數(shù)字城市技術在城市規(guī)劃編制中的應用

王殿秋 范曉磊

摘要:本文通過對城市規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)應用情況分析,闡述建設配套的規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)是解決數(shù)據老化問題的方法,并重點介紹規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)的技術支撐、建設基礎、總體結構、系統(tǒng)的功能定位。

關鍵詞:數(shù)字城市;城市規(guī)劃編制系統(tǒng)

1 引言

“數(shù)字化”,在21世紀已經逐漸成為新的競爭制高點,“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”作為一種全球戰(zhàn)略,成為了現(xiàn)代社會追求的目標。城市規(guī)劃管理已經成為數(shù)字城市技術應用最為成功和最活躍的領域之一。據建設部有關部門最新的一項調查顯示,在所調查的38個城市中,有19個城市建設了設基于GIS技術的城市規(guī)劃管理系統(tǒng),給城市規(guī)劃管理工作帶來不少的便利,使建設項目的審批質量和效率得到更大的提高。但調查同時還顯示,這些系統(tǒng)同樣都存在著空間數(shù)據信息獲取與更新困難、數(shù)據嚴重老化現(xiàn)勢性差的問題。本文將通過對城市規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)應用情況分析,闡述建設配套的規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)是解決數(shù)據老化問題的方法,并對規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)的數(shù)據標準,總體結構、系統(tǒng)的功能定位、系統(tǒng)數(shù)據的應用作一探討,最后對規(guī)劃編制系統(tǒng)的未來前景作些展望,不妥之處敬請指正。

2城市規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)的核心問題

城市規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)的核心是數(shù)據,建設城市規(guī)劃地理信息數(shù)據庫是系統(tǒng)的核心問題,其面臨的挑戰(zhàn)主要來自兩個方面:一是信息的內容,二是信息的質量及成本。信息的內容主要包括基礎地形、遙感或航拍影像數(shù)據、各種規(guī)劃成果數(shù)據;信息的質量主要包括信息的可靠性、現(xiàn)勢性和完整性。隨著經濟建設速度的加快,各地城市建設力度加大,地理信息數(shù)據變化的速度也隨之加快,這導致了數(shù)據生產與更新的成本增加。目前,我國許多城市投入大量人力、物力和財力進行數(shù)據庫建設,但仍然不同程度地存在著空間數(shù)據信息嚴重老化、現(xiàn)勢性差的問題,不能滿足現(xiàn)代城市規(guī)劃、建設和管理的需求,更不能滿足數(shù)字城市建設的需求。

3建設城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)解決核心問題

我們認為開發(fā)并推行統(tǒng)一標準的城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng),是從根本上解決數(shù)據瓶頸的最佳方法。城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)是應用CAD和GIS技術,將規(guī)劃編制過程中的規(guī)劃設計、基礎地形圖借用、屬性掛接、圖形校核、匯總入SDE空間數(shù)據庫等功能融為一體,在日常設計工作中完成GIS數(shù)據庫建設。查詢統(tǒng)計功能可避免用地平衡表、指標統(tǒng)計表中錯誤的發(fā)生。規(guī)劃師還可以利用GIS所具有強大的空間數(shù)據管理與分析功能開展更深層次的規(guī)劃研究。

3.1城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)的技術支撐

以GIS技術為基礎的數(shù)字城市技術發(fā)展到今天已經較為成熟,并且一直不斷的正在開發(fā)和發(fā)展中。完全可以作為規(guī)劃編制系統(tǒng)的技術支撐,關鍵支撐技術包括:①高速寬帶網絡支撐的計算機服務系統(tǒng)和網絡交換系統(tǒng);②高性能的信息處理服務器、計算機及海量存貯設備;③CAD、地理信息技術(GIS) 和遙感(RS);④統(tǒng)一、規(guī)范的城市規(guī)劃數(shù)據標準。

3.2編制統(tǒng)一、規(guī)范的城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據標準

城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據標準是建設城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)和城市規(guī)劃編制系統(tǒng)的基礎,如果基礎打不牢,系統(tǒng)的生命力將大打折扣。有的省市花了三年的時間來編制城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據庫標準,其重要性可見一斑。數(shù)據標準應包含以下內容:涵蓋總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、修建性詳細規(guī)劃等所有規(guī)劃設計要素的制圖標準,以及規(guī)劃各種成果數(shù)據的GIS分類編碼、圖層命名和屬性數(shù)據結構標準等。據悉2008年1月新的城鄉(xiāng)規(guī)劃法頒布后,建設部正在編制新的《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》和《城市規(guī)劃數(shù)據標準》,在沒有標準規(guī)范時,應根據地方實際情況制定內容全面,科學合理,可操作性強的數(shù)據標準,充分考慮數(shù)據的兼容性、可塑性來制定,以保證將來數(shù)據標準按國家標準修編后,老數(shù)據和新數(shù)據實現(xiàn)完全的數(shù)據融合?？上驳氖墙ㄔO部正在新編的《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》和《城市規(guī)劃數(shù)據標準》的討論稿已經下發(fā),可共參考借鑒。

3.3城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)總體結構

作為城市規(guī)劃行業(yè)的GIS編制系統(tǒng),應能解決如下問題:①、強制推行一套統(tǒng)一、規(guī)范的,涵蓋所有規(guī)劃設計要素的城市規(guī)劃制圖標準,保證每個設計者完成的規(guī)劃成果整齊劃一,有效規(guī)范設計過程。徹底解決有標準卻無法推行的問題;②、實現(xiàn)基礎地形圖、影像圖的分幅入庫及按權限安全調用;③、在規(guī)劃設計過程中直接進行空間屬性錄入,實現(xiàn)圖形要素與空間屬性掛接;④、對規(guī)劃成果進行數(shù)據校驗,確保規(guī)劃成果數(shù)據符合數(shù)據標準的要求。在設計的過程中完成規(guī)劃成果數(shù)據GIS建庫與更新工作,減輕工作量;⑤、利用GIS的查詢統(tǒng)計等功能,設計過程中的統(tǒng)計計算費時費力,數(shù)據指標計算不準確甚至自相矛盾的問題。

本文提出的系統(tǒng)總體結構是通過將CAD與GIS進行跨平臺結合,開發(fā)出新的規(guī)劃編制系統(tǒng)。系統(tǒng)能將規(guī)劃設計、標準貫徹、基礎地形圖借用、屬性掛接、圖形校核、匯總入庫等功能融為一體,使數(shù)據通存通取,支持不同使用對象對數(shù)據的應用。系統(tǒng)中各模塊的功能如下:

加載標準。系統(tǒng)應能完成總體規(guī)劃、專項規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、控詳規(guī)劃及修詳規(guī)劃等多種規(guī)劃。用戶可根據規(guī)劃任務的不同加載不同的數(shù)據標準,同時,也相應地建立與此類規(guī)劃任務匹配的設計環(huán)境,如:生成相應的標準圖層、打開空間屬性數(shù)據庫等。由于加載標準的不同,其它功能模塊的對象也有所不同。

基礎地形圖、路網圖、影像圖調用。基礎地形圖、路網圖、影像圖作為規(guī)劃設計的背景圖,可經過分幅處理后按準確坐標錄入到數(shù)據庫中,在庫中以原來的數(shù)據格式保存。調用時能自動形成一張完整的城市地形圖或影像圖。

規(guī)劃設計。繼續(xù)在CAD平臺上完成規(guī)劃設計工作,能夠進行道路繪制、地塊繪制、公共服務設施繪制及基礎設施繪制。提供多種方便的繪制工具,在設計時同時完成屬性錄入、掛接。完成的規(guī)劃成果可以成為帶有屬性的GIS數(shù)據能夠直接匯總入庫。

查詢統(tǒng)計。系統(tǒng)能針對不同的規(guī)劃成果的結構屬性進行查詢統(tǒng)計,生成自定義格式的報表,當然還可以自動計算如現(xiàn)狀一覽表和用地平衡表等固定格式的報表,查詢統(tǒng)計也可用以檢驗數(shù)據的完整性和準確性。

數(shù)據校驗。系統(tǒng)可以對設計成果的圖形要素、屬性數(shù)據進行校驗,以使成果數(shù)據達到規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據標準的要求。

匯總入庫。通過校驗的數(shù)據經匯總后轉換成GIS數(shù)據,存入到地理信息數(shù)據庫中。同一規(guī)劃成果支持多次入庫,可覆蓋以前的數(shù)據,也可生成不同的版本一起保存,選擇調用。

規(guī)劃成果調用。規(guī)劃成果數(shù)據調用時再轉換為CAD數(shù)據格式,實現(xiàn)規(guī)劃成果在CAD和GIS兩個平臺間無損無轉換。解決城市規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)的數(shù)據獲取與更新的瓶頸問題。還可通過GIS系統(tǒng)的空間數(shù)據管理與分析功能為規(guī)劃的研究、分析起到輔助決策重要的作用。

4 結束語

建設數(shù)據庫的普遍方式是:委托專門人員對已審批的CAD格式的規(guī)劃成果進行GIS轉換建庫。在這一過程中,雖然都采取了各種校核措施,但數(shù)據的可靠性、現(xiàn)勢性和完整性仍然無法保證。將數(shù)字城市技術與CAD現(xiàn)結合,建設面向城市規(guī)劃編制的GIS系統(tǒng)能很好地解決這一問題。隨著信息技術的不斷提高,會不斷有新的技術應用到城市規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)中,如GPS和三維仿真等,我們相信規(guī)劃編制GIS系統(tǒng)將會為城市建設規(guī)劃管理及數(shù)字城市建設發(fā)揮更大的作用。

作者簡介:

王殿秋,男,高級工程師。

范曉磊,男,高級工程師。