[摘要]文章以南沙地區(qū)勘測信息數據庫的建立為依托，為南沙開發(fā)區(qū)城市規(guī)劃地理信息綜合應用系統提供統一的、動態(tài)更新的基礎地理信息數據源和數據接口。

[關鍵詞]GIS；GPS；DR，G勘測信息數據庫；基礎地理信息；廣州南沙

[作者簡介]李煉鋒，廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院，廣東廣州，511458

[中圖分類號]TP393

[文獻標識碼]A

[文童編號]1007-7723(2009)09-0047-0003

一、引言

南沙處于珠江三角洲經濟區(qū)的幾何中心，位于珠江出海口虎門水道西岸，是西江、北江、東江三江匯集之處，東與東莞虎門隔海相望，西連中山市，以南沙為中心，周圍60公里半徑內有14個大中城市。海上距香港38海里，距澳門41海里。

1993年5月12日，國務院批準成立廣州南沙經濟技術開發(fā)區(qū)，2002年廣州市委、市政府為了加快南沙開發(fā)區(qū)的建設和發(fā)展，成立了廣州南沙開發(fā)區(qū)建設指揮部，按照廣州城市規(guī)劃，南沙規(guī)劃區(qū)范圍包括廣州番禺沙灣水道以南的所有地區(qū)，總面積約797平方公里，其中陸地面積約575平方公里。由廣州南沙開發(fā)區(qū)建設指揮部統一規(guī)劃、開發(fā)、建設、管理的南沙開發(fā)區(qū)范圍包括其中的黃閣鎮(zhèn)、南沙經濟技術開發(fā)區(qū)、靈山鎮(zhèn)東南角、橫瀝鎮(zhèn)、珠江管理區(qū)、萬頃沙鎮(zhèn)、番禺區(qū)圍墾公司等區(qū)域，總面積約536平方公里，陸域面積約330平方公里。按照規(guī)劃，南沙地區(qū)將發(fā)展為集物流產業(yè)、鄰港產業(yè)、高新技術產業(yè)為一體的現代產業(yè)基地。

二、軟件平臺

地理信息系統的建立是一項復雜、艱巨的工程，它涉及到大量的財力、人力、物力的投入。為此，我們本著“總體設計、長遠考慮、面向應用、近期見效”的指導思想，選擇視圖功能很強的Mapinfo軟件作為開發(fā)平臺，運用MapinfoMapX控件和Visual Basic6.0編程語言進行二次開發(fā)，與各職能部門和生產部門緊密結合，以解決實際問題為主，強調系統的實用性、可擴展性。以大型GIS與地球數字產品的空間數學基礎為理論依據，采用全新的GIS技術路線，能夠迅速地以DRG形式結構化集成某區(qū)域全部地圖及相應資料圖件，并可按用戶所需精度和使用習慣在多比例尺地圖上進行專業(yè)數據的目標化操作，滿足城市規(guī)劃的總體規(guī)劃和詳細規(guī)劃設計的需要。它不僅具有一般的GIS的數據輸入、存儲、管理、分析、查詢及輸出功能，還能與MIS、GPS、RS(遙感)、InterNet、移動通訊等先進技術有機結合起來，充分發(fā)揮地理信息的各項效能，將Mapinfo制定成有自己應用目標和風格的南沙開發(fā)區(qū)基礎地理信息系統(勘測信息系統)。

三、系統建設技術路線

(一)系統組成

根據用戶的使用需求，本系統結構體系如圖1所示。

(二)系統數據庫組織和系統功能設計

廣州市南沙開發(fā)區(qū)基礎地理信息系統(勘測信息系統)數據庫包含控制測量子系統數據庫、基礎地圖子系統數據庫、建設工程測量子系統數據庫、工程地質子系統數據庫、城市三維景觀子系統數據庫(見圖2)，集成了廣州市1:10000地形圖、南沙開發(fā)區(qū)1:2000以及1:500地形圖和DEM數據地圖，這些地圖為各子系統的通用地圖。其邏輯結構為金字塔結構，上面為較小比例尺，下面為大比例尺地圖，各層圖與地面相應地區(qū)配準。通過系統ID碼將某目標的屬性數據、空間數據、多媒體數據和GPS數據連接在一起。

廣州市南沙開發(fā)區(qū)基礎地理信息系統(勘測信息系統)內嵌GPS、DEM、精密量算、查詢、分析技術等，具備如下功能(見圖3)。

1、多尺度可視化瀏覽功能。一個圖層對應一個比例尺，不同圖層之間可以隨意切換。每個圖層的所有相鄰圖幅均高精度地無縫無疊拼接，使得同一圖層中所有地圖拼接成一個完整平面。各圖層均可進行任意方向連續(xù)平滑漫游、圖形縮放、鷹眼放大等操作?？梢赃x定顯示比例尺，系統自動顯示和隱藏相對應比例尺的地理信息，或者通過對同一位置同時打開不同比例尺圖層和多窗口全區(qū)域連續(xù)平滑漫游的方法實現多尺度可視化瀏覽功能。

2、各層次矢柵圖準確疊加或分離。系統提供對矢量、柵格數據的顯示控制，如只顯示柵格地圖，或只顯示矢量地圖，或同時顯示矢柵數據。

3、矢量數據輸入功能。工程測量或標準地形圖數據按所需精度或比例尺跨圖幅標繪。實體按點、線、面等特征符號在不同比例尺地圖上標繪并納入同一矢量數據庫。此外，實體分類編碼可由用戶自定義或使用缺省定義，可自定義符號庫，并動態(tài)擴張。

4、可視化刪除、編輯矢量數據功能和多媒體掛接、編輯功能。專業(yè)實體可以貼附多個圖、文、聲、像多媒體數據，刪除、編輯、播放方便。

5、多種方式查詢、顯示和輸出功能。查詢采用SQL標準，如按名稱、符號或其他屬性查詢目標，按圖名、坐標、工程名稱或編號或其他屬性查詢地圖，實現圖形。屬性雙向查詢；提供準確、通配和模糊查詢模式，查詢結果為規(guī)范子庫，便于二次開發(fā)；具有閃爍、聲音提示等輔助瀏覽手段顯示查詢結果，利用顯示、繪圖、報表打印等手段，將查詢結構以圖形或表格形式顯示、輸出。

6、精密量算功能。提供在不同比例尺地圖上的跨圖幅長度、面積等幾何特征量算，度量空間采用地球橢球體幾何系統。

7、GPS功能。提供GPS控制網管理與應用功能，根據用戶需要，控制點可以在北京坐標系、廣州市城建坐標系和經緯度之間進行轉換。內嵌GPS實時導航功能，可以采集運動軌跡和點狀要素，具有多層次GPS數據接收、位置及狀態(tài)顯示能力，可以矢量地圖為背景進行車輛GPS導航，在工程測量、放線、驗收等工作中對控制點的定位與確定提供極大的方便。此外，接收的GPS數據可以存入矢量數據庫中，經過編輯、符號化后，對矢量地圖進行更新。

8、分析應用。實現空間拓撲關系查詢、緩沖區(qū)分析、疊置分析、統計分析，其中三維分析功能，可以通過建立的南沙開發(fā)區(qū)范圍內的數字高程模型(DEM)，進行模擬飛行、三維量測、可視域計算等多種地形三維分析，為城市規(guī)劃提供極大的方便。

四、結論

本系統在建設路線上，采用數字柵格地圖(DRG)為地理空間背景，專業(yè)信息為矢量數據的矢柵一體化的數據結構，專業(yè)矢量信息按需隨時矢量化入庫，從而避免矢量化地形圖全要素的大量工作，使系統建設效率大大提高。特別是城市規(guī)劃設計專業(yè)，并不需要分析所有的地形要素，對于大多數地形要素的使用只是將它作為專業(yè)實體定位的參考背景。所以，可以利用柵格地圖獲取簡便、快速的特點，將它作為地理空間背景，需要進行分析和查詢的實體隨時矢量化，充分利用地圖已有的豐富信息，在沒有現成矢量數據的情況下，快速高效地完成城市規(guī)劃設計等工作。

地形可視化和GPS導航功能是本系統的一個亮點。系統內嵌地形三維分析和GPS導航功能，并將數字柵格地圖、專業(yè)矢量數據、DEM數據和GPS數據及其處理都建立在統一的空間數學基礎之上，二維、三維、GPS功能渾然一體。

系統采用無縫無疊技術和基于橢球面幾何系統的精密量算技術，完全做到各圖幅之間的無縫拼接，保證數據的連續(xù)性與完整性；采用參考橢球面幾何空間作為度量空間，確保了量測精度。

系統易動態(tài)擴張，容量僅受硬件限制。