王米山

(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊, 山東 臨沂 276006)

0 引言

城市老舊小區(qū)是指建造時間超過20年以上、公共服務(wù)較為缺項以及市政配套設(shè)施老化等問題比較突出的居住小區(qū)[1]。它存在既有管理體制上的原因,也有思想觀念的原因,即:老舊小區(qū)建成年代早,配套指標和建設(shè)標準偏低;一些開發(fā)建設(shè)單位不按規(guī)劃建設(shè)相應(yīng)的配套設(shè)施,造成配套設(shè)施不全;缺乏完善的保養(yǎng)維護和管理服務(wù)機制以及相應(yīng)的監(jiān)督機制,使得房屋建筑本體和附屬設(shè)備嚴重老化;老舊小區(qū)內(nèi)大部分居民受福利制傳統(tǒng)意識影響,缺乏消費者付費觀念。因此,國家對城市老舊小區(qū)改造都給予了高度的關(guān)注,并將城市老舊小區(qū)改造納入政府公共服務(wù)。2019年4月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦公廳、財政部辦公廳聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于做好2019年老舊小區(qū)改造工作的通知》,全面推進城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造[2-3]。本論文借助地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù),探索城市老舊小區(qū)改造項目從規(guī)劃、審批、施工、驗收及維護的全過程管理流程,開發(fā)城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺,在“一張圖”上,直觀展示老舊小區(qū)改造工程的整個流程,視頻監(jiān)控城市老舊小區(qū)項目改造情況,實現(xiàn)以圖管理城市老舊小區(qū)改造的新手段,確保改造工程的順利實施。

1 設(shè)計思路

1.1 構(gòu)建以“一張圖”管理城市老舊小區(qū)改造項目的動態(tài)管理模式

傳統(tǒng)城市老舊小區(qū)改造項目的信息都是用紙質(zhì)管理,缺乏用信息化的手段,對各個改造項目的進展也無法統(tǒng)一進行展示,本論文采用以1∶500大比例尺地形圖、遙感影像數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為底圖,在統(tǒng)一坐標系下,結(jié)合規(guī)劃圖、管線圖、施工圖等專題地圖,形成城市老舊小區(qū)改造項目“一張圖”。在“一張圖”的基礎(chǔ)上,疊加項目的審批信息,改造小區(qū)信息、房屋信息、施工信息等數(shù)據(jù),實現(xiàn)改造項目的動態(tài)管理。

1.2 構(gòu)建多源多尺度的城市老舊小區(qū)全周期數(shù)據(jù)庫

對城市老舊小區(qū)的小區(qū)數(shù)據(jù)、房屋數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、設(shè)施數(shù)據(jù)、審批數(shù)據(jù)等進行梳理和檢查,將屬性數(shù)據(jù)進行空間化,掛接到“一張圖”中,建立圖與項目,圖與小區(qū),圖與圖之間聯(lián)系,形成城市老舊小區(qū)全周期數(shù)據(jù)庫。

1.3 基于SOA架構(gòu),搭建城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺

面向服務(wù)架構(gòu)(Service-Oriented Architecture,SOA架構(gòu))可實現(xiàn)平臺標準開發(fā),高穩(wěn)定可用。它既能夠有效整合當(dāng)前包括數(shù)據(jù)、功能、業(yè)務(wù)等各類既有的信息化資源,同時也支持未來其他資源的便捷接入,并能跟隨大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)全新IT時代的潮流趨勢。因此,城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺具有可擴展、可決策、可展示的能力,滿足老舊小區(qū)改造的需求[4]。

1.4 建立健全的老舊小區(qū)管理機制

為了鞏固老舊小區(qū)改造成果,維護良好的居住環(huán)境,要在尊重群眾意愿、考量居民支付能力的基礎(chǔ)上,基于城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺,逐步建立改造后老舊小區(qū)的維護管理長效機制[5]。

2 平臺設(shè)計

2.1 城市老舊小區(qū)改造項目流程設(shè)計

城市老舊小區(qū)改造項目流程包括四個階段:前期規(guī)劃階段、項目審批階段、項目實施階段和項目驗收及維護階段。前期規(guī)劃階段是成立城市改造小組,對城市內(nèi)的老舊小區(qū)進行初步篩選,通過政策宣傳和民意調(diào)查等手段,選擇出問題突出的老舊小區(qū)納入改造規(guī)劃中,并確定改造方案和實施方案;項目審批階段是對改造項目進行可研分析和調(diào)研,優(yōu)化方案,對提出的改造項目設(shè)計及概算進行審批,并再次優(yōu)化方案。方案通過后,一方面申請資金,另一方面確定施工圖和各方面預(yù)算,最后對改造項目進行招標;項目實施階段包括兩部分,一部分是改造項目施工和竣工,一部分是進行老舊小區(qū)動態(tài)管理平臺的開發(fā),并最終完成。項目驗收及維護階段是完成項目改造和平臺驗收,并根據(jù)小區(qū)現(xiàn)狀結(jié)合民意,選擇后續(xù)老舊小區(qū)管理模式,其結(jié)果是做好老舊小區(qū)改造后續(xù)的管理工作。圖1是城市老舊小區(qū)改造項目流程設(shè)計圖。

圖1 城市老舊小區(qū)改造項目流程設(shè)計示意圖

2.2 框架設(shè)計

城市老舊小區(qū)改造項目采用“安全-豐富-高效”的框架設(shè)計(圖2),分別對應(yīng)軟硬件支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層以及用戶層。軟硬件支撐層包括PC端、移動端、服務(wù)器端設(shè)備、核心交換機、GIS軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等,為整個平臺提供最基礎(chǔ)的軟硬件安全保障;數(shù)據(jù)層包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、老舊小區(qū)改造項目數(shù)據(jù)、老舊小區(qū)專題數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)以及平臺運維管理數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了城市老舊小區(qū)改造全周期數(shù)據(jù)庫,為平臺提供強有力的數(shù)據(jù)支撐;服務(wù)層包括GIS服務(wù)、消息服務(wù)、統(tǒng)計分析服務(wù)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)、項

圖2 城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺框架設(shè)計示意圖

目管理服務(wù)以及其他公共服務(wù),通過SOA架構(gòu),搭建了應(yīng)用層中的城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺;用戶層是指平臺的管理或者使用用戶,包括城市管理部門、改造項目辦公室、街道辦事處、物業(yè)公司、小區(qū)住戶等人員。通過建立健全長效的城市老舊小區(qū)管理機制、標準規(guī)范以及保障體系,確保老舊小區(qū)后期的維護管理工作以及平臺的正常運行。

3 城市老舊小區(qū)改造全周期數(shù)據(jù)庫建設(shè)

3.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容

城市老舊小區(qū)改造全周期數(shù)據(jù)庫包括如下五類:基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、老舊小區(qū)改造項目數(shù)據(jù)庫、老舊小區(qū)專題數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、運維管理數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫包含1∶500大比例尺地形圖、高分辨率遙感影像、地名地址數(shù)據(jù)等[6];老舊小區(qū)改造項目數(shù)據(jù)庫包括改造小區(qū)項目的空間數(shù)據(jù),如:改造小區(qū)項目坐標數(shù)據(jù)、改造后的交通、綠地、水系、停車位數(shù)據(jù)等,改造小區(qū)項目所涉及的屬性數(shù)據(jù),如:施工單位、改造動態(tài)以及改造計劃等;老舊小區(qū)專題數(shù)據(jù)庫包括小區(qū)數(shù)據(jù)、樓房數(shù)據(jù)、小區(qū)人員數(shù)據(jù)以及街道社區(qū)數(shù)據(jù)等[7];多媒體數(shù)據(jù)庫是在改造過程中積累下來的圖形數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)以及文本數(shù)據(jù)等;運維管理數(shù)據(jù)庫則包括權(quán)限數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、角色數(shù)據(jù)以及日志數(shù)據(jù)等。城市老舊小區(qū)改造全周期數(shù)據(jù)庫如圖3所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫E-R設(shè)計

實體-關(guān)系(Entity-Relationship Diagram, E-R)方法是描述現(xiàn)實世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法[8]。城市老舊小區(qū)改造數(shù)據(jù)種類多,數(shù)據(jù)量大,為了能更好梳理清楚數(shù)據(jù)之間關(guān)系,采用E-R圖表示。圖4為老舊小區(qū)改造項目的E-R圖。

4 城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺設(shè)計與實現(xiàn)

城市老舊小區(qū)改造動態(tài)管理平臺基于SOA架構(gòu),采用了Spring MVC框架進行開發(fā);GIS平臺軟件采用ArcGIS10.5以及利用ArcGIS API for Java Script進行Web開發(fā);數(shù)據(jù)庫平臺采用Oracle11g+ArcSDE。平臺包括四大核心功能:老舊小區(qū)改造項目動態(tài)視圖管理、老舊小區(qū)改造項目信息上報管理、老舊小區(qū)改造項目計劃進度管理和老舊小區(qū)改造項目地圖管理。

圖3 城市老舊小區(qū)改造全周期數(shù)據(jù)庫示意圖

圖4 城市老舊小區(qū)改造項目的E-R圖

4.1 老舊小區(qū)改造項目動態(tài)視圖管理

動態(tài)視圖管理功能提供老舊小區(qū)改造時的各種動態(tài)視圖,包括老舊小區(qū)項目群視圖、老舊小區(qū)項目視圖、老舊小區(qū)改造單元視圖。老舊小區(qū)項目群視圖則是管理整個城市的所有老舊小區(qū)改造項目,可以查看每個改造小區(qū)的進展情況,對于項目滯后情況預(yù)警提示,并顯示改造工作的進展;老舊小區(qū)項目視圖是將一個改造項目的房屋、道路、綠地、水系、市政設(shè)施分割為數(shù)個改造單元,展示截止當(dāng)前時間改造單元的概況信息。包括已改造的單元、未改造的單元、逾期未改造的單元等,根據(jù)逾期情況用不同顏色的圖標來自動告警,并在地圖上直觀展現(xiàn),清晰展示改造單元管理工作的施工情況;老舊小區(qū)改造單元視圖可以查看每個改造單元的動態(tài)情況,包括改造單元的基本信息、重要事件、存在問題、下一步計劃等內(nèi)容,實時監(jiān)控著項目的進展。因此,老舊小區(qū)改造項目動態(tài)視圖管理是從改造小區(qū)項目群、改造小區(qū)項目、改造單元三個視角實時監(jiān)控老舊小區(qū)改造的進展情況,確保工作的開展,工期順利完成。動態(tài)視圖管理功能如圖5所示。

圖5 城市老舊小區(qū)動態(tài)視圖管理功能示意圖

4.2 老舊小區(qū)改造項目信息上報管理

信息上報管理功能提供在老舊小區(qū)改造管理過程中重要事件上報并進行跟蹤管理,包括兩個方面:一方面是以周為單位,形成項目周邊,對改造動態(tài)、重要事件、存在問題等進行上報管理。另一方面是實現(xiàn)對特定信息生成的重要事件發(fā)送給負責(zé)人員,及時督促事件處理。包括新增改造小區(qū)項目、查詢或者修改已有的改造小區(qū)項目信息等。

4.3 老舊小區(qū)改造項目計劃進度管理

計劃進度管理功能提供編輯和管理每個老舊小區(qū)改造項目的計劃表、進度表、關(guān)鍵節(jié)點、重要事件和存在問題等信息,滿足決策者對城市老舊小區(qū)改造項目的管理,幫助決策者全面掌控進度情況,實現(xiàn)基于計劃表對改造項目進度進行上報和監(jiān)控,能夠?qū)Ρ扔媱澅?、進度信息對出現(xiàn)滯后項目情況進行分析,依據(jù)逾期情況的不同對項目進行不同顏色圖標標記告警,直觀展示項目進度情況。

4.4 老舊小區(qū)改造項目地圖管理

地圖管理功能是整個平臺展示的窗口,所有信息匯聚在這“一張圖”上,提供GIS地圖的相關(guān)功能,主要包括:地圖和專題數(shù)據(jù)展示、地圖圖層控制、屬性信息查詢、分析和統(tǒng)計、地圖量算和繪制。地圖和專題數(shù)據(jù)展示實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的放大、縮小、全圖、漫游等;地圖圖層控制是在統(tǒng)一的坐標系下疊加1∶500地形圖、遙感影像數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、老舊小區(qū)改造項目數(shù)據(jù)等,通過圖層按鈕進行控制,實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的自由切換、透明度設(shè)置和多屏對比等功能[9]。屬性信息查詢、分析和統(tǒng)計功能是對動態(tài)視圖的老舊小區(qū)改造項目群數(shù)據(jù)、老舊小區(qū)改造項目數(shù)據(jù)、老舊小區(qū)改造單元數(shù)據(jù)、計劃進度數(shù)據(jù)、信息上報數(shù)據(jù)等進行查詢、分析及統(tǒng)計,并可以生成查詢和統(tǒng)計報表,便于項目管理。地圖量算和繪制是可以在地圖上進行量算長度和面積,繪制點、線和面圖形等。

5 關(guān)鍵技術(shù)研究

5.1 基于SOA架構(gòu)實現(xiàn)平臺的穩(wěn)定可用

SOA的一個自然特性是通過協(xié)作編排,充分復(fù)用已有的服務(wù),對于信息系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展來說,它是一種創(chuàng)新的、靈活的、可伸縮的方法。SOA方法強調(diào)在服務(wù)松耦合基礎(chǔ)上的復(fù)用。松耦合減少了直接修改代碼,避免軟件代碼出現(xiàn)盤根錯節(jié)的局面[10]。SOA架構(gòu)擺脫了具體的語言框架(如Java、Net、PHP),以服務(wù)契約的方式進行架構(gòu)設(shè)計。通過更加合適的業(yè)務(wù)分析設(shè)計方法(BPM (業(yè)務(wù)流程管理，Business Process Modeling)、SOMA(一款手機即時應(yīng)用軟件))得到的成果,能夠直接地接與服務(wù)對接。服務(wù)就作為業(yè)務(wù)與IT之間的橋梁。業(yè)務(wù)要求通過服務(wù)落地到IT實現(xiàn)上變得更加直接。IT也能夠根據(jù)業(yè)務(wù)要求做出更快速地響應(yīng),提高了敏捷性。

5.2 基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的高速數(shù)據(jù)存取技術(shù)

現(xiàn)有的各類應(yīng)用系統(tǒng)越來越復(fù)雜,數(shù)據(jù)吞吐量不斷加大。另一方面,用戶體驗要求越來越高,最終用戶對超過3秒的系統(tǒng)響應(yīng)一般都難以接受。在海量數(shù)據(jù)環(huán)境下,如何達到高性能的系統(tǒng)響應(yīng),這就必須引入內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)。在傳統(tǒng)的應(yīng)用中,由應(yīng)用系統(tǒng)訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(如Oracle)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高性能存取訪問。但是,在多節(jié)點、PB級海量數(shù)據(jù)面前,基于文件系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)無論怎么調(diào)優(yōu),都很難滿足用戶的高性能體驗要求。為解決這個問題,SAP公司推出的HANA(分析軟件High-Performonce Analytic Appliance)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫計算技術(shù),可以實現(xiàn)分布在全球范圍內(nèi)的聯(lián)機事務(wù)處理(On-Line Transaction Processing, OLTP)數(shù)據(jù)在秒級內(nèi)的采集、入庫和聯(lián)機分析。在不同應(yīng)用系統(tǒng)進行協(xié)同時,某個應(yīng)用對數(shù)據(jù)的修改,需要馬上被另一個應(yīng)用所感知。以往基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的技術(shù)難以實現(xiàn)實時性,內(nèi)存數(shù)據(jù)庫則可以馬上得到反映。

6 結(jié)束語

“智慧城市”建設(shè)在各大城市展開建設(shè),已經(jīng)取得了巨大成果,為政府部門提供“一張圖”服務(wù),在此基礎(chǔ)上,本論文研究了如何在城市老舊小區(qū)改造中,引入“一張圖”,實現(xiàn)以圖管理老舊小區(qū)改造項目。目前,平臺運行良好,通過該平臺,實現(xiàn)了老舊小區(qū)改造項目的管理,但也存在基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)更新不及時,網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定、老舊小區(qū)改造項目信息填寫不規(guī)范等問題,下一步平臺建設(shè)一方面加強網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、完善工作管理機制;另一方面完善平臺功能,不斷滿足城市管理部門的需要。