基于GIS的空间规划信息化技术研究与探索

孙 丽 （合肥市测绘设计研究院，安徽 合肥 230061)

1 引言

近年来，我国持续开展空间规划信息化技术的研究与模式的探索，已经取得了积极的成果。大力推进空间规划信息化的建设步伐，对于解决不同类型空间规划自成体系、内容冲突、缺乏衔接协调等突出问题，促使建设项目可落地、可决策、可实施，为审批提速创造条件，对实现国土空间集约、高效、持续利用，促进经济社会与生态环境协调发展具有十分重要的现实意义。在国家层面政策的宏观指引下，围绕政府职能转变和治理能力现代化的目标，为进一步提升GIS辅助空间规划信息化服务能力，本文以构建空间规划体系，实现多个规划融合需求为出发点，开展空间规划信息化技术研究与探索，通过构建空间规划一张蓝图数据库、搭建项目生成系统，统筹项目实施，实现对空间规划的数据资料、业务办理、规划实施等进行访问、调阅、查看和管理，实现空间规划数据的动态比对分析反馈，并保持实时联动更新，为空间规划成果的有效管理提供科学支撑。

2 关键技术研究

2.1 空间规划数据规整技术

由于原始数据具有数据源多样化、数据格式多样化、坐标系多样化等特点，综合采用 ARCGIS、CASS、FME等GIS软件以及自主研发的GIS处理工具，对空间规划数据按照要素内容进行分类，通过数据抽取、转换、整理、属性处理、质量检查等数据规整步骤，生成一张蓝图数据库。

2.2 基于OGC标准的GIS服务技术

空间信息共享基于OGC标准的GIS服务技术和Web Services技术。通过采用OGC或ISO相关标准协议，构建一个基于网络的地理空间信息服务框架体系，为不同用户提供功能各异的一站式空间信息服务功能。实现对于不同格式数据的转换功能，实现对于矢量、栅格、CAD等多种数据格式的统一管理，从而为空间规划数据服务提供数据基础，实现分布式的数据服务模式。基础服务采用基于国际ISO标准，实现对于数据仓库模块中的空间数据的发布、表达、渲染、注释以及制图等功能，并向用户返回相应的请求结果。应用服务用于构建面向业务的应用系统，用于实现空间规划数据的应用服务。

2.3 高效的多元异构数据管理

通过实现对多元异构数据的整合和统一的管理，支持2000国家大地坐标系、1980西安坐标系、1954年北京坐标系等坐标系统的相互转换，支持多种空间数据格式转换，支持多用户并发访问与编辑，为多用户编辑、历史数据管理以及数据复制同步等提供支持等。

2.4 空间规划信息化技术

为更灵活地应对业务管控多样性的规则变动，建立了空间规划规则字典，针对涉及规划成果的合规性检测、项目预审等参数化组合配置和模板化管理。同时引入工作流引擎，通过工作流定义工具定义各类业务流程，通过工作流搭建工具搭建具体的业务流程应用，把工作流要素（流程、用户、角色、表单、权限等）按照一定规则和约定连接在一起，描述一个特定业务流程，形成工作流应用环境，按事先定义好的任务顺序自动运行的业务处理模式。

2.5 集成GIS和MIS的一体化技术

GIS侧重在空间数据的管理和分析，MIS侧重于业务的流程处理。根据业务特点和系统建设需求，设计时采用MIS和GIS一体化集成的设计思路，从数据模型、功能组织和界面表现上进行技术的集成。

3 技术实现与应用

3.1 空间规划数据规整

汇集相关部门规划、实施、现状空间数据，统一格式、统一坐标，整合建库作为一张蓝图工作底图，形成一张蓝图数据体系。

3.1.1 统一坐标基准

本文采用二维七参数坐标转换模型与平面四参数坐标转换模型进行坐标转换参数计算与坐标转换，完成工作区域1954年北京坐标系、1980西安坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换关系，为增强转换参数的保密性和统一性，利用南方坐标转换处理软件iData数据工厂坐标转换软件，将坐标转换参数内置于该软件内，根据空间数据原坐标基准情况，设定对应的坐标转换方案，实现空间数据的坐标转换（转换流程如图1所示）。所有成果、成图数据统一到了2000国家大地坐标系下。

图1 坐标转换流程图

3.1.2 空间规划数据整合、建库

空间规划数据库建库主要包含基础地理数据、“空间规划”编制成果、规划成果数据、现状数据、项目数据等数据的整合建库（如图2所示），数据库成果为属性完善的矢量数据成果与部分栅格数据。针对建库数据进行整合分类，通过对数据进行服务注册与服务发布，共发布数据服务70余项，建成完善的数据服务资源目录，形成一张蓝图数据体系。

图2 空间规划数据整合建库效果图

由于原始数据组织结构各异，包括纸质档案、扫描图片、表格、文本、Shape矢量数据、MDB数据库、DWG图形数据、TIFF影像、IMG影像、MapGIS数据等；尺度多样，矢量数据比例尺不统一，影像数据地面分辨率不同。因此在数据整理的过程内，对所有文件的结构和数据进行详细的调研分析，摸清数据资源家底，形成相对规范的数据结构，对空间规划数据进行分类整合、建库。

数据整理包括矢量数据的数据格式转换、坐标转换、图形处理、数据图层命名及字段规范化处理、字段值填写、图形拓扑检查等，影像栅格数据的拼接、裁剪、色彩调整以及坐标配准等处理。数据建库是将整理好的数据入库到各自归属的数据集，成果数据库采用GEODATABASE数据模型，栅格数据采用栅格数据集方式组织；矢量数据采用矢量数据集和要素类进行组织。数据库库体结构的定义字典采用Oracle数据库或者XML规则存储。数据发布完成发布MXD文件进行数据来源设置、配色、分级比例显示设置等。

3.1.3 空间规划数据管理

搭建空间规划数据成果管理平台，实现对空间规划数据库的进行管理以及更新维护，包括地图操作、数据查询、数据统计、空间分析、数据汇交、数据提取、服务注册与管理、制图输出等专业功能。

数据汇交：提供空间规划数据的汇交使用，包括数据导入、数据检查、数据查询、数据修改和数据导出等功能。

数据展示：提供了一张蓝图展示，实现项目建设涉及各种数据成果，基础地理信息数据、影像图数据、空间规划数据、规划编制成果数据、项目建设数据等各种数据的综合展示、浏览查看、属性查询等。

数据管理：通过调用信息服务和发布信息服务的方式实现数据共享与交换。同时，将来自不同部门的信息资源汇集，实现地图叠加、对比分析等。

综合分析应用：实现各类空间要素资源数据的统一集中管理，数据信息查询、分析及综合应用等各项数据应用功能。

服务注册：提供查询数据目录服务，实现服务注册，支持rest服务、wms服务、wmts服务等各类地图服务注册，并能根据自己的数据权限进行下一步的查阅、下载等功能应用。

服务管理：提供服务运行状态、服务基本信息等管理，实现资源目录管理，提供资源目录树的结构配置等。

3.2 项目生成系统设计

本文设计研究了项目生成系统，并在相关区县得到了实践和应用，项目生成系统主要是按照统一标准管理的项目库，包括项目基本信息、空间信息、相关附件材料等，为项目可落地打下数据基础。项目生成系统主要包括项目发起、流程创建和调整、流程回复、意见汇总、流程图查看、空间位置落实、空间地图浏览和项目信息综合管理与统计等功能模块设计（如图3所示）。

图3 系统功能模块设计

3.2.1 项目生成流程设计

项目流程创建：要实现项目生成的高效可持续运转，首先按照不同的项目类型设计一套规范的项目策划生成流程，基于一张蓝图数据体系，建立以发改、自然资源、生态环境等部门为主，多部门协同的协调机制（如图4所示），统筹需求、空间等因素，落实项目选址、用地、投资等建设条件，推进项目可决策、可落地、可实施，精准服务城市建设需求和招商需求，为审批提速打好基础。系统为各部门提供标准的项目管理接口模块，并为各部门提供相应的账号，用户可通过登录，开展项目生成策划发起工作。创建项目生成策划流程的单位用户可发起项目的协调工作，使各部门能够进行信息传递和协调讨论。

图4 项目生成流程设计

项目流程进度查询：实现对已生成项目的相关信息统一管理，明确当前项目办理进度节点，相关信息随项目进入审批阶段，跟随项目审批一同流转，直至最终归档，供项目追溯查询和信息共享。

流程图查看：通过流程图查看项目生成策划的全过程，并掌握该项目的办理进度情况，上传相关材料附件，回复信息汇总。

3.2.2 项目信息管理设计

项目信息统计：根据检索条件过滤符合要求的项目列表，实现对建设项目信息的综合查询统计。

项目信息查询：并实现项目表单中的详细信息查询，可以查询项目所处生命周期阶段图、项目的基本信息、项目的详细信息、项目的信用信息和附件列表、空间定位信息等项目信息。

3.2.3 落实项目空间位置设计

建设项目储备库实行滚动更新管理，各相关部门根据建设需要，提出项目建设需求，通过空间位置的提前落实（如图5所示），提前暴露和协调空间矛盾冲突，消除项目审批过程中空间规划数据打架导致项目审批延期或搁置的情况。

图5 项目空间位置差异协调

针对生成项目，通过与空间规划一张蓝图数据联动，通过将项目范围线导入空间规划一张图，实现对项目的空间位置、字段属性、业务表单、材料附件等信息的关联查询，实现图、文双向交互查询，浏览调阅，分析选定项目地块与生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界的关系占用情况，对各类管控要求进行符合性检查，从而为项目图形方案的合法性、合规性、合理性审查提供可靠支持，为项目审查工作提供科学的依据。

4 结语

本文构建了空间规划一张蓝图数据库，汇集各类规划数据，实现了多个规划融合到一个区域上，实现发展目标、空间坐标、用地指标“三标衔接”，消除“信息孤岛”，实现部门间信息成果共享，从源头消除各规划之间的差异矛盾，充分发挥空间规划对资源配置的引领和调控作用。实现了项目生成实施流程设计，完成项目的策划，从而对整个项目策划生成阶段中如何走流程、如何准备审批材料、预选址地块是否突破了相关控制红线等内容，有更清楚、更全面的认知，能更好地提高建设项目策划生成的效率及成功率，提升了项目谋划能力和水平，提高审批效率。