GIS在城市规划管理信息系统中的应用

刘勤，马建林，赵江波

(1.义乌勘测设计研究院，浙江义乌 322000； 2.义乌市规划管理处，浙江义乌 322000)

GIS在城市规划管理信息系统中的应用

刘勤1∗，马建林2，赵江波1

(1.义乌勘测设计研究院，浙江义乌 322000； 2.义乌市规划管理处，浙江义乌 322000)

探讨了义乌市规划管理信息系统(UPMIS)中GIS的技术路线和实际应用，以OpenGIS作为UPMIS的GIS应用框架，实现GIS与规划管理业务的无缝结合，在规划道路网、控制性详细规划成果管理、修建性详细规划项目审批和多媒体数据管理等几个方面进行了应用。

城市规划管理信息系统；开源地理信息系统；规划管理

1 引 言

随着义乌城市规模的不断扩大和现代化进程的加快，规划管理工作越来越复杂。义乌市建设规划局原有的基于“一书两证”规划管理办公软件，缺乏图形管理功能，规划审批过程中所产生的用地红线图、规划总平面图等成果资料，采用传统纸质图纸进行保存，使用时只能用手工的方法进行查找，这给规划管理工作带来极大不便。因此，义乌市建设规划局考虑以地理信息系统(GIS)技术来实现图文一体化的城市规划管理信息系统(Urban Planning Management Information System，UPMIS)。

在应用GIS之前，义乌市建设规划局已经拥有关系型的数据库管理系统(DBMS)，如何有效利用、整合该数据库，这也是本项目的关键。通过应用空间数据引擎，可以将点线面等图形实体数据存储到DBMS中，从而实现功能上的扩展。这样，GIS在规划管理中的作用既是数据库，又是工具箱。一方面，从数据库管理来说，GIS可以存储矢量、属性、影像以及数字高程模型数据，可以方便地提供数据查询和制图服务，同时，还可以从数据库中抽取数据，输入到其他模型或空间分析程序中，或者与其他专题调查获得的表状数据相结合，为决策服务。从GIS工具箱角度来说，可以使用其空间插值、叠加、缓冲区、最短路径、空间拓扑关系计算、淹没分析、三维可视化分析等功能，为规划决策提供定量或者定性的指标。

本系统采用OpenGIS作为UPMIS的GIS应用框架，以SQL Server 2005作为数据库平台，有效整合已有基础地理空间数据及规划信息数据，并考虑数据更新机制，实现了义乌市城市规划管理信息系统。按照规划管理业务内容，UPMIS可以分为地形管理模块、管线管理模块、规划设计模块、规划业务管理模块、成果管理模块以及网络发布模块等，本文从规划业务和成果管理两个方面来探讨GIS的技术路线和实际应用。

2 技术路线

2.1 OpenGIS

目前，有部分国内GIS应用系统采用基于组件(例如ArcGIS Engine、MapObjects、MapX等)的二次开发方式来完成，这些组件的价格昂贵，运行时需要安装庞大的运行库，开发和维护的成本很高。

近年来，对于OpenGIS的研究也取得了很大的进展，已经有基于OpenGIS开发的应用系统出现。为了节省经费，开发高效实用、维护方便的系统，我们考虑以OpenGIS作为 UPMIS的 GIS应用框架。在已有的OpenGIS(GEOS、ShapeLib、PostGIS、QGIS、SAGAGIS等)源代码基础上重新开发的GIS应用框架，可以很好地集成到UPMIS中去，满足其图形转换、显示、分析、输出的需要。采用OpenGIS的好处，一是成本很低，不需要购买GIS开发组件，节约了开发经费；二是部署起来方便灵活，安装和维护相对简单。缺点是开发的难度比较大，对开发人员的要求比基于组件的二次开发要高。

2.2 空间数据的存储

本系统采用SQL Server作为数据库平台。

在SQL Server中，空间数据图层和普通属性表实际上是一致的，无非是空间数据需要有一个专门的字段来存储其坐标数据。数据库中的复杂类型(BLOB)字段可以存储任意的数据，空间数据就采用这种方式进行存储，点、多义线、多边形的坐标数据经过压缩和加密后存储到图层表的BLOB字段中。为了提高空间数据的访问效率，需要对空间数据进行空间索引。对于每一个数据图层做一个R树索引，可以大大提高数据的访问效率。所以，空间数据图层在数据库中由两个表组成:一个是有一列BLOB字段可以存储空间坐标信息的属性表，另一个是可以加快空间操作速度的R树索引表。

同样地，影像数据也是以BLOB字段的形式存储在数据库表中，为了提高影像的访问速度，使用了多细节层次模型技术对图像构建金字塔。

3 系统架构

系统采用了客户端－服务器的结构模式，服务器端与客户端的数据传输通过流的方式来进行。数据从数据库流直接到内存流，不会在客户端存储任何文件，可以确保用户只能使用而不能下载数据。

本系统运行的软硬件环境利用义乌市建设规划局现有的局域网办公协作平台。开发的软件平台为C＋＋Builder 6.0，硬件平台为运行Windows 2003 Server操作系统的服务器一台，客户端采用普通PC机，运行WindowsXP操作系统或者Windows 2003。图1为义乌市规划管理信息系统的系统模块和架构说明。

珍惜土地资源 建设美丽家园 .............................................................................................................................6-1

图1 UPMIS的系统架构图

4 实际应用

4.1 规划道路网

义乌市的规划道路分为快速路、主干道路、次干道路、支路四个等级，包括道路中心线和道路节点两个图层。其中，道路中心线存储道路的名称、走向、等级、宽度、路面材质等属性，而道路节点存储节点名称、交通流量、路面标高、立交桥底标高、交会道路名称等。这些数据在道路配套的市政设施规划如雨污管的规划中可以发挥重要的作用。

市域规划道路网由专门的路网规划来确定，实施后的实际道路走向可能与规划道路不一致，因此，需要用竣工测量所得到的道路数据替换原来的数据。

图2为2007年底的义乌市域规划道路网叠加数字高程模型后的专题图(局部)。

图2 市域规划道路网(局部)

4.2 控制性详细规划

目前义乌市正在开展全覆盖主城区的控制性详细规划的编制工作，编制成果需要进入到数据库，并作为规划管理的法定依据。

控制性详细规划成果内容非常丰富，包括规划文本、说明书、图纸等。如果将所有成果要素都标准化并转换成GIS图层，将费时费力并不一定达到好的效果。因此我们紧紧围绕规划管理的要求，将规划审批时需要校核、落地的核心内容处理成GIS数据格式(包括用地性质、用地指标、地块范围等)，同时将审批过的电子文档和扫描件等录入数据库，并与地块进行关联。规划审批人员可以很方便地查询到每一个地块的指标属性，以及其相关联的原始设计图文数据(如图3所示)。

图3 控制性详细规划地块指标查询

4.3 修建性详细规划

对于设计单位提供的电子文档需要进行预审，我们制定了义乌市的规划电子报批标准。鉴于目前很多的设计单位依然以计算机辅助制图(CAD)作为主要的设计手段，故该标准以AutoCAD文件作为标准格式，主要规定了坐标系统、图层命名、线的宽度、颜色等。在预审阶段，如果发现提交的电子文档不符合以上的标准，则需要修改后重新提交，符合要求的数据先导入一个临时的数据库，待审批通过后，再把相应的项目地块红线数据等导入空间数据库，然后直接与规划业务数据库如用地许可证数据表进行关联，获得红线的非空间属性如项目编号、项目年份、项目名称、项目类型、设计单位、描述、批准的建筑面积、关键字、状态、密级等，从而实现图文互查询功能，解决了以往完全依靠手工查图的难题。

如图4所示，利用GIS可以查询到所有审批项目的红线范围、电子文件、图纸档案的扫描件等，并可以进行统计分析(如按年度的用地面积统计)和制图输出。

图4 修建性详细规划审批项目属性查询

4.4 多媒体数据管理

在后续的管理过程中，如规划监督和规划验收阶段，会有大量多媒体数据(现场照片和视频)需要保存到数据库中。如何以一种直观的方式来查询这些数据，从而很好地把握城市建设项目的进展情况?我们以GIS作为一个窗口，通过这个窗口来查询关系数据库中存储的所有与位置相关的多媒体数据，如图5所示。

在多媒体数据录入阶段，需要对数据进行地理编码。编码的方法可以是通过与规划项目进行关联，也可以是通过遥感影像或者手持式的GPS接收机来获得拍摄照片时的空间位置。

图5 多媒体数据查询

5 结 语

城市规划业务离不开地理信息，规划管理信息系统也离不开GIS技术。把GIS技术与其他相关的技术如网络技术、关系数据库、多媒体、CAD技术结合起来，实现对规划编制、规划管理、规划决策的支持，可以提高业务的准确性和深度。通过本项目的实施，可以看出在OpenGIS的基础上，开发出GIS应用框架和城市规划管理信息系统，是一种经济、灵活的模式。利用这种方式，我们在办公自动化、规划成果管理等方面进行了有益的尝试，并取得了部分应用成果。

当然，义乌市的规划管理信息系统的开发，尚处于起步阶段，进一步的工作是利用GIS的分析功能，为提出定性或者定量的分析指标为城市规划决策服务。

参考资料

[1]顾守柏，邹勇.基于OpenGIS、COMGIS、RS技术的城市规划资料管理信息系统.微型电脑应用[J]，2004，20(9)

[2]http://www.opengeospatial.org

[3]http://opensourcegis.org

[4]叶嘉安，宋小冬，钮心毅等.地理信息与规划支持系统[M].北京:科学出版社，2006

[5]朱庆，林珲.数码城市地理信息系统[M].武汉:武汉大学出版社，2004

[6]陈定荣，肖蓉.控制性详细规划成果建库探索[J].现代城市研究，2006，21(06)

Applying GIS in an Urban Planning Management Information System

Liu Qin1，Ma JianLin2，Zhao JiangBo1
(1.Yiwu Geotechnical Engineering and Surveying Institute，Yiwu 322000，China；2.Yiwu Urban Planning Administation Department，Yiwu 322000，China)

GIS is widely used in urban planning design and administration.In this Paper，the role of GIS in Urban Planning Management Information System(UPMIS)is discussed，and the techonology of a software system based on Open-GIS platform is introduced.The urban planning bureau of local government is starting to use this system in planning achivements management and office automation.

UPMIS；OpenGIS；Administration of Urban Planning

1672－8262(2010)03－20－03

P208

A

2009—09—10

刘勤(1971—)，女，工程师，主要从事测绘管理和地理信息系统开发工作。