基于GIS的空間規劃信息化技術研究與探索

孫 麗 （合肥市測繪設計研究院，安徽 合肥 230061)

1 引言

近年來，我國持續開展空間規劃信息化技術的研究與模式的探索，已經取得了積極的成果。大力推進空間規劃信息化的建設步伐，對于解決不同類型空間規劃自成體系、內容沖突、缺乏銜接協調等突出問題，促使建設項目可落地、可決策、可實施，為審批提速創造條件，對實現國土空間集約、高效、持續利用，促進經濟社會與生態環境協調發展具有十分重要的現實意義。在國家層面政策的宏觀指引下，圍繞政府職能轉變和治理能力現代化的目標，為進一步提升GIS輔助空間規劃信息化服務能力，本文以構建空間規劃體系，實現多個規劃融合需求為出發點，開展空間規劃信息化技術研究與探索，通過構建空間規劃一張藍圖數據庫、搭建項目生成系統，統籌項目實施，實現對空間規劃的數據資料、業務辦理、規劃實施等進行訪問、調閱、查看和管理，實現空間規劃數據的動態比對分析反饋，并保持實時聯動更新，為空間規劃成果的有效管理提供科學支撐。

2 關鍵技術研究

2.1 空間規劃數據規整技術

由于原始數據具有數據源多樣化、數據格式多樣化、坐標系多樣化等特點，綜合采用 ARCGIS、CASS、FME等GIS軟件以及自主研發的GIS處理工具，對空間規劃數據按照要素內容進行分類，通過數據抽取、轉換、整理、屬性處理、質量檢查等數據規整步驟，生成一張藍圖數據庫。

2.2 基于OGC標準的GIS服務技術

空間信息共享基于OGC標準的GIS服務技術和Web Services技術。通過采用OGC或ISO相關標準協議，構建一個基于網絡的地理空間信息服務框架體系，為不同用戶提供功能各異的一站式空間信息服務功能。實現對于不同格式數據的轉換功能，實現對于矢量、柵格、CAD等多種數據格式的統一管理，從而為空間規劃數據服務提供數據基礎，實現分布式的數據服務模式。基礎服務采用基于國際ISO標準，實現對于數據倉庫模塊中的空間數據的發布、表達、渲染、注釋以及制圖等功能，并向用戶返回相應的請求結果。應用服務用于構建面向業務的應用系統，用于實現空間規劃數據的應用服務。

2.3 高效的多元異構數據管理

通過實現對多元異構數據的整合和統一的管理，支持2000國家大地坐標系、1980西安坐標系、1954年北京坐標系等坐標系統的相互轉換，支持多種空間數據格式轉換，支持多用戶并發訪問與編輯，為多用戶編輯、歷史數據管理以及數據復制同步等提供支持等。

2.4 空間規劃信息化技術

為更靈活地應對業務管控多樣性的規則變動，建立了空間規劃規則字典，針對涉及規劃成果的合規性檢測、項目預審等參數化組合配置和模板化管理。同時引入工作流引擎，通過工作流定義工具定義各類業務流程，通過工作流搭建工具搭建具體的業務流程應用，把工作流要素（流程、用戶、角色、表單、權限等）按照一定規則和約定連接在一起，描述一個特定業務流程，形成工作流應用環境，按事先定義好的任務順序自動運行的業務處理模式。

2.5 集成GIS和MIS的一體化技術

GIS側重在空間數據的管理和分析，MIS側重于業務的流程處理。根據業務特點和系統建設需求，設計時采用MIS和GIS一體化集成的設計思路，從數據模型、功能組織和界面表現上進行技術的集成。

3 技術實現與應用

3.1 空間規劃數據規整

匯集相關部門規劃、實施、現狀空間數據，統一格式、統一坐標，整合建庫作為一張藍圖工作底圖，形成一張藍圖數據體系。

3.1.1 統一坐標基準

本文采用二維七參數坐標轉換模型與平面四參數坐標轉換模型進行坐標轉換參數計算與坐標轉換，完成工作區域1954年北京坐標系、1980西安坐標系與2000國家大地坐標系之間的轉換關系，為增強轉換參數的保密性和統一性，利用南方坐標轉換處理軟件iData數據工廠坐標轉換軟件，將坐標轉換參數內置于該軟件內，根據空間數據原坐標基準情況，設定對應的坐標轉換方案，實現空間數據的坐標轉換（轉換流程如圖1所示）。所有成果、成圖數據統一到了2000國家大地坐標系下。

圖1 坐標轉換流程圖

3.1.2 空間規劃數據整合、建庫

空間規劃數據庫建庫主要包含基礎地理數據、“空間規劃”編制成果、規劃成果數據、現狀數據、項目數據等數據的整合建庫（如圖2所示），數據庫成果為屬性完善的矢量數據成果與部分柵格數據。針對建庫數據進行整合分類，通過對數據進行服務注冊與服務發布，共發布數據服務70余項，建成完善的數據服務資源目錄，形成一張藍圖數據體系。

圖2 空間規劃數據整合建庫效果圖

由于原始數據組織結構各異，包括紙質檔案、掃描圖片、表格、文本、Shape矢量數據、MDB數據庫、DWG圖形數據、TIFF影像、IMG影像、MapGIS數據等；尺度多樣，矢量數據比例尺不統一，影像數據地面分辨率不同。因此在數據整理的過程內，對所有文件的結構和數據進行詳細的調研分析，摸清數據資源家底，形成相對規范的數據結構，對空間規劃數據進行分類整合、建庫。

數據整理包括矢量數據的數據格式轉換、坐標轉換、圖形處理、數據圖層命名及字段規范化處理、字段值填寫、圖形拓撲檢查等，影像柵格數據的拼接、裁剪、色彩調整以及坐標配準等處理。數據建庫是將整理好的數據入庫到各自歸屬的數據集，成果數據庫采用GEODATABASE數據模型，柵格數據采用柵格數據集方式組織；矢量數據采用矢量數據集和要素類進行組織。數據庫庫體結構的定義字典采用Oracle數據庫或者XML規則存儲。數據發布完成發布MXD文件進行數據來源設置、配色、分級比例顯示設置等。

3.1.3 空間規劃數據管理

搭建空間規劃數據成果管理平臺，實現對空間規劃數據庫的進行管理以及更新維護，包括地圖操作、數據查詢、數據統計、空間分析、數據匯交、數據提取、服務注冊與管理、制圖輸出等專業功能。

數據匯交：提供空間規劃數據的匯交使用，包括數據導入、數據檢查、數據查詢、數據修改和數據導出等功能。

數據展示：提供了一張藍圖展示，實現項目建設涉及各種數據成果，基礎地理信息數據、影像圖數據、空間規劃數據、規劃編制成果數據、項目建設數據等各種數據的綜合展示、瀏覽查看、屬性查詢等。

數據管理：通過調用信息服務和發布信息服務的方式實現數據共享與交換。同時，將來自不同部門的信息資源匯集，實現地圖疊加、對比分析等。

綜合分析應用：實現各類空間要素資源數據的統一集中管理，數據信息查詢、分析及綜合應用等各項數據應用功能。

服務注冊：提供查詢數據目錄服務，實現服務注冊，支持rest服務、wms服務、wmts服務等各類地圖服務注冊，并能根據自己的數據權限進行下一步的查閱、下載等功能應用。

服務管理：提供服務運行狀態、服務基本信息等管理，實現資源目錄管理，提供資源目錄樹的結構配置等。

3.2 項目生成系統設計

本文設計研究了項目生成系統，并在相關區縣得到了實踐和應用，項目生成系統主要是按照統一標準管理的項目庫，包括項目基本信息、空間信息、相關附件材料等，為項目可落地打下數據基礎。項目生成系統主要包括項目發起、流程創建和調整、流程回復、意見匯總、流程圖查看、空間位置落實、空間地圖瀏覽和項目信息綜合管理與統計等功能模塊設計（如圖3所示）。

圖3 系統功能模塊設計

3.2.1 項目生成流程設計

項目流程創建：要實現項目生成的高效可持續運轉，首先按照不同的項目類型設計一套規范的項目策劃生成流程，基于一張藍圖數據體系，建立以發改、自然資源、生態環境等部門為主，多部門協同的協調機制（如圖4所示），統籌需求、空間等因素，落實項目選址、用地、投資等建設條件，推進項目可決策、可落地、可實施，精準服務城市建設需求和招商需求，為審批提速打好基礎。系統為各部門提供標準的項目管理接口模塊，并為各部門提供相應的賬號，用戶可通過登錄，開展項目生成策劃發起工作。創建項目生成策劃流程的單位用戶可發起項目的協調工作，使各部門能夠進行信息傳遞和協調討論。

圖4 項目生成流程設計

項目流程進度查詢：實現對已生成項目的相關信息統一管理，明確當前項目辦理進度節點，相關信息隨項目進入審批階段，跟隨項目審批一同流轉，直至最終歸檔，供項目追溯查詢和信息共享。

流程圖查看：通過流程圖查看項目生成策劃的全過程，并掌握該項目的辦理進度情況，上傳相關材料附件，回復信息匯總。

3.2.2 項目信息管理設計

項目信息統計：根據檢索條件過濾符合要求的項目列表，實現對建設項目信息的綜合查詢統計。

項目信息查詢：并實現項目表單中的詳細信息查詢，可以查詢項目所處生命周期階段圖、項目的基本信息、項目的詳細信息、項目的信用信息和附件列表、空間定位信息等項目信息。

3.2.3 落實項目空間位置設計

建設項目儲備庫實行滾動更新管理，各相關部門根據建設需要，提出項目建設需求，通過空間位置的提前落實（如圖5所示），提前暴露和協調空間矛盾沖突，消除項目審批過程中空間規劃數據打架導致項目審批延期或擱置的情況。

圖5 項目空間位置差異協調

針對生成項目，通過與空間規劃一張藍圖數據聯動，通過將項目范圍線導入空間規劃一張圖，實現對項目的空間位置、字段屬性、業務表單、材料附件等信息的關聯查詢，實現圖、文雙向交互查詢，瀏覽調閱，分析選定項目地塊與生態保護紅線、永久基本農田、城鎮開發邊界的關系占用情況，對各類管控要求進行符合性檢查，從而為項目圖形方案的合法性、合規性、合理性審查提供可靠支持，為項目審查工作提供科學的依據。

4 結語

本文構建了空間規劃一張藍圖數據庫，匯集各類規劃數據，實現了多個規劃融合到一個區域上，實現發展目標、空間坐標、用地指標“三標銜接”，消除“信息孤島”，實現部門間信息成果共享，從源頭消除各規劃之間的差異矛盾，充分發揮空間規劃對資源配置的引領和調控作用。實現了項目生成實施流程設計，完成項目的策劃，從而對整個項目策劃生成階段中如何走流程、如何準備審批材料、預選址地塊是否突破了相關控制紅線等內容，有更清楚、更全面的認知，能更好地提高建設項目策劃生成的效率及成功率，提升了項目謀劃能力和水平，提高審批效率。