珠海市規劃監督測量服務信息系統建設及關鍵技術分析

劉思敏

(珠海市測繪院，廣東 珠海 519015)

珠海市規劃監督測量服務信息系統建設及關鍵技術分析

劉思敏*

(珠海市測繪院，廣東 珠海 519015)

隨著經濟社會的快速發展，城市規劃監督測量服務作為城市建設的重要步驟之一，需要跟上城市發展的腳步。本文以珠海市為例，闡述了搭建適應城市發展的規劃監督測量服務信息系統的總體架構及建設方法，針對系統建設成果對相關關鍵技術進行了分析。

規劃監督測量；信息系統；關鍵技術；EPS；GIS

1 引 言

城市規劃監督測量為城市規劃建設依法管理提供了重要技術保障和執法依據，尤其是在經濟社會高速發展的當今，對于城市的建設與管理可發揮重要而關鍵的作用[1]。珠海是我國東南沿海具有重要影響力的海濱城市，2008年以來，隨著城市規劃建設管理的不斷加強，先后頒布實施了一系列相關法規及規范性文件，建設并啟用了規劃管理電子報批系統，要求進行規劃報建技術經濟指標核算。

為適應最新行政管理要求，提高珠海市規劃監督測繪服務能力、水平和服務效能，建設基于信息化測繪生產技術、數據庫管理技術和網絡化信息服務技術的規劃監督測量服務管理信息系統成為必要[2]。

2 系統設計

系統建設遵循先進性、實用性、規范化、完備性、可擴充性和可操作性原則。

2.1 總體架構

根據規劃監督測量工作的生產應用過程特點，將系統分為兩大功能模塊，即生產業務功能模塊及庫管理功能模塊。生產業務功能模塊：規劃報建設計數據規整模塊、外業數據采集模塊、數據處理功能模塊、規劃數據檢驗模塊、成果輸出模塊。庫管理功能模塊：包括規劃地理信息更新管理模塊(基礎地形數據更新處理模塊)、測繪成果管理及數據服務模塊(基礎模塊開發、用地管理、系統管理、數據瀏覽、工程信息查詢、數據庫管理、數據發布管理等基礎模塊)。各模塊之間的關系流程圖如圖1所示。

(1)任務開始可通過系統管理模塊對項目進行登記，包括范圍 線繪制及屬性信息的錄入，也可在規整模塊、檢驗模塊或處理模塊生成項目信息。

圖1 系統模塊關系圖

(2)在數據處理模塊中，針對不同的數據源(通過數據規整和檢驗的數據、外業采集數據、房產測繪成果數據)進行數據的圖形編輯及面積定義；確定面積計算模型、審批時間、驗收時間等屬性并獲取業務規則，確定面積計算系數，計算核增或核減面積，最終匯總面積。

(3)將數據處理模塊處理后的數據進行監理檢查，包括坐標系統的檢查、基本屬性的檢查、空間關系的檢查、屬性的檢查、要素完整性檢、面積閉合檢查、疊加原圖檢查等，提供錯誤數據的處理及編輯功能，并能輸出檢驗報告。

(4)在輸出模塊中根據項目具體情況，如分期、匯總等信息最終 輸出Word成果報告、DWG總平面勘測圖、DWG層套區分層平面勘測圖、PDF公示圖、入庫數據、電子報批數據等矢量數據、文檔資料數據并按照具體的分類進行入庫。

(5)其他部門通過系統管理功能模塊可進行查詢、檢索、生成二維碼等操作。

2.2 基礎平臺

系統采用的平臺產品(工具)為：

(1)數據庫：采用Oracle數據庫，是目前最為流行的數據庫管理軟件，也是目前提供服務、解決方案最為完備的軟件供應商。

(2)GIS平臺：采用ArcGIS軟件平臺，后臺調用ArcSDE進行數據管理[3]。

(3)EPS2012地理信息工作站：一款“面向生產、面向發展、面向測繪單位客戶”的高度集成軟件產品。

2.3 存儲模型

矢量數據主要以地理要素分類代碼進行分類、分層管理。其中標準地形圖數據存儲采用面向對象、無縫拼接、圖屬一體化的數據存儲模型，一個要素對象包括空間幾何信息和屬性信息兩部分，存儲于一張數據表中。所有類型的數據均統一存儲在一個數據庫實體中，采用“數據庫實體”→“專題圖”→“圖層”的組織方式。對于規劃技術經濟指標核(預)算及規劃條件核實測量業務數據，以項目為管理單位，每個項目按“用地”→“規劃許可證”→“建筑物”的組織方式存儲，即一個用地下的某個許可證內的建筑物是唯一的。對于文檔資料和圖件則以項目為單位存放于文件服務器中，并與規劃技術經濟指標核(預)算及規劃條件核實測量項目通過若干關鍵字段建立關聯，例如通過建筑物查詢相關文檔資料數據。成果物理邏輯存儲管理采用FTP方式，存儲預算、核算、核實及其他測繪類型如房產、人防等業務的測繪成果數據。成果物理存儲管理采用V5000磁盤陣列+RAID5方式，利用集中管理，集中分配及成果利用。

2.4 數據庫設計

本系統主要包含內業生產模塊、規劃地理信息更新管理模塊(ArcSDEX)、測繪成果管理及數據服務模塊。其中內業生產模塊主要以規劃監督測量所需要的包括要素、圖層、屬性結構的內容，按照規劃監督測繪生產任務流程中需要存儲的環節進行要素、圖層、屬性結構的設計，保證重要信息按照標準記錄、存儲；規劃地理信息更新管理模塊主要以標準地形圖的內容為準；測繪成果管理及數據服務模塊數據結構主要依托與內業生產模塊中規劃測量標準相關的部分數據結構，同時包含了特有的文檔結構目錄。

3 系統實現

系統由外業數據采集模塊、規劃經濟技術指標預算/核算/核實測繪生產模塊(含規劃報建設計數據規整、數據處理、規劃數據檢驗、成果輸出子模塊)以及數據庫管理模塊(包括測繪成果管理及數據服務模塊、基礎地理信息更新管理模塊(ArcSDEX))，實現了城市規劃監督測繪業務的內外業一體化以及成果的自動入庫、信息化管理和對住規建局測繪成果信息的網絡化服務，同時研究制訂了“規劃條件核實面積計算規則庫”及“數據規范”。

3.1 外業模塊

外業數據采集模塊采用單獨的eps執行程序[4，5]，在外業平板上單獨運行，運行界面如圖2所示。針對外業平板操作的特殊性，專門定制了供外業使用的功能，方便操作，同時兼容內業數據格式，不用轉換，直接打開edb數據即可。

圖2 外業采集模塊界面

3.2 生產模塊

生產模塊在清華山維EPS軟件基礎上進行二次開發。以數據庫為核心，采用從數據采集、編輯、處理、成果數據輸出、分發、更新建庫于一體的統一技術體系。啟動界面如圖3所示。

圖3 系統生產模塊初始界面

3.3 規劃地理信息更新管理模塊

本模塊基于清華山維開發的ArcSDE更新管理模塊，采用EPS數據基礎地形圖更新技術[6]；功能方面可滿足使用，配置方面定制了連接方案及上傳下載的基本參數。通過本模塊創建1∶500基礎地形數據庫，并進行數據的更新管理。

3.4 測繪成果管理及數據服務模塊

測繪成果管理及數據服務模塊采用在ArcGIS上進行的二次開發，并開發了對住建局規劃管理一體化平臺及珠海市測繪院測繪服務網絡管理信息系統的數據服務接口。本期開發系統主要管理規劃條件預算成果數據、規劃條件核算成果數據、規劃條件核實成果數據；主要的數據服務及接口包括：OA接口、住建接口、透傳服務、檔案組件、地圖組件、數據組件、基礎組件等。

4 關鍵技術分析

系統以數據庫管理為核心，基于計算規則庫的計算模型、地理信息數據標準的模板化管理，實現了多源多尺度海量空間無縫數據的統一管理和跨平臺符號化插件與多元地理信息數據庫更新一體化及坐標轉換與動態投影，另外，實施增量更新來進行GIS數據庫更新維護。4.1 基于計算規則庫的計算模型制訂了“規劃條件核實面積計算規則庫”，開發了基于計算規則庫的計算模型，支持同一項目在不同規則間進行規則切換與計算，可方便輸出不同計算規則條件下的成果報告。

對整個規劃核實、預算、核算業務來說，不同的結構功能、結構類型、系數條件、權屬性質、層高等會產生不同的計容系數、增減計系數等，且不同時期報建核準的項目，因政策法規的不斷變遷計算標準各異，計容算法變化較大。如果單純讓作業員去人工判斷具體的計容系數等，工作量大，很容易出錯，需要設計一套既能夠提升效率又規范的算法，去實現上述功能。經過對整個規則的分析、討論、實驗等，采用將所有規則都分類后容納到一個mdb數據庫中，在定義屬性的時候通過選擇條件，程序自動判斷后給出計算系數組合等內容的方法處理此問題。在規則庫中羅列了各種內容及分類，如表1所示：

表分類內容 表1

各個規則表內容如下：

(1)不參與k系數計算的結構名稱：對于住宅中不參與計算k系數的結構名稱單獨列出，程序會自動獲取并在計算k系數時過濾掉，可以根據項目情況進行簡單配置進行設置，如圖4所示。

圖4 不參與k系數計算的結構名稱

(2)根據功能二級分類分配結構類型：在定義面積塊時設置結構類型，二級分類會自動按此表顯示。

(3)規則名稱匯總表

對各個規則進行了名稱規范，將名稱進行統一后，統一管理，規則屬性包括規則簡稱及報建時間段，以避免錯誤引用。在信息錄入、面積塊屬性定義、面積計算、成果報表輸出時，均以此表為依據配置相關業務規則。

(4)特殊計算規定編碼對照表

這是針對面積計算中特殊情況，單獨開設的規則表，后期亦可在此表中將特殊計算方法進行增加，方便維護。(按權限管理)

(5)需要進行歸屬處理的結構名稱

面積塊屬性定義完成后，針對需要歸屬到主結構的附屬結構，需完成屬性歸屬，如圖5所示。單純從圖面判斷不嚴謹，建立此表除了規范歸屬外，亦可對未歸屬的要素進行檢查、定位，供作業員進行修復，保證數據正確性。

圖5 需要進行歸屬處理的結構名稱

(6)珠海規劃條件核實面積計算規則

在定義面積塊屬性時，由于計算規則較復雜，單純從記憶或查找書面條例來處理，容易出錯，容易導致結果不正確，且從如此煩冗的規則中再去解讀其用意，也會耽擱較長時間，效率低下。由于以上種種原因，將所有計算規則整理后定制出計算規則表。計算規則表會根據作業員選擇的當前區域和項目的規則條件，由程序判斷給出結果，直觀且不易出錯。

通過建立 “城市規劃條件核實經濟技術指標計算規則庫”，解決了不同時期、不同地域的城市規劃條件核實實施中業務規則與測繪成果模板規格的差異，及其技術規則的延續、變化等難題，保障了城市規劃監督測繪技術標準的連續、沿革、統一和規范。

4.2 信息映射機制

采用EPS平臺特有的“信息映射機制”技術[7]實現了與國內外其他GIS軟件的數據共享。在顯示與打印環節，它可以模擬客戶方的系統環境運行，將GIS庫信息動態符號化，滿足圖式規范與制圖需求。這些系統主要包括Arc/Info、ArcView、AutoCAD、Microstation、MapInfo、MapGIS、GeoStar等，并且隨著應用的深入，還會不斷擴展一些與其他地方標準的交換接口。通過內嵌在軟件中的模板來定制工程項目的技術封裝了項目數據標準，通過系統配置設置項目的技術規則。模板強制數據生產作業執行統一的既定標準，保證了數據生產成果的標準規范。所有地理要素全部采用信息化的帶骨架線、基本屬性描述方式表達，采集入庫的信息滿足GIS建庫與應用的準確、高效、快捷的需求。同時模板保證了在高級權限下的開放和可擴展，用戶可快速將自己成熟的作業技術標準定制成模板，滿足專業化、地方化和技術發展延續遞進的需求。

用戶在使用平臺打開處理信息化地理信息數據時能夠看到正確的符號化圖形；不僅實現對象級自由映射，更能夠實現對象內部任何細節信息無須編程即可直接映射到目標系統，無縫接軌；同時系統數據在CAD平臺也能實現正確符號化表達，具備為上述應用系統所管理的數據庫提供數據及更新服務的能力。實現了跨平臺符號化插件與多元地理信息數據庫更新一體化。

4.3 時間特性

系統不但擁有真三維的數據結構，而且實體對象還有時間描述，實現了GIS基本數據結構描述從三維空間(X、Y、Z)到四維空間(X、Y、Z、T)的過渡。借助時間特性，使得數據庫的更新維護、歷史數據的管理變得更加容易，方便了涉及時序的GIS分析功能擴展與實現。系統通過權限管理，實現數據下載、上傳、自動檢測沖突，數據自動更新數據庫和歷史數據自動存儲功能，實現了外業、內業、入庫更新的一體化；自動維護歷史數據庫，可回溯任一時刻歷史數據狀況，現勢數據與任意時刻歷史數據同步瀏覽、對比分析等。

5 結 語

珠海市規劃監督測量服務信息系統實現了測繪生產內外業一體化，成果管理信息化和對行政管理部門的業務服務網絡化。系統開發的以上各功能模塊，使珠海市規劃監督測量業務數據從生產、管理到更新的專業化、信息化；進一步強化了規劃測繪生產管理與服務機制，使得測繪成果能夠受到更安全、高效的管理；一改測繪生產以數字出圖為主的傳統生產模式，轉變提升到以數據庫管理、信息化網絡化服務為方向的技術發展模式上來。

以測繪生產、管理信息化、服務網絡化為標志的信息化測繪技術服務體系建設是一個持續發展、不斷創新的過程。在測繪信息化系統建設中，技術標準和規程的體系化和規范化水平以及系統可支持相關業務持續發展的能力是重點。

[1] 趙陽，廉光偉，柳華橋等. 城市規劃監督測量系統設計與實現[J]. 中國科技信息，2016(24).

[2] 陳肖毅. 規劃監督測量在城市建設管理中的應用[J]. 福建建設科技，2015(5)：88～90.

[3] 楊蕾蕾. 基于ArcGIS的測繪成果管理系統架構與實現[J]. 科技資訊，2015(9)：22～22.

[4] 王磊. 基于EPS的規劃監督信息化測繪平臺研究[J]. 測繪科學，2010(S1)：97～99.

[5] 楊友生，萬麗娟，李奇. 基于EPS平臺規劃驗收測量一體化軟件的研究與開發[J]. 城市勘測，2015(3)：65～68.

[6] 劉玉財，何濤. 基礎地形圖GIS數據更新方法研究[J]. 城市建設理論研究·電子版，2013(5).

[7] 孫振勇，劉少聰，張燕. EPS2012平臺下基于水文標準的批量DWG轉換[J]. 地理空間信息，2016，14(11)：49～51.

Zhuhai Planning Supervision Measurement Service Information System Construction and the Key Technology Analysis

Liu Simin

(Zhuhai Surveying and Mapping Institute，Zhuhai 519015，China)

With the rapid development of economic society，urban planning supervision measurement services as one of the important steps of urban construction，need to keep up with the pace of urban development. Based on Zhuhai city，this paper expounds the construction and method of planning supervision measurement service information system which adapted to the urban development，the key technology of system construction are analyzed and presented with the results.

planning supervision measurement；information system；key technology；EPS；GIS

1672-8262(2017)03-46-04

P208.2

B

2017—03—06

劉思敏(1977—)，女，助理工程師，碩士，主要從事工程測量與數據處理工作。