鄧劍峰 ，白軼多，張洪，林敏

(1.重慶數(shù)字城市科技有限公司，重慶 400020;2.重慶市勘測院，重慶 400020)

1 背景

近年來，隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)智能終端的逐漸普及以及“一張圖”系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，移動(dòng)智能終端“一張圖”在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用也提升到了新的深度和廣度。城市規(guī)劃行業(yè)綜合信息豐富、數(shù)據(jù)規(guī)范性好，具備較好的移動(dòng)智能終端“一張圖”應(yīng)用條件，可在規(guī)劃審批和信息管理中幫助實(shí)現(xiàn)信息查詢、資料分析、輔助辦公等功能，具備持續(xù)在線、新穎便攜、易上手、易交互的特點(diǎn)。

本課題主要研究在移動(dòng)智能終端上，將城市規(guī)劃中海量數(shù)據(jù)與“一張圖”的建設(shè)成果相結(jié)合，使用新興信息技術(shù)對城市規(guī)劃信息資源進(jìn)行專題集成展示，使之從輔助審批走向輔助決策;并利用移動(dòng)信息技術(shù)手段，來輔助城市規(guī)劃的專業(yè)技術(shù)實(shí)施，提高規(guī)劃決策的科學(xué)量化水平。

2 實(shí)現(xiàn)過程及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 實(shí)現(xiàn)過程

建立規(guī)劃移動(dòng)智能終端“一張圖”系統(tǒng)，需要對現(xiàn)有的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成全市“一張圖”的電子地圖，再把規(guī)劃專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加工并展現(xiàn)在電子地圖上，形成規(guī)劃“一張圖”。通過對系統(tǒng)所調(diào)用的瓦片化地圖數(shù)據(jù)在終端部署環(huán)節(jié)進(jìn)行加密入庫，增強(qiáng)地圖數(shù)據(jù)的安全性，能支持多種操作系統(tǒng)下對加密瓦片數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)在智能終端多種操作系統(tǒng)下對規(guī)劃“一張圖”地圖服務(wù)系統(tǒng)的支持。

移動(dòng)智能終端“一張圖”實(shí)現(xiàn)過程如圖1所示:

圖1“一張圖”過程示意圖

從圖中可以看出，“一張圖”的最終實(shí)現(xiàn)要經(jīng)過3個(gè)過程，包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及地圖設(shè)計(jì)、電子地圖成果發(fā)布研究和“一張圖”的展示。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及地圖設(shè)計(jì)主要完成地圖編制成果數(shù)據(jù)的整理及入庫工作，研究地理范圍內(nèi)電子地圖的表現(xiàn)形式和內(nèi)容，主要采用ArcGIS 10軟件，其地圖配圖功能得到很大提高，利用該軟件地圖發(fā)布功能，可以最終獲得對電子地圖支持較佳的瓦片數(shù)據(jù)。

電子地圖成果發(fā)布環(huán)節(jié)要求先對地圖瓦片文件數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以此來保證數(shù)據(jù)安全性，加密后的瓦片文件只有使用密鑰才能進(jìn)行解密和調(diào)用，電子地圖的瓦片數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制格式進(jìn)行存儲，采用目前效率較高、效果較好的算法，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，利用數(shù)據(jù)庫的事務(wù)執(zhí)行的特性，把海量的瓦片數(shù)據(jù)批量存入數(shù)據(jù)庫中。

移動(dòng)智能終端“一張圖”對多平臺的操作終端支持良好，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

①Objective－C版地圖發(fā)布，能夠發(fā)布各種自定義格式的地圖數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)iPad，iPhone等iOS系統(tǒng)設(shè)備電子地圖的展示。

②Java版地圖發(fā)布，以Arcgis for Java核心技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各種Android操作系統(tǒng)移動(dòng)終端的電子地圖展示。

③Windows Mobile版地圖發(fā)布，為了使Windows Mobile的各種瀏覽器都能支持智能終端“一張圖”應(yīng)用，以AS語言庫為基礎(chǔ)，通過借鑒開源框架Openlayer地圖庫，實(shí)現(xiàn)自定義地圖發(fā)布。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

(1)Rijndael算法加密技術(shù)

使用可選密鑰長度的Rijndael加密算法，對地圖瓦片文件數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，加密后的瓦片文件只有使用密鑰才能進(jìn)行解密和調(diào)用，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。Rijndael算法是高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)中使用的基本密碼算法，Rijndael算法具有靈活、簡便、抗擊多種密碼分析的優(yōu)點(diǎn)。

(2)Rijndael算法解密技術(shù)

數(shù)據(jù)經(jīng)過加密處理后，需要經(jīng)過解密才能應(yīng)用展示，解密算法通過加密算法的逆序?qū)崿F(xiàn)，反向使用密鑰，非線性層的子字節(jié)必須作為一輪的第一個(gè)變換，且行變換要在列混合之前完成，使解密算法和加密算法同構(gòu)。

(3)Object－C版地圖發(fā)布技術(shù)

Objective－C是蘋果iOS上開發(fā)的首選語言。Objective－C是ANSI C的超集，擴(kuò)展了C語言使它具備面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的能力，如類，消息和繼承。Objective－C程序中可以利用現(xiàn)有的C語言代碼，使其利用現(xiàn)有的軟件架構(gòu)。

(4)Java版地圖發(fā)布技術(shù)

Java版地圖發(fā)布技術(shù)是以 ArcGIS for java核心技術(shù)為基礎(chǔ)。使用反編譯技術(shù)，解析內(nèi)部構(gòu)造，結(jié)合自身地圖成圖機(jī)制，延伸而出的技術(shù)。該技術(shù)能夠完成各種自定格式的地圖發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了android移動(dòng)終端的地圖展示。

3 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)介紹

吉信智能終端規(guī)劃一張圖管理系統(tǒng)是基于移動(dòng)智能終端在“一張圖”的空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)開發(fā)的移動(dòng)智能終端系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于規(guī)劃日常業(yè)務(wù)用到的各類數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的加密訪問，保證了用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、安全的遠(yuǎn)程訪問。系統(tǒng)面向規(guī)劃管理部門提供專業(yè)的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)、輔助決策分析、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測等功能;是城市規(guī)劃行業(yè)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)信息化的有機(jī)整合體。

系統(tǒng)利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)智能終端、地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建地理空間基礎(chǔ)框架，形成準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)、高效的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)服務(wù)體系，直觀地把各類數(shù)據(jù)展示出來，并可以進(jìn)行疊加分析應(yīng)用。系統(tǒng)集成了全過程的“建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃審批、市政項(xiàng)目規(guī)劃審批、違法監(jiān)察、測繪管理”等主要規(guī)劃管理業(yè)務(wù)和“行政辦公”，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)主要相關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享，成為名符其實(shí)的移動(dòng)規(guī)劃“一張圖”解決方案。

3.2 設(shè)計(jì)思路

建立吉信智能終端規(guī)劃一張圖管理系統(tǒng)，需要對已有的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成全市“一張圖”的電子地圖。對規(guī)劃專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理上圖，形成規(guī)劃行業(yè)的“一張圖”，并對電子地圖需調(diào)用的瓦片數(shù)據(jù)進(jìn)行加密入庫，增強(qiáng)地圖數(shù)據(jù)的安全性，支持多終端操作系統(tǒng)下的電子地圖加密和解密調(diào)用。同時(shí)利用Object－C地圖發(fā)布技術(shù)、Java版地圖發(fā)布技術(shù)等，緊密結(jié)合規(guī)劃業(yè)務(wù)需求，開發(fā)規(guī)劃行業(yè)智能終端業(yè)務(wù)地圖應(yīng)用實(shí)現(xiàn)在多終端操作系統(tǒng)下對規(guī)劃“一張圖”地圖服務(wù)系統(tǒng)的支持。

3.3 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)的主要架構(gòu)分為3層，分別是數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層，其中數(shù)據(jù)層包含“一張圖”地圖數(shù)據(jù)庫和規(guī)劃行業(yè)專題數(shù)據(jù)庫，服務(wù)層包含數(shù)據(jù)加密服務(wù)、電子地圖服務(wù)、數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，提供對數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)加密入庫、解密訪問及地圖發(fā)布服務(wù)，為上層應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，應(yīng)用層提供豐富的應(yīng)用功能，包含動(dòng)態(tài)監(jiān)測、六線分析、輔助決策、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)分析等，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

3.4 系統(tǒng)功能

(1)動(dòng)態(tài)監(jiān)測

在移動(dòng)智能終端上顯示出對城市總體規(guī)劃、地形圖、不同時(shí)期的遙感影像等規(guī)劃專題圖，系統(tǒng)將這些專題圖與城市規(guī)劃圖進(jìn)行對比，顯示出不同的差異圖斑，輔助規(guī)劃管理部門對差異圖斑進(jìn)行核查，包括符合規(guī)劃情況、用地性質(zhì)變更情況、用地面積、相關(guān)規(guī)劃實(shí)施管理情況等，發(fā)現(xiàn)違反城市規(guī)劃的重大事件及時(shí)依法處理，如圖3所示。

圖3 對比圖斑查看功能示意圖

(2)六線分析

可在移動(dòng)智能終端上對規(guī)劃控制六線:紅線、綠線、黃線、藍(lán)線、紫線、黑線，進(jìn)行輔助分析，通過空間圖形數(shù)據(jù)的疊加分析與屬性數(shù)據(jù)分析，使用戶能方便快捷地獲取科學(xué)輔助決策信息。如做出各管線、道路進(jìn)出口最優(yōu)方案;檢測建筑與紅線之間距離是否符合控制標(biāo)準(zhǔn);看規(guī)劃控制線是否與規(guī)劃用地沖突;從而規(guī)避因規(guī)劃控制線造成的風(fēng)險(xiǎn)，如圖4所示。

圖4 控制線查看功能示意圖

(3)輔助決策

利用移動(dòng)智能終端，結(jié)合規(guī)劃審批業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對城市運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控管理以及業(yè)務(wù)審批過程的科學(xué)決策。主要實(shí)現(xiàn)功能包括:歷史影像對比、方案效果對比分析等，如圖5所示。

圖5 方案圖查看功能示意圖

(4)數(shù)據(jù)查詢

查詢分為屬性查詢和空間查詢兩個(gè)部分，屬性查詢可以選擇查詢字段名，輸入字段值，精確定位到該查詢項(xiàng)目;空間查詢分為坐標(biāo)定位查詢、圖號查詢、道路名查詢、地名查詢等。

(5)統(tǒng)計(jì)分析

可以快速實(shí)現(xiàn)任何條件下查詢和選擇的單個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的綜合指標(biāo)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容和樣式可以靈活設(shè)置，包括用地平衡、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、配套公建指標(biāo)等多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)內(nèi)容?？稍谝苿?dòng)終端上通過繪制或點(diǎn)選拆遷區(qū)域，分析該拆遷區(qū)域內(nèi)按房屋結(jié)構(gòu)、高度、性質(zhì)分類計(jì)算拆遷面積及拆遷費(fèi)用等。與控制性詳細(xì)規(guī)劃圖、用地現(xiàn)狀圖結(jié)合，按拆遷房屋的用地性質(zhì)分類計(jì)算拆遷面積及拆遷費(fèi)用，如圖6所示。

圖6 統(tǒng)計(jì)分析功能示意圖

4 結(jié)語

本文著重探討了智能終端“一張圖”在規(guī)劃行業(yè)中的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)現(xiàn)了吉信智能終端規(guī)劃一張圖管理系統(tǒng)，利用新興信息技術(shù)對城市規(guī)劃信息資源進(jìn)行專題集成展示，促進(jìn)規(guī)劃編制和管理高效銜接，提高管理工作的效率，為規(guī)劃管理提供智能、快捷的服務(wù)，為規(guī)劃行業(yè)在移動(dòng)智能化、移動(dòng)信息化等方面的應(yīng)用發(fā)展探索了一條新的思路。

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