基于GIS的違法建筑管理研究與應(yīng)用

胡冬梅，夏君

（1.重慶市勘測(cè)院，重慶 401121； 2.重慶市地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工程技術(shù)研究中心，重慶 401121）

基于GIS的違法建筑管理研究與應(yīng)用

胡冬梅1，2*，夏君1

（1.重慶市勘測(cè)院，重慶 401121； 2.重慶市地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工程技術(shù)研究中心，重慶 401121）

違法建筑對(duì)城市規(guī)劃與建設(shè)帶來了巨大影響。本文以Web GIS技術(shù)為核心，以電子地圖為基礎(chǔ)，通過專題數(shù)據(jù)地圖聚合技術(shù)、REST架構(gòu)、分級(jí)簇組的矢量數(shù)據(jù)展示技術(shù)，對(duì)基于GIS的違法建筑管理進(jìn)行了研究與應(yīng)用。系統(tǒng)為管理者提供了更為科學(xué)、直觀的管理手段。

GIS；違法建筑；ActionScript；表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移；簇組

1　引 言

違法建筑是未經(jīng)土地、規(guī)劃主管部門批準(zhǔn)，擅自建設(shè)的建筑物。違法建筑給城市規(guī)劃建設(shè)帶來了巨大影響。為全面、準(zhǔn)確掌握各區(qū)縣違法用地和違法建筑現(xiàn)狀，有計(jì)劃、有重點(diǎn)、高效率地推進(jìn)違法用地和違法建筑整治工作，我們提出了一套現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、專題化的違法建筑管理方式。

系統(tǒng)以WebGIS技術(shù)為核心，在影像電子地圖基礎(chǔ)上，建立區(qū)域違法建筑專題數(shù)據(jù)庫(kù)，通過違法建筑應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行管理。系統(tǒng)為管理者提供更為科學(xué)、直觀的管理手段。通過WebGIS，將基礎(chǔ)電子地圖與違法建筑專題信息疊加、整合，并輔以其他展示形式，搭建翔實(shí)、動(dòng)態(tài)的違法建筑數(shù)據(jù)庫(kù)，建立基于位置的數(shù)字化違法建筑管理平臺(tái)，有效地提升區(qū)域違法建筑的管理效率，為管理者提供更加便利的信息服務(wù)平臺(tái)，全方位地滿足定位、分析、整治的信息需求。

2　關(guān)鍵技術(shù)

2.1ActionScript矢量數(shù)據(jù)展示技術(shù)

ActionScript一種完全的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，功能強(qiáng)大，類庫(kù)豐富，語(yǔ)法類似JavaScript，多用于Flash互動(dòng)性、娛樂性、實(shí)用性開發(fā)，RIA（富客戶端）開發(fā)［1］。相比于JavaScript地圖控件，使用ActionScript開發(fā)而成的地圖控件其在矢量數(shù)據(jù)的渲染上更具效率。因此，利用Action Script實(shí)現(xiàn)了矢量數(shù)據(jù)的展示、互動(dòng)等功能。

2.2分級(jí)簇組式的矢量數(shù)據(jù)加載

B/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，海量矢量數(shù)據(jù)加載與顯示是一個(gè)困擾系統(tǒng)性能問題之一。海量數(shù)據(jù)常導(dǎo)致系統(tǒng)加載緩慢，地圖渲染壓力巨大。為解決該問題，傳統(tǒng)方法是將矢量數(shù)據(jù)后臺(tái)動(dòng)態(tài)渲染成瓦片數(shù)據(jù)，但這樣卻使數(shù)據(jù)在交互性上降低。為此，在分析了違建數(shù)據(jù)的特征及數(shù)量的情況下，系統(tǒng)采用了分級(jí)簇組式的矢量數(shù)據(jù)加載方式。這種方式是將矢量數(shù)據(jù)根據(jù)面積大小分為多個(gè)級(jí)別，面積越大級(jí)別越高，對(duì)于低級(jí)別的數(shù)據(jù)按照位置進(jìn)行集合形成簇組，以簇組+違建數(shù)量的方式展示違建數(shù)據(jù)。如圖1所示:

圖1　違法建筑分級(jí)、集合式展示

2.3動(dòng)態(tài)、可定制的違法建筑專題地圖

系統(tǒng)能夠根據(jù)不同需求，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地定制不同專題地圖。根據(jù)違建數(shù)據(jù)的不同，可以實(shí)現(xiàn)違法建筑區(qū)劃專題地圖、違法建筑分類專題地圖、違法建筑整治計(jì)劃專題地圖、違法建筑實(shí)施專題地圖等。根據(jù)疊加的不同圖層，可以實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)紅線內(nèi)違法建筑分布專題地圖。

2.4REST表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移（Representational State Transfer）

REST本身不是標(biāo)準(zhǔn)，而是一組廣義的設(shè)計(jì)原則，它是為分布式超媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種架構(gòu)風(fēng)格［2］。它是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的設(shè)計(jì)和開發(fā)方式，可以降低開發(fā)的復(fù)雜性，提高網(wǎng)站的可伸縮性。REST模式的Web服務(wù)更加簡(jiǎn)潔，越來越多的Web服務(wù)開始采用REST設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)違法建筑客戶端發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，首先從客戶端注冊(cè)中心解析服務(wù)地址，并向該遠(yuǎn)程服務(wù)發(fā)起調(diào)用請(qǐng)求。REST服務(wù)根據(jù)請(qǐng)求內(nèi)容進(jìn)行處理，本地服務(wù)能夠完成服務(wù)請(qǐng)求的，則執(zhí)行服務(wù)并范圍結(jié)果。本地服務(wù)不能完成的，則通過服務(wù)端注冊(cè)中心解析其他服務(wù)地址，并完成整個(gè)服務(wù)。圖2介紹了REST風(fēng)格下區(qū)域違法建筑分析服務(wù)調(diào)用。

圖2　REST風(fēng)格下的區(qū)域分析

REST+WebGIS（WebGIS=Internet+GIS）可以說是GIS的另一次飛躍。它將粗粒度的GIS服務(wù)以一種新的方式組裝起來［3］。

3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

平臺(tái)采用B/S結(jié)構(gòu)，基于“愛尚重慶地圖服務(wù)平臺(tái)”提供的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行違法建筑數(shù)據(jù)查詢和分析，系統(tǒng)架構(gòu)圖如3所示:

系統(tǒng)的整體架構(gòu)包含六個(gè)部分，分別為平臺(tái)的硬件支撐部分（物理層）、軟件支撐部分（軟件支撐層）、數(shù)據(jù)體系建設(shè)部分（數(shù)據(jù)層）、平臺(tái)支撐部分（平臺(tái)層）、軟件業(yè)務(wù)應(yīng)用部分（應(yīng)用層）以及用戶使用部分（用戶層）。

圖3　系統(tǒng)架構(gòu)圖

軟硬件支撐部分為系統(tǒng)搭建起一個(gè)完善的信息化支撐環(huán)境。數(shù)據(jù)體系建設(shè)部分主要包括數(shù)據(jù)的收集和整理，建立一套完善的數(shù)據(jù)體系，為違法建筑提供一個(gè)全面的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。平臺(tái)的搭建部分主要利用“愛尚重慶地圖引擎”提供數(shù)據(jù)訪問以及地理信息功能操作服務(wù)。軟件功能建設(shè)部分面向各角色用戶業(yè)務(wù)需要提供可視化管理以及輔助決策服務(wù)。

4　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1違法建筑專題數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

違法建筑與空間位置有著密切的關(guān)系，每個(gè)違法建筑都有其唯一的空間信息。這些空間信息是建立違法建筑空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。在對(duì)違法建筑空間信息獲取中，我們根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)了三種獲取方式，分別為:從測(cè)繪成果提取、利用工作底圖實(shí)地調(diào)查、利用智能終端調(diào)查。違法建筑專題數(shù)據(jù)庫(kù)中，除空間數(shù)據(jù)外，還包含各種屬性信息、多媒體信息等。如圖4所示:

圖4　違法建筑數(shù)據(jù)庫(kù)

4.2違法建筑地圖展示及查詢定位

系統(tǒng)采用專題電子地圖的形式進(jìn)行違法建筑信息的展示，即以影像電子地圖數(shù)據(jù)為底圖，動(dòng)態(tài)疊加違法建筑數(shù)據(jù)，從而形成違法建筑專題地圖。對(duì)于海量的違法建筑空間信息，系統(tǒng)采用了分級(jí)、逐步加載的方式。分級(jí)即根據(jù)違法建筑面積劃分為多個(gè)等級(jí)，面積越大其等級(jí)越高。展現(xiàn)時(shí)，首先加載高等級(jí)空間數(shù)據(jù)并使用地圖引擎進(jìn)行顯示，然后加載次級(jí)空間數(shù)據(jù)展示。通過該方式，有效地減少了海量數(shù)據(jù)加載的等待，提高了系統(tǒng)展示效率。

系統(tǒng)提供了五種查詢定位方法，采用了兩種展現(xiàn)方式。五種查詢定位方法分別為:綜合查詢、按建筑性質(zhì)查詢、按用地性質(zhì)查詢、按行政區(qū)域查詢、按擬定類別查詢。兩種展現(xiàn)方式分別為:地圖展現(xiàn)、列表展現(xiàn)。從而滿足了不同場(chǎng)合、不同用戶的需求。

4.3違法建筑統(tǒng)計(jì)分析

系統(tǒng)提供匯總統(tǒng)計(jì)分析、分區(qū)統(tǒng)計(jì)分析、分類統(tǒng)計(jì)分析、自定義統(tǒng)計(jì)分析。自定義統(tǒng)計(jì)分析能夠讓用戶根據(jù)不同的需求組合查詢，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。自定義統(tǒng)計(jì)分析可以實(shí)現(xiàn)社區(qū)、村統(tǒng)計(jì)分析、居民區(qū)統(tǒng)計(jì)分析、違建面積區(qū)間統(tǒng)計(jì)分析等等。在統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的展示中，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)表、圖形兩個(gè)展示方式。

4.4違法建筑整治計(jì)劃編制

系統(tǒng)提供整治計(jì)劃編制功能。用戶根據(jù)實(shí)際要求，可以對(duì)每個(gè)違法建筑數(shù)據(jù)設(shè)置整治年份。根據(jù)不同的整治時(shí)間，系統(tǒng)能夠自動(dòng)編制不同時(shí)段的整治計(jì)劃，這些計(jì)劃不僅能夠以表格形式展示，還能夠以整治計(jì)劃專題地圖展示。除此以外，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，編制統(tǒng)計(jì)圖表。

4.5違法建筑動(dòng)態(tài)管理

違法建筑數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)變化的，隨著時(shí)間會(huì)銷毀或產(chǎn)生。因此，系統(tǒng)采用了一套全新的違法建筑管理流程。當(dāng)違法建筑產(chǎn)生時(shí)，基層巡查人員通過系統(tǒng)提交新增違法建筑的空間、屬性信息；核查人員通過系統(tǒng)，核查提交的新增違法建筑的正確性，并確定新增違法建筑的有效性；管理人員通過系統(tǒng)，編制違法建筑處理計(jì)劃；實(shí)施人員通過系統(tǒng)，逐個(gè)處理違法建筑；領(lǐng)導(dǎo)層通過系統(tǒng)，即時(shí)了解區(qū)域中違法建筑情況、計(jì)劃實(shí)施情況。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果如圖5、圖6所示:

圖5　系統(tǒng)效果圖（分區(qū)查詢、統(tǒng)計(jì)）

圖6　系統(tǒng)效果圖（違建查詢定位、屬性展示）

5　結(jié) 語(yǔ)

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，對(duì)用戶設(shè)備要求低，只需要瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)時(shí)查詢、定位、分析、管理違法建筑。系統(tǒng)已被成功的運(yùn)用于多個(gè)部門的違法建筑管理之中。它提供可視化、操作便捷的管理環(huán)境。用戶不僅能夠通過地圖瀏覽區(qū)域概況，而且能夠清晰地查看違法建筑的分布狀況及其基本屬性信息，統(tǒng)計(jì)違法建筑的面積、個(gè)數(shù)、分類等。同時(shí)，用戶能夠方便地在該平臺(tái)上進(jìn)行違法建筑的查找、增加、刪除、編輯、計(jì)劃編制、實(shí)施監(jiān)控等操作。

隨著對(duì)違法建筑整治力度的加大，對(duì)違法建筑的管理提出更高要求。現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、專題化的違法建筑管理系統(tǒng)將是各部門數(shù)字化管理的首選方式。

［1］趙大龍，龔承，王欣娜.ActionScript在大慶市電子地圖開發(fā)中的應(yīng)用研究［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2008（4）.

［2］李久剛，唐新明，汪匯兵等.REST架構(gòu)的WebGIS技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)［J］.測(cè)繪科學(xué)，2011（3）.

［3］徐占華，夏君.基于SOA的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.測(cè)繪科學(xué)，2011（3）.

Research and Application on Illegal Building Management System Based on GIS

Hu Dongmei1，2，Xia Jun1
（1.Chongqing Survey Institute，Chongqing 401121，China；2.Chongqing Geographic National Condition Monitoring Engineering Research Center，Chongqing 401121，China）

Illegal building has brought the huge impact to urban planning and construction.This paper take the Web GIS technology as the core and based on the electronic map is established，research the illegal building management based on GIS，through the Thematic data map aggregation technique，REST architecture，vector data cluster.It provides more scientific and intuitive management means for managers.

GIS；Illegal building；ActionScript；REST；Cluster

1672-8262（2016）04-14-04

P208.2

B

2016—05—11

胡冬梅（1980—），女，工程師，主要從事地理信息、航測(cè)質(zhì)檢等方面的工作。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目（2015-K8-009）