一种高效的城市部件普查方法

李淑清，高　远，范咪娜

(山东正元数字城市建设有限公司，山东 烟台 264670)



一种高效的城市部件普查方法

李淑清，高远，范咪娜

(山东正元数字城市建设有限公司，山东 烟台 264670)

数字化城市管理是经济建设及信息化发展的迫切需求，城市部件普查是将物化的城市管理对象转化成数字化的管理信息，是数字化城市管理的基础。以威海市城市部件普查项目为例，通过分析城市部件的普查需求，采用GPS-RTK测量与移动设备调绘相结合的数据采集方法，以及“粗确权”、“分类别”、“分区域”的部件属性信息调查方法，构建相应的城市部件普查技术体系。基于该体系进行图形数据与属性信息的城管数据库搭建，构建一种高效城市部件普查技术方法。

城市部件；普查方法；属性；数据库

城市化和城市现代化建设是社会经济发展的主要驱动力[1]，城市部件数字化又是城市化和现代化的重要组成部分，也是数字城市的重要数据来源[2-3]，通过城市部件普查工作实现城市部件的数字化，掌握城市部件的数量、类别、位置、属性及分布等信息，提高城市基础设施的管理水平，实现城市基础管理的科学化与规范化，进一步实现“数字城管”的信息化建设。“数字城管”是集3S、空间数据库、网络通信等技术为一体的新型城市管理手段，其在为城管提供综合平台和新型管理模式的同时，促进城市管理向信息化、数字化、网络化的转变[4]。城市部件普查包括部件的定位、属性调查等，是城市部件空间数据库建设的基础[5-6]，数据采集的准确性及可靠性直接关系到城市的数字化管理。本文结合威海市城市部件普查的实际，探讨一种快速的城市部件普查与数据库建设的技术和方法。

1　城市部件普查数据信息需求

1.1城市部件分类与编码

城市部件是城市最微小的细胞单元，是以物质形态为特征的城市基础结构系统中的基本组成部分，表现为城市可供使用的各种公共设施，是城市管理中的直接管理对象[7]。本文介绍的威海市城市部件普查范围主要包括：环翠区、高新区、经济区周边、文登区、临港区中心区约114 km2以及约29 km道路。按照中华人民共和国国家标准《数字化城市管理信息系统·第2部分：管理部件和事件》(GB/T 30428.2-2013)[8]以及威海市的实际情况，将威海市的城市管理部件分为5大类及123小类。

城市部件编码即部件标识码由4个码段，共16位数字组成，分别是：县级及县级以上行政区划代码6位；大类代码2位，表示部件大类，从01开始顺序编排；小类代码为2位，表示部件小类，从01开始顺序编排；内业流水号为6位，表示部件内业编码顺序，从000001开始顺序编排，代码结构如图1所示。

图1　城市部件编码结构

1.2城市部件属性结构

威海市城市部件的属性结构内容包括：部件标识码、部件名称、主管部门代码、主管部门名称、权属单位代码、权属单位名称、养护单位代码、养护单位名称、所在单元网格、部件状态、初始日期、变更日期、数据来源、备注、使用状态、照片路径。

2　城市部件普查技术体系的构建

2.1城市部件普查技术标准

1)不同类别的部件，具有不同的精度指标要求，威海市城市部件普查要求所有部件定位精度必须符合城市管理部件定位精度要求，如表1所示。

表1　城市部件定位精度要求

2)威海市城市部件普查成果的指标要求如表2所示，超过允许范围视为不合格。

2.2城市部件及地理编码普查

城市部件普查主要包括两方面的内容：部件空间位置的测量和部件属性信息的调查。

表2　威海市城市部件普查成果指标

威海市城市部件外业普查采用GPS-RTK测量与移动设备调绘相结合的作业方式。GPS-RTK测量适用于测量地形图及管线数据中缺失的部件类，如行树、售货亭、公交站亭等，移动设备调绘适用于调绘地形图及管线数据中较为完备的部件类，如路灯、各类井盖等，两种方法互为补充，有效避免部件普查过程中的遗漏、位置不准等情况，可以全面、快速、准确的完成城市部件的外业普查工作。城市部件外业普查的主要目的是完成部件空间位置的测定和城市部件照片的拍摄，数字化测量可有效提高外业工作效率，减少内业的工作量。

内业处理是通过部件照片判读所测部件类别及信息，并采用“粗确权”、“分类别”、“分区域”的部件管理属性确定方法进行相应信息处理。

城市部件数据库建设的关键在于将外业普查部件的空间位置与其属性信息一一对应，进行挂接，建立完备的图形属性数据库。城市部件普查流程见图2。

图2　城市部件普查流程

2.2.1GPS-RTK测量法

威海市城市部件普查采用GPS-RTK测量法，利用山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统(SDCORS)的网络RTK技术进行外业部件定位。外业测量前，先对作业区域进行实地踏勘，依据踏勘结果对工作区域进行分片和对作业人员进行分组，并对各组作业人员和各划分片区编号。制作片区接图表和图幅接合表，并根据实地情况分配任务，划定作业员责任红线，并制定工作完成计划安排。测量初期2人一组，1人立杆，1人操作手簿进行碎步测量并利用手簿拍照功能进行部件拍照，作业流程熟练后可1人一组，进行部件普查工作。一个部件一次测量一张照片的作业方式，保证所测部件与所拍照片的一一对应关系。碎步测量点的点号即为所测部件的外业流水号，外业流水号命名方式为：“日期”+“组号”+“编码”，例如5月8日第一组测量的第一个部件的编号为0508010001，此种命名方式相比较根据图幅命名外业流水号的方式优势在于，外业作业人员可以根据普查范围实际情况制定普查路线，不受限于图幅，命名方式灵活好记，不会造成不同图幅间串号等情况的发生。

2.2.2移动设备调绘法

工作底图的质量好坏直接影响外业普查工作的效率。威海市城市部件普查是利用CASS软件将收集到的威海市管线数据与威海市现有1:500比例尺地形数据进行套绘，当地形数据与管线数据重复时，以管线数据为准，将管线数据变为彩色，其余数据变为无色，以便区分，凸显管线数据，对于地形数据中的线状地物和面状地物，如交通护栏、跨河管道、露天燃气管道、绿地、水系等可直接提取转换为对应的部件与地理编码，房屋面与道路信息保留作为外业普查时的参考，将高程和标注等不需要的数据进行删除，整理图面后，作为部件外业普查的调绘底图。

移动设备调绘法是指将GstarCAD MC软件，作为部件外业普查调绘的软件，安装在未连入互联网的手持式平板设备中，将工作底图导入设备，进行外业部件调绘。

外业调绘时，1人一组按事先划定好的区域进行外业普查。普查过程中，针对已有部件进行放大，在已有部件中心位置输入外业流水号(命名方式同GPS-RTK测量法)，并利用移动设备拍摄部件照片，一个部件一次调绘一张照片，保证部件与照片的一一对应。该方法可将普查部件的空间位置及外业流水号通过空间关系赋值至ArcGIS数据库，极大减少内业的工作量，实现内外业的无纸化、一体化作业。

2.2.3地理编码外业普查

地理编码的主要作用是数字化城市管理过程中，对城市部件的空间位置关系提供地理位置的参考。地理编码主要包括：兴趣点、门牌楼号牌、标志物等，普查方法与城市部件普查方法一致，在进行外业部件普查的同时进行地理编码的采集。

2.3属性信息的处理

部件的属性信息是城市部件普查的一项重要内容[9-10],部件属性信息的准确性直接影响到后期数字化城市管理的运行，属性信息主要包括部件的物理属性和管理属性两大类。

物理属性主要包括部件的名称、部件状态、使用状态等，可根据外业普查时拍摄部件的整体照片和细部照片进行信息的电子表格录入，减少作业员外业作业时间，把部件类别及属性信息的确认放到内业处理，将作业环境的影响降到最低，机动灵活，有利于项目的按期完成。城市部件普查的关键是保证部件的外业流水号、电子属性表的外业流水号以及部件照片名称三者是相同且唯一的，威海市部件普查，首先将外业普查的部件与照片进行一一对应，之后根据所拍摄部件的整体照片和细部照片进行物理属性的电子表格录入，保证三者的唯一性和一致性。

管理属性主要包括部件的主管单位、权属单位、养护单位等管理部门的信息，部件管理属性信息的确认较为繁琐和复杂，难以由单一部门逐个进行部件权属确认，因此一直是城市部件普查的难点问题。快速、准确地确定部件的管理属性信息，有利于将数字化城市管理过程中发现的损坏、丢失的部件及时反馈到相关部门处理，提高数字化城市管理效能。威海市城市部件普查项目采用“粗确权”、“分类别”、“分区域”的部件管理属性确定方法。首先进行城市部件粗确权，根据收集到的资料及外业实际调查情况，初步确定部件的管理部门，然后由城市管理主管部门组织，相关部门参与，共同确认部件的权属信息，对于部件类型与管理部门一一对应的形成管理部门与部件类别对照表，最后划分部件管理区域，确定不同区域对应的部件管理部门信息。

3　城市部件普查技术体系的实现

为了准确、合理地反映城市部件及地理编码的空间位置和属性信息，根据城市部件的属性结构要求，基于ArcGIS软件平台建立部件及地理编码数据库。

3.1图形数据的处理

将外业普查的城市部件的空间位置数据通过数据格式转换到ArcGIS软件平台，把外业流水号赋值到部件的属性结构中，作为部件空间位置与属性信息关联的唯一值，完成图形数据的处理，见图3。

图3　部件图形数据库

3.2属性信息的处理

物理属性信息的处理是将图形数据与物理属性的电子表格通过唯一的外业流水号字段进行挂接，自动匹配，完成属性信息添加。

管理属性信息的处理分为两种：一种是某类部件归属于唯一的管理部门，例如公交站亭的管理部门是公交公司，针对此种情况，以部件名称作为连接进行图形数据与属性信息的关联；一种是某类部件在不同区域归属于不同的管理部门，例如污水井盖的管理部门包括水务集团、市政管理处、街道办事处等，此情况的处理方法是，依据内业已处理完成的部件权属区域，进行空间分析，分区域匹配，完善部件的管理属性信息。

图形数据与属性数据通过外业流水号一一对应，关联之后，进行部件标识码、所在单元网格等属性信息的分类分区赋值，建立图形数据合理、属性内容全面的部件数据库，如图4所示。

图4　部件属性数据库

4　结束语

城市部件普查是一项繁琐的系统工程，快速、高效、准确的获取城市部件的空间位置和属性信息是数字化城市管理发展的基本保障[11-12]。威海市城市部件普查项目基于GPS-RTK测量法和移动设备调绘法的普查作业方式，减少外业“地毯式”普查的人员投入，降低外业作业时间，实现无纸化作业，有效避免天气等外部环境对普查工作的影响。城市部件的数字化测量以及“粗确权”、“分类别”、“分区域”的属性信息确权方法，极大减少内业的工作量，提高作业效率。图形数据与属性信息的合理挂接，构建准确的城管数据库，作为后续数字城管系统搭建的基础数据。本文探讨的城市部件普查方法经过实际验证切实可行，可作为其他城市部件普查工作的参考。

[1]龚健雅,王国良. 从数字城市到智慧城市:地理信息技术面临的新挑战[J]. 测绘地理信息,2013(2):1-6.

[2]肖奇,邹峥嵘. 城市部件绘图系统的设计与实现[J]. 测绘工程,2011,20(4):42-45.

[3]余甚洋. 基于AutoCAD的城市部件普查数据处理系统研究与应用[J].测绘与空间地理信息，2016,39(1):204-207.

[4]程锋. “数字城管”基础数据普查关键技术研究[J]. 测绘与空间地理信息,2011,34(2):159-161.

[5]张敏. 数字城管数据普查与建库技术研究[J]. 测绘地理信息,2014(2):63-65.

[6]张楠楠.地理国情普查的技术流程及作业方法[J].测绘与空间地理信息，2015,38(11):126-128.

[7]秦政国,陶利,张国君. 无锡市数字城管部件普查的技术与方法[J]. 现代测绘,2014(6):28-30.

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.数字化城市管理信息系统第2部分：管理部件和事件:GB/T30428.2-2013[S]. 北京：中国标准出版社，2014.

[9]曹欣,何芳,谭婷婷. 重庆市城市部件普查确权方法研究及应用[J].测绘与空间地理信息,2013,36(12):138-141.

[10] 吴琼.浅谈地理国情普查成果的应用[J].测绘与空间地理信息，2015,38(10):106-108.

[11] 龙海奎,张超,武鑫. 城市管理部件属性调查和数据建库的探讨[J].城市勘测,2010(3):27-29.

[12] 王涛,郑志宏,张敏. 泉州市数字化城市管理部件普查方法研究[J].测绘通报,2013(增1):246-248.

[责任编辑：张德福]

Research on an efficient method of city component census

LI Shuqing, GAO Yuan, FAN Mina

(Shandong Zhengyuan Digital City Construction Co., Ltd, Yantai 264670, China)

Digital city management is an urgent need for economic construction and information development, and city component census is the basis of the digital city management, which transforms the materialized city management objects into digital management information. This paper takes Weihai City component census as an example. By analyzing the needs of city component census, the data acquisition is carried out by using GPS-RTK measurement and mobile devices, and “rough right”, “sub categories” and “sub regional” component attribute information investigative method, to build the appropriate city component census technical system. Based on the system a graphic data and attribute information of city management database construction is provided to form an effective method of the ciy component census.

city components；census method；attribute；database

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.11.015

2015-11-21

高远(1989-)，男，硕士研究生.

P208

A

1006-7949(2016)11-0076-04