城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

梁 苗，陳繼培

（江蘇省資源環(huán)境信息工程重點實驗室（中國礦業(yè)大學）， 江蘇 徐州 221008）

城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

梁 苗，陳繼培

（江蘇省資源環(huán)境信息工程重點實驗室（中國礦業(yè)大學）， 江蘇 徐州 221008）

在對數(shù)字城市規(guī)劃應用研究的基礎上，以NewMapGIS作為系統(tǒng)開發(fā)引擎，進行空間數(shù)據(jù)服務的發(fā)布和系統(tǒng)二次開發(fā)接口的調用，結合Oracle數(shù)據(jù)庫，對數(shù)字城市規(guī)劃的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理和應用，實現(xiàn)支持規(guī)劃工作的輔助決策。

數(shù)字城市規(guī)劃；NewMapGIS；空間數(shù)據(jù)；Oracle數(shù)據(jù)庫

1 引言

城市規(guī)劃是城市的發(fā)展計劃，也是城市建設發(fā)展的藍圖和城市管理的依據(jù)。城市規(guī)劃是一項科學性、應用性和綜合性很強的工作，對于城市經濟的發(fā)展，特別是對于城市合理布局及城市的經濟效益和環(huán)境效益相互協(xié)調具有極其重要的意義[1]，是對地理信息系統(tǒng)（GIS）應用最早、最活躍的領域之一[2]。本文選用NewMapGIS作為系統(tǒng)開發(fā)的引擎，進行空間數(shù)據(jù)的發(fā)布及其二次開發(fā)接口的調用，實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的查詢和分析功能，并通過運用Oracle數(shù)據(jù)庫組織管理與城市規(guī)劃相關的屬性數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)總體架構

城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)在標準規(guī)范體系和運行管理體系的支撐下，基于網絡和硬件基礎設施，構建城市規(guī)劃地理信息數(shù)據(jù)庫平臺，搭建城市規(guī)劃應用平臺[3]，其應用支撐平臺采用多層技術體系結構，將系統(tǒng)架設在數(shù)據(jù)服務器、GIS服務器和Web服務器和瀏覽器多個層次上，實現(xiàn)了系統(tǒng)的分布式計算，確保了系統(tǒng)的可維護性、可擴充性和可調整性。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

位于系統(tǒng)最底層的基礎設施層,是保證系統(tǒng)正常運行和應用的基礎,主要包括現(xiàn)有的政務內網、計算機主機及存儲設備，是本項目的通信基礎，是空間基礎信息數(shù)據(jù)中心的“脈絡”，把各機構的地理空間數(shù)據(jù)庫連接成松耦合系統(tǒng)，即在物理上是分散的，而在邏輯上是一個整體。在系統(tǒng)開發(fā)過程中的關鍵技術是對城市規(guī)劃各種數(shù)據(jù)的整理設計和在代碼實現(xiàn)過程中各種專題數(shù)據(jù)的應用。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理應用

對于GIS應用系統(tǒng)來說，其數(shù)據(jù)由空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分組成。作為基礎數(shù)據(jù)平臺的空間數(shù)據(jù)庫的性能在很大程度上決定了整個系統(tǒng)的性能，因此，對于空間數(shù)據(jù)庫設計是否合理、高效、穩(wěn)定、安全，會直接影響到數(shù)字城市規(guī)劃系統(tǒng)開發(fā)、應用水平及其成效。

本文嘗試使用由NewmapGIS提供的數(shù)據(jù)服務軟件來實現(xiàn)空間查詢、分析等對空間數(shù)據(jù)的應用，以面向對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle9i為基礎，對城市規(guī)劃的屬性數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)支持高效的、海量數(shù)據(jù)的提取。

城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的構建需要三方面的數(shù)據(jù)：基礎地理數(shù)據(jù)、規(guī)劃地理數(shù)據(jù)以及規(guī)劃專有數(shù)據(jù)。從這三種數(shù)據(jù)的組織管理和在系統(tǒng)中的應用技術進行說明。

3.1 基礎地理數(shù)據(jù)

基礎地理信息數(shù)據(jù)主要包括該城市的矢量數(shù)字線劃地圖（DLG）和柵格數(shù)字正射影像圖（DOM）。柵格數(shù)據(jù)主要作為矢量數(shù)據(jù)疊加的底層背景，在一定程度上增加數(shù)據(jù)顯示的直觀性[4]。矢量數(shù)據(jù)根據(jù)制圖精度的需要，包含1:500 000-1:500之間的各種比例尺，一般通過四種方式提供：ESRI Shapefile文件、GeoDataBase文件、ArcSDE數(shù)據(jù)庫以及Oracle Spatial數(shù)據(jù)庫，并通過整理，形成空間基礎矢量要素數(shù)據(jù)層的組織模式，主要包括如行政區(qū)劃面、水系、道路、居民地、綠地等矢量要素數(shù)據(jù)層。

對上面提到的矢量數(shù)據(jù)，首先利用NewMapDMP制圖軟件進行空間地理數(shù)據(jù)的符號化，如選擇底圖顏色，創(chuàng)建注記圖層等；再根據(jù)數(shù)據(jù)的信息量確定顯示比例尺，將地圖整飾到滿足系統(tǒng)對基礎底圖的要求；然后將整飾好的地圖依比例尺瓦片輸出，以文件的方式存儲到服務器中。

利用GIS服務發(fā)布軟件NewMapServer將準備好的底圖瓦片數(shù)據(jù)發(fā)布WMS服務，系統(tǒng)開發(fā)人員通過NewMapServer提供的豐富的API調用各種服務接口，通過二次開發(fā)實現(xiàn)系統(tǒng)中對基礎底圖的瀏覽、定位、查詢分析等功能。其基本流程圖如圖2所示。

3.2 規(guī)劃專題數(shù)據(jù)

規(guī)劃專題數(shù)據(jù)包括與空間位置相關的規(guī)劃專題地理數(shù)據(jù)和只與規(guī)劃屬性信息相關的規(guī)劃專有數(shù)據(jù)庫。

其中，規(guī)劃地理數(shù)據(jù)主要包括城市規(guī)劃和審批兩個方面相關的空間數(shù)據(jù)，規(guī)劃地理信息包含總體規(guī)劃、專題規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和控制性詳細規(guī)劃；審批地理信息包含用地紅線、規(guī)劃總平面和建筑方案三個方面。同樣利用NewMapServer軟件對空間數(shù)據(jù)發(fā)布WFS服務，該服務支持ESRI Shapefile文件、GeoDataBase文件、ArcSDE數(shù)據(jù)庫以及Oracle Spatial數(shù)據(jù)庫四種方式提供的數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)開發(fā)過程中對API的調用，可以對發(fā)布的空間數(shù)據(jù)進行顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、提取等操作。

而規(guī)劃專有數(shù)據(jù)庫主要包括與規(guī)劃審批用地相關的審批信息，如規(guī)劃用地兩證一書：《建設用地規(guī)劃許可證》、《建設工程規(guī)劃許可證》、《項目選址意見書》以及其它規(guī)劃資料及其附件。將這些屬性專題信息通過合理的數(shù)據(jù)架構，錄入到Oracle9i數(shù)據(jù)庫中。因為每個空間規(guī)劃信息必須有與之唯一對應的各種屬性專題信息，因此，需要通過某個唯一字段將空間和屬性信息相關聯(lián)，將這些專題信息可以直觀的展示在地圖上，本系統(tǒng)采用GEOCODE字段對兩種數(shù)據(jù)進行關聯(lián)。對規(guī)劃專題數(shù)據(jù)的應用流程如圖3所示。

4 實例

以城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)為例，運用以上兩種數(shù)據(jù)的運用集成，可以使規(guī)劃部門在系統(tǒng)中地圖上直觀的選擇查看各種規(guī)劃專題圖，并按其具體分類，在地圖上唯一值符號化并進行定位。如圖4所示，是對選擇查看的某市總體規(guī)劃圖中的公眾綠地進行定位標注，輔助規(guī)劃決策。

如圖5所示，為系統(tǒng)中通過空間查詢將規(guī)劃用地定位，并查詢其審批屬性信息，用戶通過瀏覽器可以對數(shù)據(jù)庫中的所有信息進行查詢編輯。

5 結語

通過系統(tǒng)的架構介紹，從數(shù)據(jù)的角度去討論系統(tǒng)的開發(fā)流程，使城市規(guī)劃應用中涉及到的空間和屬性數(shù)據(jù)都能夠實際靈活的展現(xiàn)在系統(tǒng)中。從數(shù)字城市和基礎地理信息共享的方向去考慮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應用和系統(tǒng)實現(xiàn)，能夠較客觀的反應各種規(guī)劃信息，使規(guī)劃工作人員從大量的紙質規(guī)劃圖紙中解脫出來，為規(guī)劃工作提供一定的輔助支持。

[1]汝虎,王群.全要素地形圖作為背景在規(guī)劃業(yè)務系統(tǒng)中的應用與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2010，（8）:70-72.

[2]楊金玲,曹先革,劉璐璐.基于ArcSDE的數(shù)字城市規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2010，（8）：16-18.

[3]王卷樂,孫久林.地球系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)共享標準規(guī)范體系研究與應用[J].地理科學進展，2009，28（6）.

[4]李翔,李成名,方馳宇，等.警用綜合地理信息系統(tǒng)設計模式與實現(xiàn)[J].測繪通報，2006，（8）:59-62.

Design and Realization of Urban Planning Geographic Information System

LIANGMiao,CHEN Ji-pei
（Jiangsu Provincial Key Laboratory of Resources&Environmental Information Engineering,China University of Mining&Technology, Xuzhou 221008,China）

In this paper,the system development engine New MapGIS is used to realize the releasing of spatial data services and the invoking of the system re-development interfaces,which,with Oracle data,is argued to facilitate the unified management and application of the spatial and attribute data of the digital urban planning system.

digital urban planning;NewMapGIS;spatial data;Oracle database

TU984;P208

A

1005-152X（2011）03-0097-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2011.03.032

2010-11-26

梁苗（1988-），女，安徽宿州人，碩士研究生，主要研究方向：地理信息系統(tǒng)應用。