1.广州市城市规划勘测设计研究院 广东广州 510060
摘要：我国西北地区城市用地规模受地形地貌因素限制严重，合理进行城市规划布局，提高土地使用效率，对城市发展具有非常重要的作用。该系统以海东市地形图、城市规划的总体规划数据为基础，结合其它规划专项数据，实现了集规划智能选址、管网分析、专题地图制作、规划审批管理等功能于一体的“一张图”平台，为规划业务流程提供了重要的技术支持。
关键词：城市规划、空间信息、“一张图”、规划审批
1 引言
随着我国城市化进程的推进，城市数量与城市规模都在不断增大，做好一个城市的城市规划将关系到这个城市的政治、经济、文化等各个领域的发展。因此，提升城市规划布局的合理性和科学性，可以更好地促进城市总体发展以及城市规模的壮大。在2000年以后，随着电子信息化的发展，我国各地的规划局先后建立起以辅助规划审批为目的信息化系统，并且随着规划数据越来越多、业务统计分析越来越繁杂，传统的CAD文件已经不能满足规划审批人员对报建审批的需求。因此，近年来，各技术单位已逐渐引入具有强大空间分析能力的GIS系统来代替CAD图纸文件，利用其强大的空间数据承载能力和分析能力，来为城市规划、行政审批提供辅助决策支持。
因此，本文将结合海东市的实际情况，从全局的角度出发，设计得出涵盖海东市规划数据、地下管线数据、航拍数据、地形图数据等各方面数据的规划地理信息系统，它将实现规划数据分析、规划智能选址、规划审批管理等一系列功能。为城市规划、建设和管理提供更加合理的辅助和决策支持，优化组合，合理布局。
2 现状与目标
2.1规划现状
近年来海东市城市发展不断加快，城市规划过程中的各类问题不断凸显，现有的规划管理模式已无法满足于现状，所暴露出的问题主要如下：
海东地区处在狭长谷地当中，土地资源有限，审批数据需要在各规划编制数据之间统筹谋划，但在实际上，各种现状、规划数据缺乏有效衔接，内容相互冲突，致使行政审批效率不高。规划信息共享不足，缺乏相应信息平台，使规划人员在审批业务时不能及时调整，致使方案在部门间来回调整、串联审批。
针对以上的问题，利用信息化来提高海东市规划行政效率，是一种必然趋势，它能实现电子审批，加快部门间的审批流转；能对历史及现有数据进行入库整理，为日后办案查询提供快捷便利的支持；实现有纸质资源的整合，促进无纸化办公。而在其中引入GIS系统，更能解决规划数据彼此缺乏衔接的关系，通过对规划数据资源叠加展示，促进数据的高效应用；通过历史信息快速查询，加快审批效率；通过挖掘信息资源，提供智能辅助决策。
2.2 GIS发展现状
在国内，由于GIS强大的地图处理能力，迅速在环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域中得到应用[1]。而由于历史原因，规划方面在地图方面较多使用CAD软件来制图，但在现在的情况下，已有多家单位、学者对规划地理信息系统进行研究，将GIS引入至规划行业。扈震等整理过现今国内基于GIS的规划系统现状，国内的规划地理信息系统都是基于关系型数据库，主要具有与OA紧密结合、城市规划数据一体化管理、面向规划的数据组织与管理、采用Client/Server、Browse/Server混合模式结构等优点[2]。
郑建功等在分析了西安规划信息现状后，充分利用了智慧西安地理空间信息公共资源服务平台，做出以“一张图”、电子报批系统和规划信息移动系统为应用的智慧西安规划信息管理平台[3]。韩聪等在长春市地理信息共享云平台的基础上，按照业务流程来开发出相应的规划管理信息系统[4]。蒋秉瑞等认为建设图文一体化系统、把GIS与MIS有机结合以实现资源集成化和通过虚拟GIS来模拟真实城市地理位置是城市规划信息系统未来的发展趋势[5]。
2.3建设目标
利用GIS系统，来推进地理信息资源共享、提升规划管理服务水平，使信息资源在规划管理决策过程中发挥最大的应用效能。主要建设目标如下：
（1）统一数据建库、共享和交换标准，以地理信息系统为主要手段，对海东市规划管理涉及的多源数据，包括：基础地理信息数据、规划编制成果数据、规划审批成果数据、地下管线进行综合管理，建立海东市规划管理空间数据库，形成数据动态更新机制；
（2）在地理信息数据的基础上，通过服务接口的开发，形成集规划编制与审批成果管理、综合地下管线信息管理功能于一体的规划地理信息系统。
3 总体架构
充分结合GIS使用特点以及城市规划数据的特点，系统由C/S结构的数据管理子系统、地下管线子系统与B/S结构的规划“一张图”子系统、规划OA子系统四部分构成。C/S结构与B/S结构混合的技术方案将地理信息功能分流到不同的系统当中，在保证了空间数据安全性的前提下，实现了空间数据管理与空间数据使用的逻辑分离，与传统的C/S结构下实现的功能完全集成，操作相对复杂的系统相比较，是一次较大的进步。
规划地理信息系统在标准规范体系和运行管理体系的支撑下，基于网络和硬件基础设施，构建规划地理信息数据库平台。规划地理信息系统主要设计架构为三层体系架构：数据层，服务层，应用层。最底层的数据层，其存放着包括属性数据库，规划空间坐标信息的空间数据库，卫片、地形图的基础地图数据库等等。第二层是服务层，系统以各种服务形式如地图服务、要素服务、查询服务、分析等，来对各底层数据进行封装。三是应用层，各个子系统通过调用服务层的各种服务，来实现数据展示、数据查询、数据统计、数据分析以及数据共享等功能。架构如下图：
图1 系统架构图
在应用层层方面，系统分为四个子系统，分别是数据管理子系统、地下管线子系统、“一张图”子系统和规划OA子系统。用户通过规划OA系统来进行业务案件的录入、审批，在审批过程中可以通过接口来调用“一张图”子系统来辅助审批决策。用户通过数据管理子系统来对数据进行入库、编辑等操作，然后在地下管线子系统以及“一张图”子系统中进行数据查询浏览，其中地下管线子系统功能偏重于地下管线数据，可针对管线数据进行特有的分析功能，查询统计功能；规划“一张图”子系统功能偏重于规划审批、规划编制数据的快速浏览查询功能。
4 关键技术
4.1标准技术规范
规划数据包括大量的空间图形信息，具有数据海量、全覆盖、空间性强、动态变化、类型和结构复杂等特点[6]，为了避免平台开发数据共享困难，依据统一的数据格式和分类编码、地理空间定位基准以及命名规则等制定[7]。结合海东市数据的实际情况，可以将地图要素分为四大类，分别是：基础地理数据、规划审批数据、规划编制数据、地下管线数据。通过对以上四大类要素的命名格式和字段代码进行统一规范，能保证系统具有规范的技术标准，提高了数据成果的可用性的重用性。
4.2空间数据库
SDE（空间数据引擎）指提供存储、查询、检索空间地理数据，以及对空间地理数据进行空间关系运算和空间分析的程序功能集合[1]。其实质就是基于商业关系数据库系统构建空间数据库，以提供空间数据的入库、存储、管理等功能。此外，还能对多用户、多空间数据库进行管理，以及对空间数据建立索引，以对空间数据进行快速的查询和操作功能。而本系统采用的ArcSDE是ESRI公司推出的基于SDE技术的空间数据库解决方案，它能对现有的关系或对象关系型数据库进行空间扩展，将空间数据和非空间数据集成在目前绝大多数的商用数据库中。从空间数据管理的角度看，ArcSDE可看成一个连续的空间数据模型，借助这一模型，可以把空间数据加入到关系数据库管理系统中去，并提供地理要素的空间位置及形状等信息[8]。
4.3服务式GIS
服务式GIS（Service GIS）是运行在网络上的组件式GIS，它是把SOA架构、Web Services等相关理念和技术应用到GIS中。它与传统GIS体系有两个积极作用：一是对外提供符合标准的服务接口可以对GIS功能进行封装，简化模块实现，可以跨平台、跨语言地被多种客户端调用；二是降低了GIS功能模块之间的耦合性，提高了组合性和移植性，达到一次开发多次运用的效果。服务式GIS的这些特点，使它适用于各种SOA架构体系中，与其他IT业务系统进行无缝的集成，例如与规划OA系统的集成，可以更容易地让应用开发者快速构建业务应用系统。
5 系统功能与实现
数据管理子系统主要面对数据管理员，系统主要实现基础地图操作和对数据库的管理，帮助数据管理员更好更自动地对需要入库的空间数据进行建库、检查、入库、更新、发布，从数据源头开始对数据进行检查监管，保障数据的准确性、可靠性。具体包括：空间数据库的建立，图层属性规范建立，入库前的属性检查、数据拓扑检查，数据入库，符号库设定，数据版本管理、备份还原，以及数据发布。对于数据管理人员，在数据管理系统中可以完成所有对有关规划辅助决策的空间数据的管理。该系统界面如下所示：
图2 数据管理子系统
地下管线子系统提供基础的GIS功能，除了加载地下管线数据以外，还可以加载其他的规划数据，地图服务。针对地下管线特定的数据，可以对管线进行管径、埋深、材质等特定的查询与统计；可以使用管网分析功能，分析管线的横、纵断面，对管线间的垂直、水平以及碰撞分析，还有覆土深度以及道路开挖分析；可以对管线进行特定的标注，如：埋深标注、管径标注、标高标注等，并打印输出。系统可以根据国家规范以及相关标准，配置相关标准，如有不符合要求的，在分析结果以及标注时会有相应提示。此外，对已入库的数据，可以进行版本备份、版本对比、版本更新，也可以添加其他规划数据、影像图、地形图等数据来辅助查看。该系统界面如下所示：
图3 地下管线子系统
“一张图”系统数据在数据整理后通过数据管理子系统进行入库并发布。利用基于GIS地图对的空间分布情况进行直观展示，并提供规划数据空间属性查找、数据统计、数据共享、成果批量输出的功能，还留有相关接口，可与规划的OA系统进行无缝对接。该系统界面如下所示：
图4 “一张图”子系统
规划OA系统主要起到对规划审批案件的流程化审批的作用，囊括了从窗口收件、局长分件、处室审批办理、上会通知、领导审核、打证、办结等案件审批全过程的应用，可实现案件的快速办理、准确流转，此外系统还提供对办结业务的分析统计，方便业务员对数据进行查询统计、并与“一张图”系统无缝对接，可以通过案件定位至相应地块，查看GIS信息。该系统界面如下图所示：
图5 规划OA子系统
结语
本文根据海东市城乡规划与建设局工作的实际需要，设计并实现了海东市规划地理信息系统，目前已成功应用到海东市城乡规划的相应工作中。
GIS系统的引入，为规划辅助审批带来了更科学、更高效的信息化依据，也为规划部门提供辅助审批支持，提高了城市规划部门的工作效率和信息化管理水平，推进城市规划信息共享。随着GIS技术的迅速发展，与此相关的三维GIS技术、移动GIS技术等也会继续得到相关的发展，会继续提高工作管理效率，提高管理质量。
参考文献：
[1]张垠.基于ArcSDE的GIS空间数据存储分析[D].华东师范大学，2005.
[2]扈震，王勇.基于GIS的城市规划空间辅助决策平台[J].地球科学，2006，（05）：699-703.
[3]郑建功，张春奎，张兴国，李继园.智慧西安规划信息管理平台设计和实现[J].城市勘测，2016，（04）：10-13.
[4]韩聪，梅伟长.长春市开发区规划管理信息系统设计与实现[J].城市勘测，2017，（02）：85-88.
[5]蒋秉瑞.GIS技术在城市规划管理信息系统中的应用研究[J].现代装饰（理论），2016，（06）：292.
[6]陈许霞，季民，宁方志等.基于“一张图”的日照港地理信息共享平台建设[J].城市勘测，2016，（04）：41-44.
[7杨燕景.基于MapGIS的江西省国土资源“一张图”建设的技术研究[D].东华理工大学，2013.]
[8]张自力.基于ArcSDE的空间数据库建设与管理研究[D].新疆大学，2005.
论文作者:梁智浩1
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/6
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