“三规合一”数据成果质量检测系统的开发与应用

2016-02-26张鹏程张秀英王明省徐志杰

测绘通报 2016年1期

关键词：质量检测

张鹏程，张秀英，王明省，徐志杰，杨　梅

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州 510060)

Development and Application of the Data Quality Inspection

System of Integration of Three Plans to One

ZHANG Pengcheng,ZHANG Xiuying,WANG Mingsheng,XU Zhijie,YANG Mei

“三规合一”数据成果质量检测系统的开发与应用

张鹏程，张秀英，王明省，徐志杰，杨梅

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州 510060)

Development and Application of the Data Quality Inspection

System of Integration of Three Plans to One

ZHANG Pengcheng,ZHANG Xiuying,WANG Mingsheng,XU Zhijie,YANG Mei

摘要：为确保“三规合一”一张图空间数据库成果符合数据入库标准，并提高“三规合一”工作效率和数据成果质量，基于ArcGIS Engine 9.3，开发了“三规合一”数据成果质量检测系统；以宁夏为例，系统实现了全自治区各市、县“三规合一”一张图成果数据入库前的自动化检测，为后续信息联动平台各项业务应用提供了强大的工具保障。

关键词：三规合一;质量检测;数据标准;ArcGIS;自动化检测

“三规合一”或“多规合一”作为研究探索市县空间规划改革的重要手段，是2014年中央深化改革工作中的重要任务之一。《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》及2013年中央城镇化工作会议都明确提出：“推动有条件地区的经济社会发展总体规划、城市规划、土地利用规划等‘三规合一’或‘多规合一’”[1-5]。目前各地“三规合一”工作的基本流程为：组织牵头部门制定数据标准和技术指引，规划编制部门开展“三规”规划成果的编制，形成“一张图”核心数据及其他成果，最后进行成果的数据建库及应用。

规划编制部门按照数据标准开展规划编制工作并上报成果，组织牵头部门依据数据标准对上报成果进行技术审查。在多次“成果上报—技术审查”循环联动过程中，编制单位需要一套数据成果质量检测系统对上报成果进行自检，而组织部门也需要对上报成果进行质量检查。因此，开发“三规合一”数据质量检测系统，确保规划编制成果的数据质量，是整个“三规合一”工作中的重要环节之一。

一、“三规合一”数据标准和要求

数据标准规定了“三规合一”成果的数据构成、数据格式、数据质量、成果提交形式等，不仅是数据质量检测功能系统开发的依据，也是今后信息联动平台运行和实施的重要保障。“三规合一”规划编制成果一般由核心数据和辅助数据[6-7](基础地理信息、主要规划、审批管理等资料)构成，核心数据是规划编制的主要成果数据，本文数据标准和检测系统主要针对核心数据。

1. 核心数据基本内容要求

以宁夏为例，核心数据包括11个图层，各图层统一采用1980西安坐标系，要素特征为polygon类型，文件格式为MDB。具体包括：①土地规划期末地类图斑图层，采用国土部门土地利用总体规划数据库中的期末地类图斑；②土地规划基本农田保护区图层，采用国土部门土地利用总体规划数据库中的基本农田保护区；③城乡规划拼合图层，采用规划部门的总体规划、控制性详细规划和村庄规划拼合；④“两规”建设用地差异图层，反映建设用地在城规和土规空间上的差异；⑤建设项目布局图层，由发改部门结合近期重点建设项目情况，对建设项目进行梳理而明确的项目范围；⑥2020/2030年“三规合一”用地图层，划定城乡建设用地、非城乡建设用地、有条件建设区、产业区块、城市生态绿地、基本农田等用地范围；⑦2020/2030年“三规合一”控制线图层，划定建设用地规模控制线、建设用地增长边界控制线、产业区块控制线、生态控制线、基本农田控制线等；⑧土地利用总体规划规模调入/调出图层。

2. 核心数据属性结构要求

上述11个核心图层除包括标识码、行政区划代码、行政区划名称、面积、备注等共同的属性字段外，各图层还包括如下属性：①土地规划期末地类图斑图层：规划地类代码、规划地类名称、大类性质属性；②城乡规划拼合图层：规划性质编码、规划性质名称、容积率、建筑密度(无控规可不填)、所在镇街、所属规划名称、审批时间、大类性质属性；③“两规”建设用地差异图层：规划地类代码、规划地类名称、规划性质编码、规划性质名称、差异分区代码、差异分区名称、处理措施代码等属性；④建设项目布局图层：项目名称、纳入依据、建设内容、起止年限、总投资、牵头单位属性；⑤2020/2030年“三规合一”用地图层：用地类别代码、用地类别名称、规划说明属性；⑥2020/2030年“三规合一”控制线图层：控制线名称、控制线代码属性；⑦土地利用总体规划规模调入/调出图层：规划地类代码、规划地类名称、规划性质编码、规划性质名称、调出(入)原因属性。

此外，数据的属性结构如字段类型、约束条件、值域范围等也应符合数据标准。以“两规”建设用地差异图层中的“差异分区名称”属性为例，标准要求其字段类型为Text，内容为必填，取值范围为下列4种情形之一：土规建设用地、城规非建设用地；表示城规建设用地、土规非建设用地；两规均为建设用地；两规均为非建设用地。

3. 核心数据空间拓扑要求

核心数据的拓扑要求包括：①同一图层内的拓扑检查包括非法几何(空几何、自相交、不正确环走向、不闭合面)、微小面积、面重复、面粘连等；②不同图层间空间覆盖范围的一致性检查，如用于生成“两规”建设用地差异图层时，要求土地规划期末地类图斑图层和城乡规划拼合图层二者空间覆盖范围必须完全一致；③不同图层间空间逻辑包含关系的检查：“三规合一”控制线图层与用地图层中的用地类别存在一定的空间包含关系，如建设用地增长边界控制线包含城乡建设用地、非城乡建设用地、产业区块、有条件建设区、城市生态绿地；建设用地规模控制线包含城乡建设用地、非城乡建设用地、产业区块；产业区块控制线包含产业区块；生态控制线包含生态用地、基本农田；基本农田控制线包含基本农田保护区。

4. 成果目录及文件格式要求

“三规合一”成果一般以目录与文件夹的形式提交，包括技术报告、专题研究、数据库、其他附件4个目录。其中，技术报告目录一般存放“三规合一”的技术报告及图件；专题研究目录一般存放“三规合一”的专题(如人口规模专题、产业发展专题、生态保护专题等)研究成果；数据库目录存放“三规合一”成果数据库(以MDB格式存贮)；其他附件目录存放关于工作过程的说明性文档或函件等，包括自检报告、上报函件等。

二、系统主要功能与实现

依据上述“三规合一”成果目录与核心数据的相关内容及要求，本文采用Esri公司的嵌入式组件ArcGIS Engine[8-9]与VC# 2010，开发了“三规合一”数据成果质量检测系统，包括成果目录规范性检查、核心数据坐标系与图形空间范围检查、核心图层命名及结构规范性检查、核心图层属性字段值检查、核心图层空间拓扑关系检查和工作统计表的输出等功能，如图1所示。

图1　“三规合一”数据成果质量检测系统功能

1. 成果目录规范性检查

“三规合一”最终成果的数据格式一般包括：DOC/DOCX、XLS/XLSX、JPG、PDF、MDB/PDB、MXD等格式，其中MDB/PDB、MXD存放空间数据，其他格式的文件存放技术报告、专题研究成果、相关图表附件等。

系统利用VC# 2010提供的目录类(Directory)与文件类(File)的相关属性和方法，可以对技术报告、专题研究、数据库、其他附件4个目录的名称、目录下的文件格式类型进行自动检查。

2. 坐标系与图形空间范围检查

各核心图层的坐标系与图形空间范围准确与否，直接影响数据的叠加展示、拼接处理和入库。系统采用ArcGIS Engine提供的空间坐标参考系接口ISpatialReference，通过该接口读取每个图层坐标系的name属性，判断其值是否包含“Xian_1980”，以确认该图层是否采用了1980西安坐标系。该功能的部分关键代码如下：

IFeaturelayer pLr;∥定义待检查的图层

pLr=pMap.get_layer(0) as IFeaturelayer;∥获取图层对象

IGeoDataset pGeoDst;∥定义空间数据集

ISpatialReference pSRF;∥定义空间坐标参考接口

pGeoDst=pLayer as IGeoDataset;∥获取空间数据集

pSRF=pGeoDst.SpatialReference;∥获取坐标系

if(pSRF.Name.IndexOf("Xian_1980")>-1)∥判断是否包含

对采用了正确坐标系的核心图层(如城乡规划拼合图层)，图形空间范围检查功能依次将其与行政区划图层进行叠加分析，以确保核心图层(如城乡规划拼合图层)与行政区划图层的空间覆盖范围一致。

3. 图层命名及结构规范性检查

系统对上述11个核心图层的图层名称、图层类型、图层字段总数、每个图层字段名与字段别名、图层字段类型的规范性检查等。以土地利用总体规划规模调出图层为例，系统将检查其图层名称是否为土地利用总体规划规模调出图层，图层类型是否为polygon类型，图层字段是否包括标识码、行政区代码、行政区名称、规划地类代码、规划地类名称、规划性质编码、规划性质名称、用地面积、备注等。

以检查图层的地物要素类型是否为polygon类型为例，部分关键代码如下：

if(pLr.FeatureClass.ShapeType==esriGeometryType.esriGeometryPolygon) ∥pLr为待检查的图层对象，含义同上

4. 属性字段值内容检查

系统依次读取核心数据中每个地块或图斑的所有属性字段值，根据标准中的要求进行如下检查：①必填性检查：字段值不允许为空，如“两规”建设用地差异图层中的规划地类名称字段；②唯一性检查：如各核心图层中的标识码字段值；③值域范围检查：字段值在某个范围内，如上述“两规”建设用地差异图层中的差异分区名称字段值；④面积符合性检查：系统将面积字段值与Shape_Area值进行比较，判断二者是否一致；⑤控制线逻辑包含性检查：该项检查主要是针对“三规合一”控制线图层，因控制线具有包含关系，对同属多条控制线的地块属性应填写优先级别高的控制线代码，控制线的优先级别一般为：产业区块控制线>建设用地规模控制线>建设用地增长边界控制线；基本农田控制线>生态控制线。

5. 空间拓扑关系检查

系统按照数据标准中的拓扑关系要求，依次对每个核心图层内和不同图层间进行空间拓扑检查。以核心图层中的“三规合一”用地图层为例，标准要求该图层中任意两个用地图斑间不能存在相等、包含、相交、相连、重叠等拓扑要求，系统利用空间关系运算的IRelationalOperator接口实现该要求，部分关键代码如下：

IRelationalOperator iRO=pGeoA as IRelationalOperator∥pGeoA、pGeoB为待检查的图斑，是IGeometry类的对象

if(iRO.contains(pGeoB))=true∥存在包含关系

else if (iRO.crosses(pGeoB))=true∥存在相交关系

else if (iRO.equals(pGeoB))=true∥存在相等关系

else if (iRO.touches(pGeoB))=true∥存在相连关系

else if (iRO.overlaps(pGeoB))=true∥存在重叠关系

此外，系统根据空间拓扑运算接口ITopologicalOperator3的get_IsSimpleEx方法及其返回值，可以对所有核心图层的地块图斑进行非法几何检查。

检查出的错误以列表形式给出，包括错误类型、错误描述、错误所在图层、错误代码等信息，双击错误列表中的任意一行，图形窗口将定位该错误图斑。此外，错误信息列表可以导出至Excel或Shape文件，便于在桌面软件ArcMap中进行编辑、修改，如图2所示。

图2　核心图层空间拓扑关系检查

三、结束语

本文介绍了“三规合一”核心数据标准，依据数据标准中的成果内容与质量要求，开发了成果质量检测系统，实现了对“三规合一”核心数据的自动化检查，并已应用于广州市、宁夏回族自治区等地“三规合一”编制成果的检查工作中。应用实践表明：①系统的自动化检测功能，极大地提高了工作效率，确保了整个“三规合一”规划编制的工作进度；②确保了规划编制成果能按照数据标准的要求进行提交；③保证了入库成果的数据质量，为后续信息管理平台的各项业务应用提供了坚实的数据基础；④该系统可为目前全国各地开展“三规合一”工作过程中开发类似检测系统提供相关的借鉴和参考。

参考文献：

[1]潘安,吴超,朱江.“三规合一”:把握城乡空间发展的总体趋势——广州市的探索与实践[J].中国土地,2014(7):6-10.

[2]尹明.经济社会发展、土地利用和城市总体规划“三规合一”路径[J].工业建筑,2014,44(8):167-170.

[3]丰晓棠.“三规合一”的技术标准研究——以太原市为例[J].科技情报开发与经济,2013,23(16):133-136.

[4]张伟,周津斌.关于天津市“三规合一”的实施建议[J].中国土地,2014(7):15-18.

[5]赖寿华，黄慧明，陈嘉平，等.从技术创新到制度创新:河源、云浮、广州“三规合一”实践与思考[J].城市规划学刊,2013(5):63-68.

[6]王俊,何正国.“三规合一”基础地理信息平台研究与实践[J].城市规划,2011,35(S0):74-78.

[7]齐清文，方创琳，党安荣，等.城市“多规协同”工程中的决策支持技术[J].测绘科学,2014,39(8):11-15.

[8]许时光,郑新奇.基于ArcGIS Engine的WebGIS空间分析功能拓展[J]．测绘通报，2009(7): 25-27．

[9]吴建华.基于ArcGISEngine的GIS软件开发方法[J]．测绘通报，2010(11): 54-57．

引文格式：张鹏程，张秀英，王明省,等. “三规合一”数据成果质量检测系统的开发与应用[J].测绘通报，2016(1)：125-127.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0031.

作者简介：张鹏程(1975—)，男，博士，教授级高级工程师，主要从事地理信息系统与地图编制工作。E-mail：guangzhou2000@126.com