秦學(xué)秀，顧 娟

(北京市測繪設(shè)計(jì)研究院，北京100038)

城市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化研究

秦學(xué)秀，顧 娟

(北京市測繪設(shè)計(jì)研究院，北京100038)

分析城市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫及應(yīng)用環(huán)節(jié)目前存在的問題，提出數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫、應(yīng)用一體化策略。同時(shí)，針對一體化的實(shí)際需求，基于地理實(shí)體的思想，設(shè)計(jì)了城市規(guī)劃測量一體化數(shù)據(jù)庫模型，并開發(fā)出數(shù)據(jù)生產(chǎn)與管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享與分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換與更新系統(tǒng)，從系統(tǒng)上有效地支撐了規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用的一體化。

規(guī)劃測量;規(guī)劃路;建筑用地釘樁;一體化;數(shù)據(jù)庫模型

一、引 言

城市規(guī)劃測量工作是配合城市規(guī)劃、保障其各項(xiàng)內(nèi)容具體實(shí)施的基礎(chǔ)工作和重要環(huán)節(jié)，它為城市建設(shè)工程的設(shè)計(jì)、施工、竣工和運(yùn)營管理階段的測量工作創(chuàng)造條件和提供依據(jù)，其主要內(nèi)容包括規(guī)劃道路定線(簡稱定線)測量和建筑用地釘樁(簡稱撥地)測量［1-2］。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，規(guī)劃測量數(shù)據(jù)應(yīng)用得越來越廣泛，現(xiàn)有的規(guī)劃測量數(shù)據(jù)庫及管理和應(yīng)用系統(tǒng)已逐漸顯露出不足:①已有數(shù)據(jù)庫面向生產(chǎn)，但數(shù)據(jù)組織方式是以滿足制圖為主，對應(yīng)用分析支撐不足;②從數(shù)據(jù)生產(chǎn)到數(shù)據(jù)入庫需要經(jīng)過二次錄入及數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，未實(shí)現(xiàn)直接入庫，費(fèi)時(shí)費(fèi)力;③已有系統(tǒng)未進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，系統(tǒng)相互獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)化共享難度大。

地理信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的結(jié)合推動著地理信息跨部門間的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用［3］。規(guī)劃測量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用是發(fā)展趨勢，并且首先要滿足以下兩類應(yīng)用需求:一類是瀏覽服務(wù)，即直接將規(guī)劃測量數(shù)據(jù)作為底圖進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì);另一類是分析應(yīng)用服務(wù)，即對規(guī)劃道路和撥地位置與形態(tài)特征進(jìn)行查詢、提取，并提供相應(yīng)的分析與決策。測量生產(chǎn)和瀏覽應(yīng)用應(yīng)注重對幾何信息的表達(dá)，其核心是符號化表達(dá)［4］;分析應(yīng)用則應(yīng)更多以數(shù)據(jù)分析為主，強(qiáng)調(diào)對象的完整性［4-7］。

本文結(jié)合北京市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用存在的問題，提出規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化技術(shù)流程，并根據(jù)一體化的需求，設(shè)計(jì)了面向?qū)嶓w的城市規(guī)劃測量一體化數(shù)據(jù)庫模型，且開發(fā)出相應(yīng)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化。

二、一體化策略

規(guī)劃測量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與應(yīng)用涉及多個(gè)部門和多個(gè)環(huán)節(jié)。規(guī)劃主管部門需要開具規(guī)劃條件，然后由測繪生產(chǎn)部門根據(jù)規(guī)劃條件實(shí)施外業(yè)測繪生產(chǎn)，成果資料則需要在檔案部門歸檔并在地理信息中心進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫?；谝?guī)劃測量成果，規(guī)劃部門進(jìn)行規(guī)劃審批，檔案部門進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，生產(chǎn)部門需要參考已有規(guī)劃測量成果進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

本文提出了城市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化流程，如圖1所示。測繪生產(chǎn)部門在測繪生產(chǎn)過程中將符合GIS入庫要求的數(shù)據(jù)直接入庫，無需再經(jīng)過二次錄入和二次檢查，避免了數(shù)據(jù)二次錄入出現(xiàn)錯(cuò)誤的機(jī)會，節(jié)省了人員開支，縮短了數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期。同時(shí)，規(guī)劃測量數(shù)據(jù)還可通過網(wǎng)絡(luò)提供在線服務(wù)，為規(guī)劃主管部門、測繪生產(chǎn)部門甚至其他用戶提供在線應(yīng)用，縮短了數(shù)據(jù)從生產(chǎn)到應(yīng)用的周期。

圖1 規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化流程圖

三、數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)

1.面向?qū)嶓w的地理空間數(shù)據(jù)模型

地理實(shí)體是地理空間中有實(shí)際位置意義的最小地理單元，是能獨(dú)立反映空間共同定義的地理單元［8］。聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會于2008年發(fā)布的《地理信息框架數(shù)據(jù)內(nèi)容系列標(biāo)準(zhǔn)》對地籍、行政管理單元、水系、交通等7大類框架數(shù)據(jù)作了規(guī)定。其中，前4種均采用面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型，并對表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界某一地理實(shí)體的要素賦予一個(gè)永久的標(biāo)志碼。地理實(shí)體數(shù)據(jù)模型由圖元層與實(shí)體層兩個(gè)層次構(gòu)成［5，9］。圖元層是地理實(shí)體的基本構(gòu)成單元，即點(diǎn)、線、面等幾何目標(biāo)，側(cè)重于表達(dá)地物的空間位置與幾何形狀;實(shí)體層由一個(gè)或多個(gè)圖元構(gòu)成，并為圖元賦予某一特定的地理意義。為了兼顧測繪生產(chǎn)、分析應(yīng)用的需求，本文采用面向?qū)嶓w的思想，在規(guī)劃路和建筑用地釘樁測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，構(gòu)造相應(yīng)的地理實(shí)體數(shù)據(jù)模型。

2.規(guī)劃路數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)

(1)規(guī)劃路數(shù)據(jù)庫概念模型

規(guī)劃路數(shù)據(jù)庫概念模型如圖2所示。其中，道路中線段、道路中線點(diǎn)、派生紅線、路口紅線等空間數(shù)據(jù)及各類注記以Geodatabase矢量數(shù)據(jù)模型存儲;道路中線的屬性信息、道路中線點(diǎn)的曲線信息、道路中線與道路中線點(diǎn)之間的關(guān)系等屬性信息則以關(guān)系數(shù)據(jù)庫表的形式存儲?？臻g數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間通過關(guān)鍵字關(guān)聯(lián)，共同表達(dá)復(fù)雜的規(guī)劃路形狀與位置。道路中線段和道路中線點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加規(guī)劃路實(shí)體標(biāo)識碼，用于規(guī)劃路實(shí)體的應(yīng)用分析。

圖2 規(guī)劃路數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)

(2)道路中線數(shù)據(jù)庫模型

道路中線數(shù)據(jù)分為空間要素類、屬性表、注記層3類。道路中線數(shù)據(jù)關(guān)系模型圖如圖3所示。

(3)規(guī)劃路中線實(shí)體模型

圖4為規(guī)劃路中線實(shí)體模型。一個(gè)規(guī)劃路中線實(shí)體由一個(gè)或多個(gè)道路中線段、一個(gè)或多個(gè)道路中線點(diǎn)及一個(gè)規(guī)劃路實(shí)體屬性構(gòu)成，它們之間由規(guī)劃路實(shí)體標(biāo)識碼唯一標(biāo)識和關(guān)聯(lián)。其中，道路中線段、道路中線點(diǎn)用于表達(dá)規(guī)劃路中線實(shí)體的空間位置與幾何形狀;規(guī)劃路實(shí)體屬性表用于表達(dá)規(guī)劃路的屬性信息。

3.建設(shè)用地釘樁數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)

建筑用地釘樁數(shù)據(jù)庫模型相對簡單，數(shù)據(jù)庫模型如圖5所示。建筑用地實(shí)體通常由一個(gè)或幾個(gè)用地釘樁邊界或用地點(diǎn)及一個(gè)建筑用地屬性構(gòu)成，如圖6所示。建筑用地邊界和用地點(diǎn)表達(dá)了其空間位置和幾何形狀，建筑用地屬性表達(dá)了其描述信息。這些信息通過建筑用地標(biāo)識碼標(biāo)識與關(guān)聯(lián)。

圖3 道路中線ER模型

圖4 規(guī)劃路中線實(shí)體模型

圖5 建筑用地釘樁數(shù)據(jù)庫模型

圖6 建筑用地釘樁實(shí)體數(shù)據(jù)模型

四、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

圖7為規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化系統(tǒng)構(gòu)成圖。分別建立規(guī)劃測量生產(chǎn)庫和規(guī)劃測量成果庫。生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫主要面向測繪生產(chǎn)部門，根據(jù)生產(chǎn)需要從成果庫下載指定的數(shù)據(jù)，輔助生產(chǎn)作業(yè)，其中間成果存儲在生產(chǎn)庫，可以實(shí)時(shí)編輯修改數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，生產(chǎn)庫數(shù)據(jù)經(jīng)總工審核后作為最終成果定期自動向成果庫更新;成果數(shù)據(jù)庫則主要面向用戶。一體化系統(tǒng)在構(gòu)成上分為數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享與分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換與更新系統(tǒng)。

1)數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。主要面向生產(chǎn)部門，用于規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與上傳。提供了數(shù)據(jù)錄入與編輯模塊、數(shù)據(jù)下載模塊、地圖服務(wù)加載模塊、數(shù)據(jù)檢查模塊、生成派生紅線模塊、數(shù)據(jù)上傳模塊、系統(tǒng)管理模塊。

2)數(shù)據(jù)共享與分發(fā)系統(tǒng)。主要是為方便向用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)與分發(fā)服務(wù)。采用面向服務(wù)的架構(gòu)，可以將各類數(shù)據(jù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)的OGC服務(wù)［10］，并將各類應(yīng)用分析功能封裝為服務(wù)接口，提供了數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)模型、制圖與出圖模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、服務(wù)接口及運(yùn)行維護(hù)監(jiān)管模塊。

3)數(shù)據(jù)交換與更新系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)庫向成果庫交換更新數(shù)據(jù)。包括服務(wù)器連接設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)提取模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)更新同步模塊。

圖7 規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用一體化系統(tǒng)構(gòu)成圖

五、結(jié)束語

本文分析了城市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用目前存在的問題，提出了數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫、應(yīng)用一體化策略，并基于地理實(shí)體的思想，在規(guī)劃路和建筑用地釘樁測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，通過增加實(shí)體標(biāo)識碼的方式，設(shè)計(jì)了城市規(guī)劃測量一體化數(shù)據(jù)庫模型，實(shí)現(xiàn)了“一庫兩用”;設(shè)計(jì)開發(fā)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)與管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享與分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換與更新系統(tǒng)，從系統(tǒng)上有效地支撐了規(guī)劃測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)與應(yīng)用的一體化。

城市規(guī)劃測量數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于規(guī)劃、交通等政府部門和建設(shè)單位，取得了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①為政府科學(xué)決策提供保障。規(guī)劃測量數(shù)據(jù)作為規(guī)劃項(xiàng)目審批的重要依據(jù)，提高了政府在規(guī)劃項(xiàng)目審批決策方面的準(zhǔn)確性和工作效率。規(guī)劃測量數(shù)據(jù)現(xiàn)已成為規(guī)劃項(xiàng)目審批中不可缺少的重要數(shù)據(jù)。②為科學(xué)研究與規(guī)劃設(shè)計(jì)提供權(quán)威資料、數(shù)據(jù)。規(guī)劃測量數(shù)據(jù)用于開展總規(guī)和控規(guī)編制。完整、精度高、現(xiàn)勢性好的規(guī)劃測量數(shù)據(jù)，在規(guī)劃編制方面發(fā)揮了重要作用。③為交通戰(zhàn)略研究、規(guī)劃、建設(shè)、管理和決策提供了科學(xué)依據(jù)。④ 為測繪生產(chǎn)和城市建設(shè)單位提供實(shí)時(shí)、高效服務(wù)。測繪生產(chǎn)部門每做一項(xiàng)工程之前，必須了解測區(qū)周圍的規(guī)劃路和撥地情況，并獲取必要的規(guī)劃路、撥地?cái)?shù)據(jù)?，F(xiàn)在通過數(shù)據(jù)共享與分發(fā)系統(tǒng)實(shí)時(shí)查詢、獲取數(shù)據(jù)非常方便。

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Generation and Application Integration of Urban Planning Surveying Data

QIN Xuexiu，GU Juan

0494-0911(2012)08-0024-04

P258

B

2012-05-29

秦學(xué)秀(1961—)，女，北京人，高級工程師，主要研究方向?yàn)楣こ虦y量及GIS應(yīng)用研究。