劉 濤，彭清山，張 淼

(1.武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢430022;2.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430079)

基于GIS的城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究

劉 濤1，2，彭清山1，張 淼1

(1.武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢430022;2.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430079)

基于辦公自動(dòng)化的管理信息系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)政府管理部門，并取得了很好的效果。但對(duì)于工作業(yè)務(wù)涉及空間地理信息的行業(yè)，傳統(tǒng)的辦公自動(dòng)化管理信息系統(tǒng)就會(huì)顯得有些不足。探討如何將GIS技術(shù)引入辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中，并應(yīng)用于城市規(guī)劃部門，以彌補(bǔ)這些不足。

OA;GIS;城市規(guī)劃

一、引 言

隨著城市規(guī)模的迅速發(fā)展，其對(duì)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理也提出了越來(lái)越高的要求，傳統(tǒng)的以手工作業(yè)為主的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理方式已越來(lái)越不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息工程技術(shù)和系統(tǒng)工程等新的科學(xué)方法和手段，推進(jìn)城市規(guī)劃工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提高辦事效率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)社會(huì)服務(wù)承諾制，增加辦事的透明度，促進(jìn)城市規(guī)劃管理的法制化和公開化，加大公眾參與力度，使城市規(guī)劃管理走向定量化、定位化、科學(xué)化和自動(dòng)化道路，建立為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的輔助決策系統(tǒng)，為政府決策提供先進(jìn)的技術(shù)手段和方法，為市民提供便捷高效的服務(wù)，促進(jìn)招商引資，已顯得十分迫切。

目前，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，基于辦公自動(dòng)化(office automation，OA)的管理信息系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)政府管理部門，取得了很好的效果。但對(duì)于很多工作業(yè)務(wù)涉及空間地理信息的行業(yè)，比如國(guó)土、規(guī)劃行業(yè)等行業(yè)，傳統(tǒng)的OA系統(tǒng)就會(huì)顯得有些不足。本文探討的是將地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、OA技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到城市規(guī)劃管理工作中，以解決這種不足，系統(tǒng)在研制時(shí)以武漢市城市規(guī)劃管理局的實(shí)際需求為例進(jìn)行探討。

二、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)

系統(tǒng)的建設(shè)以武漢市城市規(guī)劃管理局現(xiàn)有工作業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，以城市規(guī)劃、建設(shè)和管理業(yè)務(wù)所需要的空間信息和屬性信息，如基礎(chǔ)地形、城市規(guī)劃組織編制和審批、城市規(guī)劃實(shí)施管理、城市規(guī)劃行政監(jiān)督檢查、城市規(guī)劃法律規(guī)范和城市規(guī)劃相關(guān)法律、法規(guī)，以及武漢市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略與武漢市氣象、水文等工程地質(zhì)資料為數(shù)據(jù)源，形成一套以計(jì)算機(jī)為支持工具，內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)的高效運(yùn)作體系，并用現(xiàn)代化手段取代傳統(tǒng)的手工作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)日常管理工作的自動(dòng)化、規(guī)范化，提高城市規(guī)劃管理的水平、速度和效率。并通過信息系統(tǒng)的不斷更新和豐富，及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地為社會(huì)提供多層次、多專業(yè)、高質(zhì)量的信息服務(wù)，逐步實(shí)現(xiàn)信息的產(chǎn)業(yè)化。

2.系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)路線

系統(tǒng)采取“集中管理、分布應(yīng)用”的設(shè)計(jì)思想。即在覆蓋武漢市城市規(guī)劃管理局各個(gè)分支機(jī)構(gòu)的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持下，采用C/S和B/S相結(jié)合的運(yùn)行模式，構(gòu)建集電子報(bào)建、規(guī)劃業(yè)務(wù)辦公自動(dòng)化、圖形審批、輔助決策、檔案管理、網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布等多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)于一體的完整解決方案。

系統(tǒng)建設(shè)采用的核心技術(shù)包括大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)(DBMS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。具體技術(shù)方法表現(xiàn)為:

1)采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。

2)使用Esri ArcSDE作為海量空間數(shù)據(jù)引擎，連接Oracle存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)。

3)采用自主開發(fā)的OA平臺(tái)對(duì)城市規(guī)劃業(yè)務(wù)進(jìn)行建模，同時(shí)在C/S和B/S兩種運(yùn)行模式下驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)，并做到按需速建，因變而變。

4)使用Esri ArcGIS Engine和微軟.NET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)C/S模式下的“一書兩證”圖形審批。

5)使用Esri ArcIMS地圖發(fā)布技術(shù)實(shí)現(xiàn)B/S模式下的地圖發(fā)布和查詢統(tǒng)計(jì)。

3.系統(tǒng)體系架構(gòu)

系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)基于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的三層體系架構(gòu)，采用這種體系架構(gòu)無(wú)論從平臺(tái)的角度還是從開發(fā)的方面，均是一個(gè)結(jié)構(gòu)靈活，便于調(diào)整的體系架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

(1)表現(xiàn)層

表現(xiàn)層提供用戶服務(wù)，通過可視化的用戶界面表示信息和收集數(shù)據(jù)，是用戶使用應(yīng)用系統(tǒng)的接口。

(2)業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層是實(shí)際業(yè)務(wù)規(guī)則的執(zhí)行部分。業(yè)務(wù)層通過將正規(guī)的過程和業(yè)務(wù)規(guī)則應(yīng)用于相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶通過表現(xiàn)層發(fā)出的業(yè)務(wù)請(qǐng)求。在此三層體系框架中，專有的 GIS模塊在業(yè)務(wù)層中使用COM+。

(3)數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存放地?？臻g數(shù)據(jù)層通過空間數(shù)據(jù)引擎的ArcSDE存儲(chǔ)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中;業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用普通二維表的形式存儲(chǔ)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由空間數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和元數(shù)據(jù)庫(kù)組成。其中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)運(yùn)行過程中，隨業(yè)務(wù)流程的流轉(zhuǎn)而逐漸形成的，只要應(yīng)用軟件系統(tǒng)能夠順暢運(yùn)行，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)將自然形成。因此系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)應(yīng)是空間數(shù)據(jù)庫(kù)和元數(shù)據(jù)庫(kù)。

(1)空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)可以進(jìn)一步細(xì)分為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)劃成果空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是以空間數(shù)據(jù)4D(DLG、DRG、DEM、 DOM)產(chǎn)品為代表的，反映了武漢市實(shí)際情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，例如1∶500、1∶1 000、1∶2 000基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等;規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫(kù)分協(xié)調(diào)(總體)規(guī)劃成果庫(kù)、分區(qū)規(guī)劃成果庫(kù)、控制性詳細(xì)規(guī)劃成果庫(kù)和專項(xiàng)規(guī)劃成果庫(kù)4個(gè)子庫(kù)。

(2)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)

屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)內(nèi)容為與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)緊密關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù);業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)等。

(3)元數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)

元數(shù)據(jù)是用于描述和管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，主要包含有:

1)用于描述地圖圖層數(shù)據(jù)概況，如所使用的投影、坐標(biāo)系、覆蓋范圍、比例尺、采集人、采集日期、發(fā)布日期、使用限制、有償使用的費(fèi)用等。

2)地理空間數(shù)據(jù)中地圖要素之間的關(guān)系及數(shù)據(jù)模型的描述數(shù)據(jù)。

3)用于描述業(yè)務(wù)模型的規(guī)則數(shù)據(jù)，如通過DAP建模產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)。

4)系統(tǒng)配置信息。

三、系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

1.城市規(guī)劃基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

城市規(guī)劃基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)入庫(kù)子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)查詢分析子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分發(fā)子系統(tǒng)。

(1)數(shù)據(jù)入庫(kù)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)入庫(kù)是指由生產(chǎn)軟件生成的各種基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定的工序后導(dǎo)入到ArcSDE數(shù)據(jù)庫(kù)中。采集的數(shù)據(jù)要經(jīng)過“檢查→修改→入庫(kù)”等幾個(gè)過程才能滿足基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)建庫(kù)的質(zhì)量要求。主要包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)圖形和屬性邏輯檢查、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)更新等功能。

(2)空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理人員使用。實(shí)現(xiàn)對(duì)多源、多尺度、多時(shí)態(tài)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的有效管理，包括權(quán)限控制、圖層管理、圖形瀏覽與定位、數(shù)據(jù)查詢與檢索、標(biāo)準(zhǔn)圖制作、歷史數(shù)據(jù)管理與分析、日志管理和系統(tǒng)監(jiān)控等功能。

(3)數(shù)據(jù)查詢分析子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)查詢分析子系統(tǒng)主要面向局域網(wǎng)的普通用戶。實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢與檢索、空間分析等。具體的功能有系統(tǒng)登錄、圖層顯示控制、圖形瀏覽、數(shù)據(jù)的查詢與檢索、空間分析、圖形瀏覽定位、統(tǒng)計(jì)分析、歷史數(shù)據(jù)查詢分析、專題圖制作、數(shù)據(jù)輸出等。

(4)數(shù)據(jù)分發(fā)子系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)以工程業(yè)務(wù)為單位，從庫(kù)中提取所有相關(guān)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按一定格式輸出、打包以及刻盤等功能，滿足不同用戶的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。

2.城市規(guī)劃辦公自動(dòng)化系統(tǒng)

(1)“一書兩證”業(yè)務(wù)審批辦公自動(dòng)化子系統(tǒng)

根據(jù)“一書兩證”審批發(fā)證的工作流程，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下實(shí)現(xiàn)報(bào)建項(xiàng)目從窗口報(bào)建登記、經(jīng)辦人辦理、征求相關(guān)部門意見、領(lǐng)導(dǎo)初審、相關(guān)處室會(huì)辦到總工校核、領(lǐng)導(dǎo)審核審定及批后材料歸檔、材料打印、制證等的動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)、逐級(jí)審批。

(2)城市規(guī)劃圖形審批子系統(tǒng)

根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，可分為3個(gè)大的模塊，管理子模塊、業(yè)務(wù)子模塊、數(shù)據(jù)處理子模塊。管理子模塊用于地圖配置、圖層歸類等維護(hù)工作;業(yè)務(wù)子模塊用于處理日常的規(guī)劃圖紙審批業(yè)務(wù)，可集成到城市規(guī)劃“一書兩證”業(yè)務(wù)審批系統(tǒng)中運(yùn)行;數(shù)據(jù)處理子模塊用于數(shù)據(jù)處理、更新和維護(hù)。

(3)城市規(guī)劃電子報(bào)建子系統(tǒng)

城市規(guī)劃電子報(bào)建子系統(tǒng)是針對(duì)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的AutoCAD成果數(shù)據(jù)分層、分類不規(guī)范，難以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)審核的狀況而設(shè)計(jì)的，在Auto-CAD環(huán)境下，可通過ObjectArx進(jìn)行各功能模塊的開發(fā)。

該子系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和規(guī)整，使原來(lái)不規(guī)范的數(shù)據(jù)達(dá)到規(guī)劃管理部門自動(dòng)審核和轉(zhuǎn)檔建庫(kù)的要求。實(shí)現(xiàn)了建設(shè)單位在報(bào)批“一書兩證”建設(shè)項(xiàng)目時(shí)的電子資料輸入、登記、存儲(chǔ)和電子資料打包等功能;規(guī)劃管理部門接收?qǐng)?bào)建數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)檢查和初核功能;指標(biāo)審核機(jī)構(gòu)的指標(biāo)審核功能。

(4)城市規(guī)劃輔助決策支持子系統(tǒng)

在城市基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)、市政綜合地下管線數(shù)據(jù)和規(guī)劃設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)等比較完備的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，基于ArcGIS Engine平臺(tái)軟件開展高級(jí)的城市規(guī)劃輔助分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為城市規(guī)劃管理、設(shè)計(jì)和決策提供計(jì)算機(jī)輔助手段。

城市規(guī)劃輔助決策分析功能包括基本的分析功能，如緩沖區(qū)分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析等;應(yīng)用分析功能，如選址分析、拆遷分析、道路施工影響分析等;分析成果專題圖的制作及輸出;輔助功能模塊，如快速定位、背景圖(如地形圖、規(guī)劃圖等)調(diào)閱與查詢等。

四、結(jié)束語(yǔ)

基于以上研究，筆者以武漢市國(guó)土資源和規(guī)劃局的實(shí)際工作流程為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行了的大量的實(shí)踐。通過將GIS引入到城市規(guī)劃管理的工作業(yè)務(wù)中，解決了傳統(tǒng)OA簡(jiǎn)單文字圖表的表現(xiàn)形式，實(shí)現(xiàn)了圖文一體化，滿足了實(shí)際工作的需要，達(dá)到了預(yù)期的目的。系統(tǒng)主要功能界面如圖2所示，流程定制界面如圖3所示。

圖2 系統(tǒng)界面

圖3 定制工作流程

［1］ 陳述彭.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論［M］.北京:科學(xué)出版社，1999.

［2］ 孫毅中，張鎬，周晟，等.城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)［M］.北京:科學(xué)出版社，2004.

［3］ 黃堅(jiān).基于測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的GIS在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用開發(fā)研究［J］.城市勘測(cè)，1997(4):24-30.

［4］ 何邕健，毛蔣興，曲翠萃.GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)在城市規(guī)劃成圖過程中的應(yīng)用［J］.天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(1):85-88.

Research on Urban Planning Management Information System Based on GIS

LIU Tao，PENG Qingshan，ZHANG Miao

0494-0911(2011)06-0057-03

P208

B

2010-05-25

劉 濤(1979—)，男，湖北石首人，博士生，工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)工作。