佛山市城市地理信息中心 广东佛山 528000
摘要：在信息化建设的背景下，城建档案信息化已成为城建档案管理的热点话题。本文针对当前城建档案资料信息化工作存在的不足，结合佛山市城建档案信息化工作实践，介绍了基于GIS技术的城建档案数据库建设的内容、关键技术、方法和步骤，对如何运用GIS技术建立城建档案数据库进行了初步探讨。
关键字：城建档案 信息化 GIS技术 数据库
1引言
伴随着信息化浪潮在全球的兴起，目前不少城建档案馆已将馆藏的各种形式存在的城建档案，通过计算机录入、扫描等技术手段进行数字化处理并使用计算机进行管理，有效地解决了城建档案传统立卷管理过程中信息检索查询困难、信息利用与共享程度低的弊端。但是城建档案源于城市规划、建设和管理，除文字和报表信息外，还包含大量的空间数据，具有空间特性。现有城建档案信息化过程中将空间数据与文字、报表同等对待的处理方式，使得计算机无法检索、挖掘、利用城建档案资料中蕴含的空间信息，造成空间信息资源的浪费。
GIS技术是一项将地理位置信息和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起空间信息分析技术。它不仅具备传统MIS的所有能力，还能有效地对具有空间属性的各类信息进行快速和重复的分析测试，并将结果准确真实、图文并茂地展示给用户，能够将“枯燥”的检索查询变得“生动有趣”，大大的提高了信息资源的管理效率与利用效益。
目前国内众多学者已经对GIS技术应用于城建档案管理的优势、可行性以及相关系统的设计与实现进行了研究和论证，但对如何具体地将GIS技术应用于城建档案数据库搭建的研究较少。本文在佛山市城建档案信息化工作实践的基础上，归纳和总结了基于GIS技术的城建档案数据库的建设流程，相信对从事相关工作的同行，具有参考价值和借鉴意义。
2建设内容
与传统的城建档案数据库相比，基于GIS技术的城建档案数据库由城建档案空间专题数据子库和城建档案成果数据子库构成，子库间通过唯一的ID关联。
1） 空间专题子库保存图形化的空间数据，内容包括城建档案所示的基础地形图、遥感影像、地籍图、用地规划图、道路红线图、管线图、竣工图以及城市规划控制线等；
2） 档案成果子库存储详细规划、规划选址、规划用地、建设工程、竣工等各类档案的电子数据/数字化扫描成果、图片、照片和多媒体资料等。
3关键技术
3.1纸质档案扫描
纸质档案扫描是一种保持资料原貌的复制方法。它使用扫描仪将纸质形式存在的城建档案资料转化为存储在磁盘、光盘等载体上并能被计算机识别的数字图像文件。与传统的复印技术相比，纸质档案扫描具有便于检索和查询、易于存储、分发和共享、所见即所得等特点，因此它是目前各地城建档案信息化的主要方式。
纸质档案扫描质量和速度受扫描仪硬件、扫描软件、扫描模式（黑白/彩色）、扫描分辨率和存储格式的影响，尤其是扫描分辨率在实际扫描过程中应结合纸质档案的实际情况而定。
3.2要素矢量化提取
要素矢量化提取是获取城建档案资料中空间数据的唯一手段。主要有两种方法：一种是数字化仪数字化；另一种是扫描屏幕矢量化。
?数字化仪数字化
用数字化仪对档案资料中空间要素的特征点逐点进行采集，将数据自动传输到计算机，处理成数字的过程。数字化仪是一种通过一定量测手段将图形或图像转换成数字信息的装置。该方法需额外购买数字化仪，成本较高，但对于那些不适宜或无法扫描的纸质资料数字化具有显著优势。
?扫描屏幕矢量化
是一种为充分利用现有扫描成果，利用数字图像处理算法自动识别或人工交互采集的方式，完成栅格数据向矢量数据转换的方法。相对于数字化仪数字化方法，该方法具有作业速度快、精度高等优点，但受扫描成果的质量的影响较大。
3.3空间数据库模型
空间数据库模型是城建档案空间数据组织、管理和存储的基础。由于空间数据的非结构化，导致无法使用传统关系型数据库将其与属性数据统一存储，而只能分开存储并通过ID进行关联，从而造成空间数据查询操作效率低下，数据的安全性、一致性、完整性存在隐患。
Geodatabase是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的对象关系型数据模型。Geodatabase支持在标准的数据库管理系统（DBMS）表中存储和管理地理信息。Geodatabase支持多种DBMS结构和多用户访问，且大小可伸缩。支持从小型单用户数据库（例如Microsoft Jet Engine），到工作组、部门和企业级的多用户数据库（如DB2、SQL SERVER、ORACLE）。
4建设步骤
4.1技术路线
在对佛山市规划城建档案馆现有馆藏档案资料收集整理的基础上，采用纸质档案数字化扫描、要素矢量化等手段，结合历史及最新的城市规划基础要素数据，完成城建档案的空间定位，建立城建档案空间专题数据子库和城建档案成果数据子库，实现对馆藏档案包括文字属性、相关电子文本、多媒体资料、CAD文件等信息的统一管理，为以可视化方式管理和利用城市建设档案资料以及城市规划、建设、管理和市民提供城建档案服务奠定数据基础。
4.2资料收集
包括基础地理资料和城建档案资料两类资料收集。基础地理资料是城建档案空间专题数据子库的基础，主要来源于城市测绘部门，收集包括历年的基础地形资料、遥感影像、竣工地形图、规划报批图以及行政区划资料等；对于城建档案资料，充分收集现有成卷、成册存放的各种形式存在的档案资料和现有城建档案信息化成果，收集包括产业管理档案、规划管理档案、建筑工程规划档案、工程项目档案、土地档案、房产管理档案、声像档案等。
4.3档案资料梳理
档案资料梳理工作是档案信息化的前提和基础。由于城建档案资料的产生都与项目建设有关，因此以项目建设的全生命周期（项目规划、建设、管理）为主线，根据档案资料的载体类型和内容，对档案资料进行梳理、分类。
4.4纸质档案数字化扫描
纸质档案数字化扫描是目前纸质档案转化为电子档案文件主要方式，即以扫描后的图像清晰、完整和不影响利用效果为原则，使用普通或专业的扫描设备完成纸质档案的数字化和信息化。纸质档案电子化的工作流程如下所示：
档案扫描过程中扫描色彩、扫描分辨率、图像存储格式必须根据纸质档案的实际情况进行调整。
1） 扫描色彩
?纸张状况较差，以及过薄、过软或超厚的档案，以及页面为多色文字的档案，宜采用灰度模式扫描，以提高工作效率；
?页面为黑白，并且字迹清晰、不带插图的档案，宜采用黑白模式扫描；页面为黑白，但文字清晰度差或带有插图的档案，以及页面为多色文字的档案，宜采用灰度模式扫描；页面中有红头、印章或插有黑白照片、彩色照片、彩色插图的档案，宜采用彩色模式扫描；
2） 扫描分辨率
分辨率一般设置为150dpi，但原始档案资料文字偏小、密集、清晰度较差等特殊情况下，可提高分辨率到200dpi。
3） 图像存储格式
采用黑白二值模式扫描的图像文件，使用TIFF格式存储。采用灰度模式和彩色模式扫描的文件，使用JPEG格式存储。
4.5空间数据提取与处理
在纸质档案数字化扫描和现有电子图件资料的基础上，基于要素矢量化提取技术完成规划“四线”（道路红线、文物保护紫线、水系蓝线和绿地绿线）、净用地范围线及建筑基底范围线的提取、定位及GIS数据生产。由于数据源不同，数据提取和处理方式略有差异，工作流程如下：
1） 图像配准过程中所需的控制点信息可参考城市测绘部门生产的历年基础地形数据；
2） 屏幕数字化过程中，为保证数字化的准确性，必须在图像范围线有明显转折的地方增加节点；
3） 对于档案扫描成果中包含范围线坐标表信息的，使用AUTOCAD多段线工具进行手工绘制；
4） 由于缺乏统一的数据标准，从电子图件中完成要素提取后，必须对提取的要素进行重点、自相交、零线段以及封闭性检查。
4.6数据建库
1） 数据库设计
按照统一的地理坐标对地理实体要素进行分层叠加是数据组织的基本思路。城建档案空间专题数据按照“数据库——数据集——图层”的结构进行组织。
2） 利用专业软件将电子档案中包含结构化（以表格形式存在的各种文字资料）和非结构化（包括文字报告、法律法规、数据标准、多媒体数据等）资料作为属性或二进制流数据录入档案成果数据子库。
3） 将档案范围数据、历年基础地形数据和历年影像数据分别录入空间专题数据子库。
4） 通过项目建设唯一ID，将档案范围与档案成果数据子库相关数据进行关联，并经检查无误后，建立基于GIS技术的城建档案数据库。
5结语
本文通过佛山市城建档案信息化工作实践，深入地探讨了GIS技术应用于城建档案数据库建设方方面面，提出了基于GIS技术的城建档案数据库建设流程，解决了长期以来GIS在城建档案信息化的落地问题。
与传统城建档案信息化比较，将GIS技术应用于城建档案信息化管理，不仅实现了城建档案资料与地理空间实体的联系，而且能够以可视化的方式实现检索查询，进一步发掘了城建档案的价值，提高对公众的服务水平。
另外本文全部来自于笔者实际工作经验总结，能够直接用于指导生产实践。
参考文献：
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作者简介：
罗杨（1981-），男，佛山市城市地理信息中心测绘工程师、学士，主要研究方向为GIS数据生产、数据转换与GIS数据应用。
论文作者:罗杨
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：档案论文; 城建论文; 数据论文; 纸质论文; 空间论文; 数据库论文; 档案资料论文; 《基层建设》2016年11期论文;