数据整合在中国海绵城市建设中的应用

【摘 要】 在气候变化和城市化进程的不受限制的扩张下，与城市涝灾、水资源和水生环境相关的问题正在日益加剧。2014年，中国开始实施海绵城市建设方案，本文提出了城市规划数据整合，建立一个海绵城市建设框架的基础数据集成和集成技术支持。该计划设计用于海绵城市规划、设计和施工，并作为依托数据和综合技术的运营的理论框架。

【关键词】 海绵城市 数据整合 低影响开发

一 前言

当今困扰着中国水问题如洪涝干旱，资源短缺，污染严重，水生物栖息地丧失等各种不胜枚举，这些系统性、综合的问题亟需一个综合科学的解决方案。2014年，中国开始实施海绵城市建设方案，以解决城市中心的水环境问题。习近平总书记提出在科学依托的环境自然资源承载力的基础上，进行科学的城镇化建设，减少对自然界的干扰和破坏，解决城市缺水问题，建设海绵城市。“海绵城市”描述能够灵活地适应环境变化的城市，使其吸收，储存，渗透和净化雨水，并在需要时能够使用储存的水。

二 海绵城市建设中数据整合的必要性

海绵城的建设涉及水文，气象，河流系统，土地利用布局，管网系统，城市发展和生态系统的多个方面，这样做需要来自城市地理，社会经济，水资源和生态系统的大量数据的支持。海绵城市建设过程复杂化和收集数据方法，统计要求，格式结构以及报告数据的精度范围和精度有差异，造成了城市建设数据的多样化。

随着社会进一步发展，数据集成方式发展迅速，目前数据集成方法和技术已经广泛应用于资源管理，城市规划和地理分析的社会领域，数据的共享和整合已经成为海绵城市城市规划的必然趋势。因此，海绵城市建设数据整合方法的研究使有限的数据信息得到有效的利用，使海绵城市的建设更加可靠，可操作，有效。

三 海绵城市建设数据的属性

海绵城市规划数据主要由空间数据和属性数据组成。空间数据包括基线空间信息，独特的自然特征，基础设施的空间定位，边界，控制，河流和排水系统，土地利用和规划，城市規划和城市建设管理的数据。属性数据包括对应于空间数据、社会经济数据、资源环境数据、历史开发数据、系统监控和管理数据、规划目标数据和数据标准数据的所有类型的数据。其各种来源表现在：

（1）多时间/空间和多标量格式。海绵城市建设规划数据具有较强的时空属性，有由相同的时间和不同的空间，以及由相同的空间和不同的时间组成的数据系统。

（2）收集方法的多样性。海绵城市建设获取数据的方法很多，通过不同的手段提取和处理的数据却较少。

（3）存储格式的多个源。由于数据信息表达的定位和空间实体的几何形状，同时也记录了空间实体的相应属性，文件存储格式的应用往往不同，因此存储格式也多源。

由于海绵城市建设尚未建立起自己的数据监测系统，数据信息主要来源于现有的水利、环保、市政等部门的数据监测网络。在数据应用过程中，海绵城市建设信息共享平台仍存在不足，模型支持和技术方法的综合应用有待进一步发展。

四 海绵城市建设的数据集成框架

由于海绵城市建设相关的信息和数据来源不同，其空间坐标系和参数之间有显著差异，为了使兼容，数据有必要经过一系列的转换和操作。实现多源数据集成的方法主要有三种：数据格式转换方法、数据互操作方法和数据直接存取方法，这三种方法各有优势，但没有一种方法可以实现多源数据集成，应进行多方法相结合，实现集成的存储和管理的多源数据。有效整合多源数据的方法和策略有：

1.实现数据格式转换和空间数据坐标的集成，海绵的城市建设需要一个GIS数据和CAD数据的无缝转换的实现，并通过统一的数据标准的建立、CAD制图和设计过程纳入GIS中的图形和属性的统一管理系统。

2.提高空间数据和属性数据的一体化，有必要建立一个空间数据表，将作为相应的空间数据和空间信息之间的联系，并建立相应的指数为每个空间对象。

3.提高融合和数字高程信息和遥感影像数据集成，进行城市的地形和土地现状的3D显示，为规划提供对城市地理的确切信息。

4.改善基础数据和规划结果数据的时间特性集成，基础数据涉及的基本地形因素的时间变化的描述，规划结果数据反映了建设规模的演变。

五 结论

在海绵城市建设目前存在的问题，本文提出了一种改进的海绵城市的数据集成方案，建立一个海绵城市建设框架的基础数据集成（涉及城市规划数据、地下管网、数字高程数据，水文站网资讯）和集成技术支持（包括低影响开发、城市给排水、内涝防御，生态保护，防止城市面源污染和雨水的使用）。

海绵城市也可以与正在发展中的智慧城市相联系，将智慧思维运用于海绵城市。在智慧化海绵城市建设，将云计算与大数据信息技术联合实现智慧排水和雨水收集利用，提供实时响应，并保持城市地表水污染实时监测。

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作者简介：余乙民（1992-），男，汉族。四川南充人，水利水电工程研究生，单位：重庆交通大学河海学院水利工程专业，研究方向：市政给排水处理研究。