數字城市技術在城市規劃編制中的應用

王殿秋 范曉磊

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

關鍵詞:數字城市;城市規劃編制系統

1 引言

“數字化”,在21世紀已經逐漸成為新的競爭制高點,“數字地球”、“數字城市”作為一種全球戰略,成為了現代社會追求的目標。城市規劃管理已經成為數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技術的城市規劃管理系統,給城市規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,這些系統同樣都存在著空間數據信息獲取與更新困難、數據嚴重老化現勢性差的問題。本文將通過對城市規劃管理GIS系統應用情況分析,闡述建設配套的規劃編制GIS系統是解決數據老化問題的方法,并對規劃編制GIS系統的數據標準,總體結構、系統的功能定位、系統數據的應用作一探討,最后對規劃編制系統的未來前景作些展望,不妥之處敬請指正。

2城市規劃管理GIS系統的核心問題

城市規劃管理GIS系統的核心是數據,建設城市規劃地理信息數據庫是系統的核心問題,其面臨的挑戰主要來自兩個方面: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、遙感或航拍影像數據、各種規劃成果數據;信息的質量主要包括信息的可靠性、現勢性和完整性。隨著經濟建設速度的加快,各地城市建設力度加大,地理信息數據變化的速度也隨之加快,這導致了數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、物力和財力進行數據庫建設,但仍然不同程度地存在著空間數據信息嚴重老化、現勢性差的問題,不能滿足現代城市規劃、建設和管理的需求,更不能滿足數字城市建設的需求。

3建設城市規劃編制GIS系統解決核心問題

我們認為開發并推行統一標準的城市規劃編制GIS系統,是從根本上解決數據瓶頸的最佳方法。城市規劃編制GIS系統是應用CAD和GIS技術,將規劃編制過程中的規劃設計、基礎地形圖借用、屬性掛接、圖形校核、匯總入SDE空間數據庫等功能融為一體,在日常設計工作中完成GIS數據庫建設。查詢統計功能可避免用地平衡表、指標統計表中錯誤的發生。規劃師還可以利用GIS所具有強大的空間數據管理與分析功能開展更深層次的規劃研究。

3.1城市規劃編制GIS系統的技術支撐

以GIS技術為基礎的數字城市技術發展到今天已經較為成熟,并且一直不斷的正在開發和發展中。完全可以作為規劃編制系統的技術支撐,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和網絡交換系統;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統一、規范的城市規劃數據標準。

3.2編制統一、規范的城市規劃地理信息系統數據標準

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

3.3城市規劃編制GIS系統總體結構

作為城市規劃行業的GIS編制系統,應能解決如下問題:①、強制推行一套統一、規范的,涵蓋所有規劃設計要素的城市規劃制圖標準,保證每個設計者完成的規劃成果整齊劃一,有效規范設計過程。徹底解決有標準卻無法推行的問題;②、實現基礎地形圖、影像圖的分幅入庫及按權限安全調用;③、在規劃設計過程中直接進行空間屬性錄入,實現圖形要素與空間屬性掛接;④、對規劃成果進行數據校驗,確保規劃成果數據符合數據標準的要求。在設計的過程中完成規劃成果數據GIS建庫與更新工作,減輕工作量;⑤、利用GIS的查詢統計等功能,設計過程中的統計計算費時費力,數據指標計算不準確甚至自相矛盾的問題。

本文提出的系統總體結構是通過將CAD與GIS進行跨平臺結合,開發出新的規劃編制系統。系統能將規劃設計、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,使數據通存通取,支持不同使用對象對數據的應用。系統中各模塊的功能如下:

加載標準。系統應能完成總體規劃、專項規劃、分區規劃、控詳規劃及修詳規劃等多種規劃。用戶可根據規劃任務的不同加載不同的數據標準,同時,也相應地建立與此類規劃任務匹配的設計環境,如:生成相應的標準圖層、打開空間屬性數據庫等。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?；A地形圖、路網圖、影像圖作為規劃設計的背景圖,可經過分幅處理后按準確坐標錄入到數據庫中,在庫中以原來的數據格式保存。調用時能自動形成一張完整的城市地形圖或影像圖。

規劃設計。繼續在CAD平臺上完成規劃設計工作,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。完成的規劃成果可以成為帶有屬性的GIS數據能夠直接匯總入庫。

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

數據校驗。系統可以對設計成果的圖形要素、屬性數據進行校驗,以使成果數據達到規劃地理信息系統數據標準的要求。

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

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

4 結束語

建設數據庫的普遍方式是:委托專門人員對已審批的CAD格式的規劃成果進行GIS轉換建庫。在這一過程中,雖然都采取了各種校核措施,但數據的可靠性、現勢性和完整性仍然無法保證。將數字城市技術與CAD現結合,建設面向城市規劃編制的GIS系統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劃編制GIS系統中,如GPS和三維仿真等,我們相信規劃編制GIS系統將會為城市建設規劃管理及數字城市建設發揮更大的作用。

作者簡介:

王殿秋,男,高級工程師。

范曉磊,男,高級工程師。