着越来越多的运用。研究国土空间整治大数据的关键技术中，最为基本的也是次序最先的技术是大数据采集技术。常用的大数据采集技术工具有Hadoop、网络爬虫、API或者DPI等技术（甘云燕,2015)。
国土空间整治大数据的清理与整合的目标是使用合理的方式，将各种结构类型的国土空间整治数据处理并形成可以利用的数据库和数据集。主要步骤有：数据抽取—数据清洗—数据筛选—数据过滤—有效数据提取—分类储存和管理—数据库（数据集）—数据分析—处理建模—数据挖掘……
当前，随着新基建的不断推进，城市信息模型建设被纳入我国“十四五”规划纲要，各地紧跟国家试点城市的步伐纷纷开展城市信息模型建设。CIM是信息化浪潮在城市规划建设及城市管理领域引发的技术和理念变革，以三维模型为载体，用以对空间规划、城市设计空间要素的模拟以及对工程建设项目信息的录入、管理和应用，实现国土空间规划、城市设计以及工程建设项目全生命周期内的数字化信息应用和统一，从而实现国土空间规划建设精细化空间治理和高效管理。
目前对于CIM学界处于探索阶段，尚未形成统一的概念定义和体系结构，其机制和应用模型有待进一步研究。但其基本特征和建设目标相对明确，即依托建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IOT)、人工智能(AI)等技术，建立一个城市信息和数据汇集的基础平台，在城市基础地理信息的基础上，建立建筑物及基础设施等BIM和三维数字模型，表达和管理城市三维空间，以支撑国土空间规划建设、管理运行的数字化、立体化、精细化、智慧化以及支撑智慧城市的建设和运行。