法定圖則現狀調研和空間信息支撐平臺建設技術方法研究

盧永華，方門福

(深圳市勘察研究院有限公司，廣東深圳 518026)

法定圖則現狀調研和空間信息支撐平臺建設技術方法研究

盧永華?，方門福

(深圳市勘察研究院有限公司，廣東深圳 518026)

法定圖則是深圳城市規劃管理體系的核心構成部分，現狀調研是法定圖則編制的重要基礎和組成部分。本文從深圳市2008、2009年度法定圖則編制的項目實例出發，探討了深圳市法定圖則現狀調研和空間信息支撐平臺建設的技術方法。

法定圖則；現狀調研；3S

1 前 言

法定圖則作為深圳城市規劃管理體系的核心構成部分，在推動城市規劃編制科學化、規劃決策民主化和規劃管理法制化的進程中發揮著極其重要的作用。《深圳市規劃局近期技術業務發展規劃2006－2010》提出深圳市在2010年前實現法定圖則全覆蓋的目標，進度圖如圖1所示，同時要求總結原有法定圖則編制中的經驗教訓，積極探索法定圖則編制和修訂的新方法，使法定圖則成果更加貼近管理需求，為下階段法定圖則全覆蓋后的滾動更新奠定基礎。基于此要求，本文在前期開展大批量法定圖則編制工作的基礎上，重點討論利用3S技術開展現狀調研和搭建空間信息支撐平臺的技術和方法。

圖1 深圳市法定圖則編制覆蓋進度圖

2 法定圖則現狀調研的必要性

法定圖則是由城市規劃主管部門根據城市總體規劃、分區規劃的要求編制，對分區內各片區的土地利用性質、開發強度、配套設施、道路交通和城市設計等方面做出詳細規定。因此，法定圖則的編制必須建立在對圖則地區充分認識和了解基礎之上，而現狀調研是準確掌握圖則地區現狀信息的主要途徑。通過現狀調查研究，揭示法定圖則范圍內各種城市要素、現象和問題的真相及其發展變化的規律，從而尋找改造城市的途徑和方法。現狀調研工作是法定圖則編制的一項基礎性工作，是編制法定圖則的重要依據。

3 法定圖則現狀調研的對象

法定圖則調研對象主要包括:上級規劃、地籍、地物、地貌、土地利用、建構筑物、公共配套設施、市政公用設施、地名、文物保護、環境保護、居民意愿等。毫無疑問，這些調研對象的空間位置分布、周邊環境是其最重要的信息之一，其他信息均為附著在這些地理實體的屬性信息。如何快速有效地采集、整理、分析、研究這些調研對象的屬性及其相互關系是法定圖則調研的工作內容。

4 現狀調研的工作流程和工作方法

法定圖則現狀調研的基本工作包括資料收集整理、工作底圖制作、實地調查補充、法定圖則數據庫建設、數據分析研究和現狀調研報告編寫，如圖2所示。傳統的現狀調研工作采用圖表分離人工的方式開展，數據精準度得不到保障，工作效率低下。為提高法定圖則現狀調研的成果質量和工作效率，并探索法定圖則現狀調研的新技術新方法，我們以布吉水徑等13個法定圖則的現狀調研工作為基礎，研究了一整套利用3S技術開展法定圖則現狀調研的技術方法，其中有代表性的技術應用包括:基于RS的遙感影像處理；基于CORS的調查對象補測；基于GIS的空間數據庫建設、空間分析和地理信息可視化。

圖2 法定圖則現狀調研工作流程及3S技術支持

4.1 基于RS的正射影像精確配準

工作底圖是開展法定圖現狀調研外業調查的基本圖件，以影像為背景的工作底圖是工作底圖的一種，影像數據具有現實性強、直觀性好等特點，被廣泛應用于法定圖則現狀調研。但在工作過程中經常遇到遙感影像坐標精度差的情況，這就需要對影像進行精確配準。在影像工作底圖制作過程中，為了保證從影像數據提取調查對象的坐標精度，我們在多項式整體糾正配準的基礎上引用TIN分割方法進行影像的高精度糾正與配準，作業過程如下:

(1)以數字化地形圖為參照空間數據，以圖則地區合并后航空影像作為待配準影像，采用多項式模型對衛星遙感影像數據進行整體糾正；

(2)在地形圖數據和影像數據上提取均勻分布、對應良好的特征點，作為高精度配準控制點的基礎；

(3)利用控制點構建TIN，根據TIN將航空影像分成多個三角形單元；

(4)在每個三角形單元內進行高精度的影像配準；

(5)對三角形影像單元集合進行拼接。

經過精確配準的影像數據一方面可以作為圖則地區重要的地理信息數據，另一方面用于制作工作底圖和三維場景。

4.2 基于CORS的調查對象補測

在現狀調研過程中，由于一些區域沒有現勢性強的地形數據和影像數據，調查對象的位置很難被直接確定，這就需要測繪手段來輔助。一般來說，待補測地區控制點分布稀少，采用傳統測繪方法效率低，成本較高，而采用CORS技術開展地物的補測，便具有針對性強、效率高的特點。

4.3 基于GIS的空間數據庫建設

在以往的法定圖則現狀調研中，圖形采取一般線劃圖格式，屬性采用電子表格方式存儲，二者沒有很好的結合起來，不易開展數據更新和規劃分析工作，針對這一問題，我們提出建立法定圖則空間數據庫的想法，并建立了基于ArcSDE和Oracle的深圳市首批法定圖則空間數據庫，用地及建筑要素示例如圖3所示。

空間數據庫的建立對于深圳市法定圖則編制具有重大意義，一方面，為后期的統計分析奠定了堅實的基礎，使傳統規劃分析采用定性為主的方式轉換為定量為主的精準科學方式；另一方面，由于數據庫易維護，為以后法定圖則修編數據的及時更新奠定了基礎。

圖3 法定圖則空間數據庫用地及建筑物要素示例

4.4 GIS空間分析應用于土地和建筑物分析

土地利用現狀分析是法定圖則現狀分析最重要的內容。基于GIS的空間統計分析可以準確地掌握圖則地區現狀用地的構成及特征、建設用地現狀。在實施過程中，我們基于法定圖則空間數據庫編制了土地利用現狀分析模塊，以《城市用地分類與規劃建設用地標準》為土地劃分標準進行統計分析，直接生成現狀調研報告所需的各種統計報表。建筑物的統計分析主要體現在建筑物層數、功能和質量方面，并結合建筑物所在的土地分析容積率、建設密度和開發強度等關鍵指標，并結合各項指標，制作專題圖，如圖4所示。

圖4 法定圖則地區建設密度及開發強度專題圖示例

4.5 土地適用性評價

土地適用性評價借助空間分析的手段，以圖則地區的高程點數據、基本農田保護區、藍線、基本生態控制線、一級水源保護區為數據基礎對圖則地區用地進行評價，劃分出一類用地、二類用地和三類用地，如圖5所示。其中高程點數據從地形圖上提取，在GIS應用程序的輔助下，生成土地適用性評價直接所需的坡度圖，坡度的大小對于土地適用性評價有很重要的參考意義。

圖5 土地適宜性評價分析圖示例

4.6 地理信息可視化應用于法定圖則

除了傳統的GIS應用于平面地理信息表達外，為了更直觀地表達圖則地區的地物、地貌特征和地物分布情況，我們為每一圖則地區建立了基于Skyline平臺的三維場景，如圖6所示。三維場景集成了圖則地區的DEM、航空影像、地類圖斑、矢量地物及地名數據，通過分層的方式進行管理，在三維地理信息平臺相關應用服務的支持下，輔助規劃編制人員對圖則地區進行宏觀把握。

圖6 圖則地區三維場景示例

5 結 語

(1)基于3S技術開展的法定圖則現狀調研，充分將3S技術優勢應用到數據采集、數據處理、數據庫建設、數據分析和成果呈現方面，為法定圖則編制提供了現勢性強、精確度高、表達精美的現狀調研成果，同時減少了傳統方法的工作量，提高了法定圖則現狀調研的工作效率。

(2)首次設計并建立了一批法定圖則的現狀空間數據庫，改變了傳統圖表分離的模式和定性為主分析方法，使定量、定性相結合的綜合分析方法成為可能。同時為后期的圖則編制更新做好了數據基礎。

(3)3S技術的充分應用，豐富了深圳市法定圖則編制的技術體系，全面提升了深圳市城市規劃與管理水平。

[1]郭素君，徐紅.深圳法定圖則的發展歷程、現狀與趨勢[J].規劃師，2007(06)

[2]殷成志.我國法定圖則的實踐分析與發展方向[J].城市問題，2003(04)

[3]葉嘉安，宋小冬，鈕心毅等.地理信息與規劃支持系統[M].北京:科學出版社，2006

Research on Technical Method of Statutory Status Surveying and Spatial Information Supporting Platform Construction

Lu YongHua，Fang MengFu
(Shenzhen Investigation＆Research Institute Co.，Ltd.Shenzhen 518026，China)

The status research is important previous work for the establishment of the statutory map considering its large numbers of surveys，deep investigations and high quality requirements in results datum.This paper proposes a new application of the 3S technology to the status research of statutory map.It utilizes the powerful data acquisition，processing and analysis of spatial data，and vivid spatial expression in GIS to construct of the status database for the statutory map. The status research for the statutory map in Shenzhen in 2008，2009 shows that，this new application has made the work more efficiency，and provides the strong potential and accurate research results to the Shenzhen urban planning department for the establishment of statutory map.

Statutory Map；Status Research；3S

1672－8262(2010)05－31－04

P208

B

2010—06—21

盧永華(1978—)，男，工程師，主要從事地理信息系統方面的工作和研究。