宿勇軍，李艷

(廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510060)

1 概 述

進入21世紀以來，城市擴張對建設用地的需求不斷增加，國家自然資源部要求提升土地集約化利用水平，新增建設用地指標日趨緊張，另一方面大城市中的舊村、舊廠和舊城的生活和生產環(huán)境亟須改善。土地利用率低。為此我國一線城市均在探索城市更新之路，將存量的低效用地轉變?yōu)楦咝ЫㄔO用地[1]，為了維護城市更新項目中所涉及群眾的經濟利益和科學制定城市更新改造方案，需要對城市更新對象進行基礎數據調查，摸清舊村舊廠舊城的家底。城市更新基礎數據調查包含了基礎地理信息數據、土地數據、房屋建筑數據、人口數據、經濟數據、產業(yè)數據、歷史文保數據、公建配套及市政設施數據等8個方面[2]，涉及的調查種類和數據來源多樣，調查個體數量巨大，這也造成了城市基礎數據調查工作量大、工期緊張、成果檢核量大等難點，使得城市更新基礎數據調查項目呈現勞動密集型的特點，為此需要通過技術創(chuàng)新和作業(yè)模式突破來改進現有的基礎數據調查、檢核和應用模式。本文從城市更新基礎數據調查中的數據摸查和成果檢核兩個方面出發(fā)，分別采用無人機傾斜攝影測量和FME平臺多源數據轉換檢核等技術手段，按照1+X的數據調查模式，減輕了外業(yè)調查和內業(yè)成果檢核的工作量，提升了基礎數據調查的效率，保障了項目工期，創(chuàng)造了可觀的經濟效益，應用ArcGIS對城市更新基礎數據進行各類統(tǒng)計分析運用，滿足了開發(fā)企業(yè)和城市更新行政管理部門的需求，加快了城市更新審批流程。該種作業(yè)模式已經在廣州市多個城中村的基礎數據調查中得到應用，具有可移植性，為新型城市更新基礎數據調查工作提供了樣板。

2 城市更新基礎數據調查及核查流程

城市更新基礎數據調查成果直接影響到改造和拆遷安置成本、融資地塊、容積率等具體指標核算，關乎政府、開發(fā)企業(yè)、村集體和村民等各方利益，其對城市更新方案的編制和審批具有至關重要作用，為此在項目開展前制定了城市更新基礎數據調查工作的基本流程圖(如圖1所示)，通過流程圖我們可以發(fā)現房屋數據摸查和質量檢查是基礎數據建庫的難點，本文針對這2個難點提出新的作業(yè)模式和技術手段，提升基礎數據建庫效率和質量。

圖1 城市更新基礎數據調查和數據入庫流程

城市更新基礎數據調查的初步成果需要進行全面核查，根據征收補償政策2009年12月31日之前建成的建筑物雖然沒有不動產登記但城市更新開發(fā)單位仍可以將其納入合法產權建筑面積進行經濟補償，由此可見城市更新基礎數據調查關系到人民群眾和開發(fā)單位的切身利益，數據質量攸關重要。通過對基礎地形圖、房產圖與明細表中層數、結構、實測面積和2009年建筑面積等進行幾何一致性、完整性、邏輯性檢查，以保證基礎調查數據的質量，為最終城市更新數據庫的建立打下堅實基礎[3，4]。

3 基于無人機傾斜實景三維模型的裸眼測圖系統(tǒng)

無人機航空攝影測量具有效率高、現勢性強的特點，利用無人機航空攝影測量數據進行基礎地理信息數據采集一直是熱點。通過采用中海達iFly D1多旋翼無人機對城市更新區(qū)域進行傾斜攝影測量，建立更新片區(qū)的正射影像和三維實景模型，獲取了更精致、更全面的地物細節(jié)信息，在EPS平臺中沿三維DSM模型捕捉房屋墻壁邊線和分層線，實現地形圖繪制，該系統(tǒng)為城市更新地形圖測繪、房屋摸查和違法用地查處工作提供了新技術支持[5]。無人機航空傾斜攝影測量作業(yè)流程如圖2所示：

圖2 中海達iFly D1無人機傾斜攝影測量三維建模流程圖

將生成的三維立體模型導入到清華山維EPS三維測圖軟件中，借助該軟件矢量數據的自動提取和切片功能，我們可以實現建筑物二三維數據一體化采編，并實時提取矢量數據的高程(如圖3所示)，繪制出建筑物輪廓線后通過三維模型的360觀測功能確定建筑物的分層信息[6]，并填入到建筑物屬性表中，最終自動統(tǒng)計匯總所有建筑物的面積、樓層和房屋結構信息。

4 “1+X”模式的城市更新基礎數據調查和空間分析

城市更新基數數據調查集成了工程測量和不動產登記測量，其成果子項眾多，為了滿足城市更新基礎數據調查的要求，需要做好頂層設計，通過一次調查實現X個專題成果(如圖4所示)，避免重復測繪，為此需要加大基礎數據調查的深度，在外業(yè)調查工作開展前對員工進行技術培訓和現場試生產，通過制作手機數據采集App程序，收集入戶調查采集的住戶的權屬證明文件、身份證明文件和房屋照片，每天及時錄入采集的信息到房屋面中；對公建配套、市政設施和交通設施等專題要素要進行現場確認和標識拍照；通過發(fā)函給不動產登記部門和文廣新局共享該區(qū)域的不動產登記圖斑和文保線索數據；完成數據建庫的前期工作。

圖4 1+X基礎數據調查模式和新增字段屬性

在內業(yè)數據建庫過程中基于ArcGIS平臺對房屋和構筑物面進行屬性賦值，將已有的不動產登記、文保線索信息標識到房屋面，對每個房屋和構筑物圖斑中的不動產登記情況、房屋總建筑面積，總層數、房屋用途、商業(yè)所在樓層、公建配套、文保線索、市政設施和交通設施等字段[7，8]賦值，最終形成1個基礎地理信息數據成果和X個專題成果(包括：①土地權屬數據；②房屋明細表；③歷史文保數據線索；④公建配套和市政服務設施數據)，這些成果為后期城市更新片區(qū)策劃方案編制和控規(guī)調整提供了強大的基礎數據支持。

基于1+X模式的城市更新基礎數據調查模式建立起完備的基礎數據庫，借助ArcGIS的強大空間分析功能，根據合作開發(fā)企業(yè)的改造方案可以快速計算出各個城市更新規(guī)劃單元實施所需要的征拆補償成本、土地權屬和復建容積率建筑面積等成果，為城市更新科學決策提供了基礎數據智慧平臺。

5 基于FME平臺的城市更新基礎調查數據檢核

FME是由加拿大Safe Software公司開放的數據整合軟件，支持450多種格式和應用程序，具有500多種數據轉換器，該軟件打破數據壁壘，將不同軟件或平臺的數據整合為同一數據格式或平臺中，通過定制的工作流程實現自動化的數據處理功能。本文借助FME Desktop平臺，通過其強大的數據格式轉換功能，實現對多源的城市更新基礎調查數據的關聯和重構，調用FME封裝式的語義模塊，完成對基礎調查數據的查找、空間分析、計算、判斷等功能[9]，實現城市更新基礎數據核查的自動化，并將檢查結果自動輸出，提供數據檢核的效率和質量。

城市更新基礎調查數據包含了基礎地形圖、房產圖、房屋面積明細表、土地權屬信息圖表等內容(如圖5所示)，城市更新基礎調查數據的真實性、準確性對城市更新改造方案的編制至關重要，牽涉到政府、開發(fā)企業(yè)、村集體和村民的切身利益，為了保證城市更新基礎數據庫成果的質量，有必要對其進行全面檢查，而城市更新基礎數據多源性、數據量大、展現形式多樣的特點與檢核工期短產生了矛盾，單純依靠人工檢核的方式難以為繼，為此廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院基于FME平臺實現了城市更新基礎調查數據的自動化檢核[10]。

6 新型城市更新基礎數據調查在廣州市三滘村的應用

目前新型城市更新基礎數據調查工作已在廣州市三滘村實施，其在新技術運用、作業(yè)模式、質量檢核等方面進行了創(chuàng)新。

在三滘村新型城市更新基礎數據調查中應用傾斜攝影測量技術，使得以往很難測量和區(qū)分的城中村屋頂房屋分層信息通過裸眼三維測圖系統(tǒng)得到解決；運用實景三維模型裸眼測圖系統(tǒng)對三滘村內房屋計算基底和建筑面積，與采用傳統(tǒng)全野外數字測量獲取的基地和建筑面積作為準確值進行比對，其誤差均值在 10 cm以內，證明采用無人機傾斜攝影測量結合三維立體模型裸眼測圖系統(tǒng)能夠滿足城市更新房屋摸查工作的需要，提升了基礎數據調查成果的準確性，減輕了外業(yè)調查人員的工作強度。

在作業(yè)模式方面，通過一次基礎數據調查多個專題內容，采集建構筑物的基礎地理信息數據、權屬信息、用途、公建配套、歷史文保和市政設施信息，改變以往單個專題進行單獨調查的作業(yè)模式，提升基礎數據調查的效率。

在質量檢核方面，三滘村的城市更新基礎數據調查結束后，生產出多個專題成果，為了檢查多源成果的準確性和成果之間的邏輯一致性，以往通過人員逐一核對需要35個工作日才能完成的檢核工作，通過FME數據平臺對不同類型數據進行轉換和分析，進行自動化的數據匹配和對比分析，僅需1個工作日即可完成數據質量檢核工作，提升了數據檢核工作的準確性和效率。

對于檢核無誤的城市更新數據，導入到ArcGIS中構建房屋、公建配套、文保線索、市政設施和交通設施等專題，對于每個圖層中的每個圖斑與基礎數據調查成果通過唯一的編號實現掛接，進而實現對城市更新基礎數據的匯總統(tǒng)計和各類圖表輸出，通過疊加三滘村范圍的城市總規(guī)、土地利用規(guī)劃和控規(guī)制作城市更新用地報批所需的各項材料。

7 結 論

在城市更新基礎數據調查中采用無人機傾斜攝影測量，運用實景三維模型裸眼測圖系統(tǒng)對城中村房屋進行基礎地理信息數據采集，滿足城市更新房屋摸查工作的需要，且勞動強度大大降低，數據獲取效率提升。通過1+X專題基礎數據調查模式，擴大數據采集深度，FME平臺的引入實現了多源城市更新基礎數據檢核的自動化，保證了城市更新基礎數據庫的質量，以ArcGIS為平臺建立其城市更新基礎數據庫，借助其空間分析功能為城市更新數據庫的管理、行政管理部門和開發(fā)企業(yè)提供了全方位的國土空間規(guī)劃測繪服務。諸多測繪高新技術、新平臺和新作業(yè)模式的引入，實現了城市更新基礎數據調查的創(chuàng)新，為新型城市更新基礎數據調查提供了范例，對推進城市更新工作具有示范作用。