基于GIS的“一张图”规划成果管理体系设计

孔繁宇

（哈尔滨市信息化建设项目管理中心，黑龙江 哈尔滨150021）

随着国民经济和科学技术的迅猛发展，不断增长和日益丰富的城市规划信息数据正向着动态、多目标、智能化的模式发展，规划“一张图”成为城市规划信息化建设的主流模式，部分城市已开发了“一张图”管理系统，如广州、深圳、武汉、重庆等。上述案例均以GIS为基础技术支撑，以统一的城市规划成果管理工作平台保证各层次、各阶段规划工作间的无缝对接，并取得了良好的应用效果。

哈尔滨市自2003年即开始规划信息化建设，并建立了GIS与Auto CAD跨平台结合的数字化城市规划编制体系。随着城市化进程推进，新的城市规划要求、规划理念和信息化技术手段不断被提出和应用，早期的成果管理模式存在诸多不足，如规划成果缺乏合理的交换格式，缺乏统一的管理，更新周期较长等。为满足新时期城市规划对规划成果全方位信息化处理和利用的需求，实现规划成果动态更新、高效管理，文中提出了基于“一张图”的规划成果管理体系设计。

1 规划成果体系

根据我国《城乡规划法》规定，城市规划分为总体规划和详细规划，详细规划分为控制性详细规划（以下简称“控详规划”）和修建性详细规划（以下简称“修详规划”）。

1．1 总体规划

根据覆盖范围，总体规划成果分为市域城镇体系规划、中心城区规划、主城区规划三个层次，每个层次根据内容分为总图与专项规划（如表1所示）。总体规划成果为中长期规划（10年），为其他下位规划（控详规划、修详规划）编制的依据。

1．2 控详规划

控详规划是规划许可的直接依据。由于初始控详规划仅对核心指标进行控制 在审批各阶段都可能对控详规划进行调整，因此控详规划的动态更新是规划成果管理体系最核心的需求之一。控详规划成果管理不仅要求成果实时更新，还要求能够回溯历史成果。

表1 总体规划成果组织

1．3 综合交通

综合交通规划成果包括综合交通规划、专项交通规划、综合交通指引、交通规划设计四个层次。根据空间特性，该成果可分为基于地理信息表达的成果、具备空间特性的成果和不具备空间特性的成果，一般以项目为单元进行管理，以累加方式进行成果管理。

1．4 城市设计

城市设计的成果格式多样，包括效果图、幻灯片、视频、三维模型等，且经过多年累积已经形成了大量成果。该类成果以项目为单元管理，且与空间位置密切相关，可通过构建城市设计总图进行成果的关联管理。

在上述四类成果中，总体规划和控详规划为法定规划，处于核心地位；综合交通和城市设计为非法定规划，为规划管理、审批的重要参照。此外，基础地形图、遥感影像以及人口、经济、交通等专题数据是规划编制与规划管理的重要依据。对于管理成果数据，本项目通过数据库接口访问。

2 成果管理体系设计

规划成果管理体系兼顾制度性与技术性，一方面 权威数据权威部门维护 的基本制度已在规划成果管理中确立，部门内部成果质量得到较好保障；另一方便，部门间的成果兼容性较差，特别是现势性不同步等问题。通过解析规划审批数据流，分析成果更新触发情景，提出以项目为单元，基于GIS的“一张图”规划成果管理体系。

2．1 法定成果“一张图”

法定成果“一张图”是依托GIS平台，以现行总体规划、控详规划为核心，以现状基础地形图、遥感影像、地理信息等为底图，服务于规划审批、具备法律效力的法定规划成果。法定成果“一张图”不是简单将所有信息叠置在一张图上，更重要的是保障不同层次、不同类型的成果相互兼容。为此，法定成果“一张图”建立如下规则体系：

1）规划与现状兼容。对于已建成区，规划与现状应相互符合，如道路红线与建筑、蓝线与水系、规划中心线与道路等；对于待开发区域，则无需设置规划与现状验证规则；

2）不同层级规划兼容。下位规划服从上位规划是城市规划的基本原则。在“一张图”中则可表达为空间拓扑规则，如总规地块包含控规地块，控规地块用地性质与总规地块用地性质属性兼容，道路红线不能与总规地块相交等；

3）同层规划兼容。同层同类规划成果应相互兼容，同层不同类成果则引导性规划应服从规定性规划，如红线不允许自相交、红线与历史建筑保护范围不相交等。

在成果库建设中，上述规则被解析为GIS系统可识别的空间拓扑规则、属性规则，通过质检模块保障成果的准确性与兼容性。

2．2 成果汇交与审核机制

规划成果管理的关键问题为实时和准确：针对前者，构建成果汇交系统，由数据支撑单位实时动态上传更新数据；针对后者，由成果审核部门对成果进行质检、审核，合格后进入规划成果库。成果汇交与审核流程如图1所示，具体步骤如下：

1）成果汇交。成果提供单位在完成成果内部质检之后，通过成果汇交系统以项目为单元将成果提交至中间成果库，成果形式以空间数据为主，以附件方式提交成果各类原始文档；

2）成果审核。由成果审核部门基于规划成果综合管理信息系统的质检模块对提交成果进行验证，如果审核通过，进入步骤4；如果成果不合格，进入步骤3；

3）成果回退。对不合格成果，将质检生成的报告 错误数据和汇交的成果数据回退至成果提供单位，由成果提供单位依据质检报告和错误数据进行数据修改，修改完成后再次提交进入步骤1；

4）成果入库。对审核通过的成果，以项目为单元入库，若当前成果为对已有数据更新，被更新的数据迁移至历史库 形成历史数据

此外，随着规划成果体系日益完善，质检规则也可动态扩充，以满足不同建设阶段对成果的不同要求。

图1 规划成果更新流程

2．3 成果回溯机制

在规划审批与规划执法中，必须能够再现审批或执法时的成果现状，即要求规划成果管理体系具备回溯机制。成果回溯要求两个要素：即历史成果库和更新元数据，在数据库设计时必须考虑这两个要素。

历史库构建有两种方式，一种是物理集中，通过时间标签实现现势与历史逻辑分离；另一种是物理存储上分离，构建独立历史库进行历史数据存储。在规划成果管理中，综合考虑成果管理、成果更新等问题，采用后一种方式建立历史成果库，两者结构相同，但增加了删除项目、删除人员、删除时间等元数据信息。

在成果更新时，将原有成果从现势库删除，迁移到历史库，并附加更新元数据信息；在成果回溯时，用户通过空间位置检索到覆盖该区域的项目编号，依据项目编号在现势库和历史库中检索项目成果，回溯至项目使用时段的成果样式。在成果更新中，某一个要素可能被局部更新（如某个地块被分割为两部分，一部分被调整，另一部分未调整），更新时须保留未调整部分，更新调整部分；在成果回溯时，针对前述情况须同时检索现势库与历史库，并将成果合并为更新前的成果样式。

3 成果空间数据库设计

3．1 总体结构

规划成果数据库遵循规划编制成果体系，结合业务应用需求，构建覆盖规划成果、基础空间信息及各类专题信息的统一资源中心，为规划编制与管理提供信息支撑。以法定成果“一张图”为核心，构建四个子库（如图2所示）：法定成果库、基础空间信息库、专项成果库和管理成果库。其中基础空间信息库和管理成果库由专项库建设，本文重点阐述规划编制体系内的法定成果库和专项成果库。

3．2 法定成果库设计

法定成果库包括总体规划和控详规划，二者虽然成果内容不同，但成果逻辑层次是一致的，可分为空间索引、总图和专题规划。为保障资料具备良好的追溯性，同步建立历史库和档案资料库，并通过项目建立二者与法定成果库的关联关系。本文以控详规划（如图3所示）为例予以说明：

1）控详空间索引。控详空间索引存储项目基本信息，包括项目范围、名称、编号等，根据项目类型，控详规划分为控详编制和控详调整。此外，项目逐渐累积，不区分现势与历史，故无需建立历史表。

2）控详规划总图。控详规划总图是法定成果的核心部分，包括土地利用、道路中心线、红线、绿线等空间控制成果。

3）控详专题规划。控详专题规划针对特定行业建立专题规划，包括地下管网、市政设施、道路交通、历史文化名称等分类，每一类包含若干类数据。

4）历史数据库。历史库包括控详规划总图和控详专题规划，其库结构与现势库一致，但增加了更新元数据。

5）档案资料数据，该类成果采用文件数据库管理，保证成果的原始性。

3．3 专项成果库设计

专项成果库对城市设计、综合交通等规划成果进行管理，该类成果以项目为单元，以累积方式进行成果管理。如前所述，专项规划成果格式多样，但所有成果均与空间位置相关。因此，专项成果库构建专项规划项目总图，以专项规划项目总图为索引进行各类成果管理，其中空间数据存储于空间数据库，文档资料存储于文件数据库。

3．4 中间成果库设计

规划成果包含的数据内容众多，来源多样，其中规划编制成果由规划设计部门提交；基础空间信息由勘测部门提交；管理成果则由管理审批部门汇总。为保障成果实时更新，建立了成果汇交机制，由权威部门提交更新数据 经统一授权部门审核通过后更新至数据库。为实现上述需求，建立中间成果库管理汇交但未审核成果的临时管理库，审核通过的成果将通过规划成果管理系统分发更新至相应数据库 审核未通过成果将回退至成果提交部门。中间成果库以项目为单元，采用文件方式进行管理，并记录汇交部门、汇交时间、成果类型、审核状态等基本信息。

图2 数据库总体结构

图3 控详规划数据库结构图

3．5 数据库建设

规划成果数据库采用的Oracle 11g存储，空间数据库引擎为Arc SDE 10．0，空间数据存储模型为Geodatabase，并利用Arc GIS Diagra mmer正向工程实现空间数据库建设 须特别说明的是地形图建库，项目采用清华山维的EPS平台作为全要素地形图管理工具，所有数据均存储于Arc SDE中，避免了CAD与GIS数据格式转换问题。

影像数据、原始图纸、效果图等数据以文件方式存储，按空间分布构建成果总图，并通过FTP实现文件快速传输。其他成果均以空间数据方式存储，按子库—要素集—要素类—要素的层级建库管理。另外，为保障地图表现方式标准、规范、一致，构建了规划地图模板库，并构建质检规则库。

4 应用系统建设

为支撑前文所述成果管理体系，建设由成果汇交系统和规划成果综合管理信息系统构成的应用系统：前者面向多个成果提供单位，功能定位为成果汇交及接收成果回退；后者面向规划局成果管理审核部门，功能定位为成果综合管理，涵盖成果质检、入库、成果提取及统计。

4．1 技术路线

鉴于成果管理涉及复杂的空间拓扑检测、频繁的数据库访问和较高的安全保密性需求，规划成果综合管理信息系统采用C／S架构，基于Arc Engine，使用Visual C＃开发实现。

4．2 功能模块

针对成果管理体系，应用系统开发了如下功能模块：

1）成果汇交模块。成果汇交模块包括成果自检、成果要件审核、成果上传、质检报告下载等功能，该模块根据汇交部门不同，配置汇交成果类型；

2）规则质检模块。规则质检模块将法定成果“一张图”的规则解析为可执行的空间拓扑几何规则，包括质检规则库管理、成果质检、消息跟踪、质检报告生成等功能。

3）成果入库模块。成果入库模块包括成果入库、成果回退、历史库生成等功能，并包括对总规、控规以及专项成果的入库操作。

4）成果回退模块。对质检不通过的汇交成果，系统提供成果回退、质检报告发送等功能。

5）成果提取及备份模块。系统提供库、子库、专题、项目以及其他多种方式的成果提取与备份功能。

此外，系统还提供关于成果查询、制图、浏览以及统计分析等基础应用工具。通过上述应用系统，成果管理体系中的所有操作均由软件支撑，减少了人工干预，保障成果准确可靠。须特别说明的是：鉴于规划成果法定性与自由量裁性兼具的特点 成果的合格性认定取决于成果管理部门，而非软件系统。

5 结束语

针对规划成果管理中成果样式多样、更新频繁、成果兼容条件多等特点，本文在系统地分析规划成果体系的基础上，提出基于法定成果“一张图”为核心的成果管理体系，并设计了成果的汇交、审核及回溯等机制。同时，为支撑上述管理体系的实现，设计了与之匹配的数据库及应用系统。该管理体系的建立，实践证明能够有效地实现规划成果动态更新与高效管理。同时，通过实践应用该体系还在以下方面需完善：

1）不同层次规划成果一致性问题。由于不同层次规划成果编制所使用的基础底图比例尺不一致（如总规为1∶10 000，控规为1∶2 000），可能导致不同层次规划成果空间数据叠置可能出现冲突，但二者均在允许误差范围内；

2）法定成果“一张图”规则体系动态维护。随着城市发展，规划成果种类和其所处地位也随之动态变化，要求对规则体系进行动态调整，使之符合当前城市规划管理需求。

［1］ 中国城市科学研究院．中国城市规划发展报告2011－2012［M］．北京：中国建筑工业出版社，2012：137．

［2］ 王殿秋，范晓磊，梁宏昌．数字化城市规划编制体系构建：以哈尔滨市城乡规划设计研究为例［J］．规划师，2011，27（6）：44－47．

［3］ 黄萍，孟坚定．城市“规划一张图”总体设计方案研究［J］．江苏城市规划，2009（12）：4－8．

［4］ 赵力彬，谢露蓉，吕志勇，等．空间数据质量检查与评价系统的设计与实现［J］．测绘通报，2010（9）：45－47．

［5］ 刘全波，刘晓明．深圳城市规划“一张图”的探索与实践［J］．城市规划，2011，35（6）：50－54．

［6］ 刘全波，陈柳新，谢冬．基于“一张图”理念的规划整合［C］／／中国城市规划学会．多元与包容：2012中国城市规划年会论文集．北京：中国城市规划学会，2012：12．

［7］ 危威，周京春，朱兰艳．三维在线市政管线管理审批系统开发［J］．测绘工程，2015，24（3）：59－63．

［8］ 周海，李宏伟，杜泽欣，等．面向服务的城市管网综合管理系统设计［J］．测绘工程，2015，24（3）：69－73．

［9］ 刘全波，陈柳新，谢冬．深圳市基于“一张图”理念的规划整合［J］．城市规划，2013，37（2）：90－96．