“多規合一”成果質量檢查方法及工具實現

王明省，徐志杰，張鵬程，張秀英

(廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510060)

1 引 言

“多規合一”是指國民經濟和社會發展規劃、城鄉規劃、土地利用總體規劃以及環保規劃、林業規劃等政府部門編制的涉及城市建設、社會民生的其他專項規劃等，基于城鄉空間布局上的銜接與協調，其目的是合理布局城鄉空間，有效配置土地資源，促進土地節約集約利用，加強生態環境保護，提高政府行政效能。最早，在北京、上海、廣州、武漢、深圳、重慶、廈門、云浮、河源等城市開展了“兩規合一”或“三規合一”等相關規劃融合工作。習近平總書記在2015年城市工作會議上強調，以主體功能區規劃為基礎統籌各類空間規劃，推進“多規合一”[1～6]。

目前，全國各地從省到市，再到縣，都在積極開展“多規合一”工作，但各地工作的重心都是“多規合一”規劃編制工作過程，如三上三下、市區聯動進行“多規合一”成果編制[1]。但對于如何保證成果質量，一般都是通過制圖工具和手工操作輔助的方式進行質量檢查，質量檢查速度比較慢，錯誤改正效率也較低。非常有必要針對“多規合一”“一張圖”的成果質量檢查開發一套檢查引擎，匯集形成一些質量檢查模式，為“多規合一”“一張圖”成果質量檢查提供方便、快捷的工具[2]。

2 問題分析

目前，當“多規合一”規劃編制成果完成后，規劃編制人員按照“成果數據標準”的相關要求，主要通過人工的方式對“規劃編制成果”進行質量檢查，這種方式的主要缺點如下：

(1)無法保證“多規合一”“一張圖”規劃編制成果符合成果數據標準。由于沒有針對性的專用質量檢查工具，規劃編制人員完成“多規合一”規劃編制成果后，由于涉及的檢查內容非常多，無法對數據標準要求所有內容進行一一檢查，從而無法保證成果滿足數據標準。

(2)“多規合一”“一張圖”規劃編制成果無法進行入庫。“多規合一”“一張圖”規劃編制成果的核心內容是土地利用總體規劃圖、城市總體規劃圖、兩規差異分析圖、控制線成果圖、土地利用總體規劃調入和調出圖等，而“一張圖”數據全部是空間數據。由于空間數據在幾何邏輯和拓撲關系上有嚴格要求，如果不滿足要求，數據是無法入庫的，因此，“多規合一”規劃編制成果沒有經過專業的成果質量檢查工具進行質量檢查，無法保證數據是可以入庫的。

(3)通過傳統的人工檢查方法進行質量檢查，工作效率非常低。如果沒有成果質量檢查工具，規劃編制人員則必須根據成果數據標準要求，通過人工方式，借助于專業的地理信息平臺分別對各項要求進行逐一檢查。而在進行屬性字段、幾何邏輯和拓撲結構檢查時，往往需要涉及以萬為單位計數的圖斑檢查。因此操作難度非常大，工作效率也非常低。

(4)規劃編制人員使用專業地理信息平臺進行質量檢查，綜合專業知識的掌握和技術門檻要求非常高。使用傳統的人工檢查的方法，規劃編制人員則需要借助于專業的地理信息平臺軟件進行操作，而且必須對數據庫、空間數據、地圖要素、幾何邏輯等涉及的計算機、測量、地圖、幾何等各專業都要有所了解，并且需要熟練掌握地理信息平臺軟件的使用，因此綜合專業要求非常高。

市場上沒有系統性地針對“多規合一”“一張圖”規劃編制成果的系統性質量檢查工具。目前，ArcGIS、SuperMap等常用地理信息平臺軟件雖然提供了一些通用的空間數據檢查工具或方法，但并沒有提供針對“多規合一”“一張圖”規劃編制成果的專門檢查工具。需要針對“多規合一”規劃編制成果，實現一套系統性的質量檢查工具。

3 質量檢查工具設計

3.1 總體框架

“多規合一”成果質量檢查工具是“多規合一”信息平臺的重要組成部分，根據“多規合一”信息平臺整體要求[7，8]，設計質量檢查工具框架如圖1所示：

圖1 成果質量檢查工具框架圖

如圖1所示，成果質量檢查工具是“多規合一”信息平臺的重要組成部分，數據通過質量檢查工具質量檢查后，方可提供給“多規合一”信息平臺其他各子系統使用。“多規合一”成果質量檢查工具基于.NET Framework 3.5框架以及Arc Engine 10.0、WinForm搭建。根據多規合一成果標準開發，可以支持對文本文件、Shape數據等多源數據檢查。質量檢查工具使用用戶包括“多規合一”規劃編制人員、成果核查人員、業務審批人員等。

3.2 檢查方法

“多規合一”成果質量檢查通過成果質量檢查工具實現，其核心組成為成果質量檢查引擎，規劃編制人員在完成規劃編制成果后，將規劃編制成果輸入成果質量檢查引擎，成果質量檢查引擎根據成果數據標準要求，對規劃編制成果進行質量檢查，檢查后輸出成果檢查報告，規劃編制人員根據成果質量檢查報告進行規劃編制成果的修改完善，如圖2所示：

圖2 成果質量檢查方法

成果質量檢查引擎為“多規合一”規劃編制工作提供了全項檢查、分項檢查和專題檢查等三種檢查模式，如圖3所示：

圖3 成果質量檢查模式

如圖4所示，成果質量檢查引擎具體實現了成果目錄規范性檢查、數據坐標系與圖形空間范圍檢查、數據圖層命名及結構規范性檢查、數據屬性字段值檢查和數據空間拓撲關系檢查等五個分項檢查[2]。

圖4 成果質量檢查五個分項檢查

(1)成果目錄規范性檢查：成果目錄規范性檢查是規劃編制成果檢查的第一步，首先對提交的成果進行整體性檢查，檢查工作成果文件夾和文件類型是否符合要求，只有符合要求的工作成果方可以提交。

(2)數據坐標系與圖形空間范圍檢查：對于規劃編制成果中的數據首先進行坐標系和圖形空間范圍檢查。通過檢查確定所有提交數據為符合規定統一的坐標系，其次要求數據在各自所在區域的行政區劃范圍內。

(3)數據圖層命名及結構規范性檢查：根據成果數據標準要求，針對規劃編制成果進行質量檢查，格式為規定的地理信息數據格式(如GDB格式)；圖層類型及圖層名檢查，檢查規劃編制成果中圖層是否與成果數據標準的圖層命名、圖層類型一致；圖層結構檢查：檢查規劃編制成果中圖層字段結構是否與成果數據標準要求的字段名、字段別名、字段類型一致。從而保證所有數據成果都已提交并且滿足命名要求和結構要求。

(4)數據屬性字段值檢查：根據成果數據標準數據格式的要求，對數據屬性字段值進行詳細檢查，檢查數據屬性字段的必填性、唯一性、值域范圍、面積符合性、邏輯包含性和規范性等[9，10]。

(5)數據空間拓撲關系檢查：實現數據圖層內拓撲關系檢查和圖層之間拓撲關系檢查[9，10]。

①數據圖層內拓撲關系檢查：完成自相交、空幾何、非閉合環、微小面積、重復面、面相交和面粘連檢查。

②圖層之間拓撲關系檢查：通過圖層之間拓撲關系檢查，進行提交規劃編制成果中兩個圖層之間的拓撲關系檢查。一方面，通過上述檢查，可以保證提交的數據能夠進行“一張圖”拼合；另一方面，可以保證拼合的“一張圖”中，土地規劃期末地類圖斑圖層、城鄉規劃拼合圖層和“多規合一”用地圖層不留白；再一方面，通過調入/調出與土規期末地類圖斑與“多規合一”用地圖層的空間分析和屬性檢查，從而保證數據在將來規劃編制中協調應用，保證調入、調出地塊基礎數據的正確性。

3.3 檢查流程

“多規合一”成果質量檢查基本流程主要包括5個階段，即啟動系統工具，輸入檢查成果，選擇檢查模式，運行成果質量檢查引擎，輸出成果檢查報告。具體流程如圖5所示：

(1)啟動：啟動成果質量檢查工具，選擇需要檢查的成果目錄，加載圖層數據。

(2)輸入檢查成果：根據加載的規劃編制成果，從中選擇需要檢查的具體內容。

(3)選擇檢查模式：選擇檢查的模式，即全項檢查、分項檢查還是專題檢查。

(4)運行成果質量檢查引擎：根據選擇的檢查模式，運行成果質量檢查引擎，對輸入的規劃編制成果進行質量檢查。

圖5 成果質量檢查流程

(5)輸出成果檢查報告：質量檢查后，成果質量檢查引擎根據檢查類型和檢查的內容，輸出成果檢查報告。

(6)修改完善成果：規劃成果編制人員根據成果檢查報告，對規劃編制成果進行修改完善。

4 質量檢查工具

成果質量檢查工具由檢查模式和分項檢查組成。檢查模式包括了全項檢查、分項檢查和專題檢查等三種模式，如圖6所示：

圖6 成果質量檢查引擎

針對“多規合一”規劃編制成果專門開發的成果質量檢查工具，該工具通過成果質量檢查引擎實現。成果質量檢查引擎嚴格按照“多規合一”規劃編制成果數據標準的要求進行設計開發。

成果質量檢查引擎針對數據標準要求，對檢查內容進行了分類設計，從而可以為用戶提供非常全面、方便的成果質量檢查操作，用戶根據需要即可以進行全面而又方便的“一鍵式”最終成果質量檢查，又可以有針對性地對選定的圖層和分項檢查內容進行快速質量檢查。

成果質量檢查的核心是針對五個分項檢查提供了三種檢查模式，三種檢查模式分別描述如下：

4.1 全項檢查

全項檢查為用戶提供了對一套完整規劃編制成果的“一鍵式”檢查功能，該功能充分考慮了各部門工作人員比較多，每個人技術水平參差不齊的情況，即使沒有什么專業技術水平的人員也可以方便完成工作成果的檢查，并按自己想要的方式將檢查成果輸出，提供給專業技術人員用于參考，進行工作成果的完善。

全項檢查一次性對一套完整的規劃編制成果進行5個分項的檢查，具體包括成果目錄規范性檢查、數據坐標系與圖形空間范圍檢查、數據圖層命名及結構規范性檢查、數據屬性字段值檢查和數據空間拓撲關系檢查等5個分項檢查。除了成果目錄規范性檢查為整體性規范性檢查外，其他4項檢查將針對所有數據圖層進行專業性檢查，如圖7所示：

圖7 全項檢查

4.2 分項檢查

分項檢查為用戶提供了按照成果目錄規范性檢查、數據坐標系與圖形空間范圍檢查、數據圖層命名及結構規范性檢查、數據屬性字段值檢查和數據空間拓撲關系檢查等5個分項分別進行檢查的功能。用戶可以選擇任意一個分項，對完成部分的規劃編制成果進行檢查，如圖8所示：

圖8 分項檢查

4.3 專題檢查

專題檢查為用戶提供了按照選定的數據圖層進行數據成果質量檢查的方法。用戶根據需要，可以選擇任意一個需要檢查的數據圖層，然后進行成果目錄規范性、數據坐標系與圖形空間范圍、數據圖層命名及結構規范性、數據屬性字段值和數據空間拓撲關系的檢查，檢查后輸出檢查結果報告，如圖9所示：

圖9 專題檢查

5 實現及應用

5.1 系統實現

根據質量檢查方法，按照質量檢查流程，開發實現了“多規合一”“一張圖”質量檢查工具，工具包括全項檢查、分項檢查和專題檢查，其執行界面分別如圖10、圖11和圖12所示：

圖10 全項檢查

圖11 分項檢查

圖12 專題檢查

5.2 應用情況

“多規合一”成果質量檢查工具在多個城市和地區的“多規合一”規劃成果編制中得到了應用，現選擇某城市“多規合一”成果，通過質量檢查工具進行檢查和人工檢查進行比對，具體檢查情況分析如下，如表1所示：

綜上分析，使用“多規合一”“一張圖”質量檢查工具后，質量檢查效率明顯提高。

另外，使用“多規合一”“一張圖”質量檢查工具可以方便地形成檢查錯誤報告，通過錯誤報告輔助，可以快速定位錯誤，同時，針對錯誤情況也給出明確提醒，從而方便規劃編制人員方便地修改成果。

“多規合一”“一張圖”質量檢查工具在廣州市城市規劃勘測設計研究院承擔的寧夏回族自治區、福州市、漳州市、臨湘市、徐州市經濟技術開發區等多個“多規合一”項目中都得到了較好的應用，保證了“多規合一”規劃編制成果的質量。

表1

6 結 語

該工具具有操作簡單、快速檢測、檢測全覆蓋的特點，檢查后的質量檢查報告可以為規劃編制人員提供快速的錯誤圖斑定位和明確的修改指導建議等，從而可以保證規劃編制人員方便地進行成果的修改完善，該工具特點如圖13所示。

圖13 成果質量檢查工具特點

第一，該工具操作簡單靈活。該工具提供了“一鍵式”傻瓜操作方法。規劃編制人員在按照成果數據標準完成成果編制后并存放到相應的文件夾，質量檢查人員只需通過成果質量檢查工具點一下按鈕，即可完成全項檢查，并形成質量檢查報告。另外，工具根據需要提供的分項檢查和專題檢查工具，可以為用戶提供非常靈活方便的檢查操作，用戶可以根據需要進行各種組合式檢查方法，并且也可以在規劃編制過程中，根據需要，對完成的部分成果進行質量檢查，從而為規劃編制提供輔助支持。

第二，該工具檢測快速。本工具是基于ArcEngine 10開發的C/S系統，可以單機使用，可以方便快速地加載矢量數據，使用方便，檢查運算快捷。

第三，該工具實現檢測全覆蓋。本工具是按照成果數據標準的要求開發的，工具對要檢查的各項內容進行了全覆蓋。

第四，該工具提供了明確修改指導意見。在工具中，針對各類質量問題和錯誤進行了分類定義和分析，并定義了相應的錯誤編碼、錯誤提示和錯誤修改建議，通過錯誤修改提示，可以指導規劃編制人員進行快速方便和針對性的錯誤修改。