GIS的城建檔案管理關(guān)鍵技術(shù)淺析

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摘要:城建檔案是城市建設(shè)過程的完整記錄,對于指導(dǎo)城市未來發(fā)展具有重要意義。本文在分析各地城建檔案管理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了基于gis的城建檔案信息化管理體系建設(shè)的總體思路,通過建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)和三維展示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)城建檔案的一體化管理與應(yīng)用,為城建檔案信息化建設(shè)實(shí)踐提供前期技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞:城建檔案;GIS;信息化管理

0引言

城建檔案中包含了豐富的信息資源,涉及城市規(guī)劃、城市勘測、建筑工程等城市建設(shè)相關(guān)基礎(chǔ)資料,不僅是城市發(fā)展建設(shè)過程的完整記錄,還是指導(dǎo)城市規(guī)劃與未來發(fā)展的參考依據(jù)[1]。在城市信息模型(CIM)平臺建設(shè)過程中,空間化的城建檔案可以實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展過程的動(dòng)態(tài)模擬,為城市動(dòng)態(tài)發(fā)展推演提供基礎(chǔ)支撐。加強(qiáng)城建檔案信息化體系建設(shè),提升城建檔案智慧化管理水平,對城市建設(shè)和發(fā)展有著極其重要的作用?？紤]到城建檔案資料大都與地理位置相關(guān),需要與空間信息關(guān)聯(lián)。本文研究的重點(diǎn)就是探索依靠時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)與GIS技術(shù),實(shí)現(xiàn)規(guī)劃建設(shè)等城建檔案中地理空間信息及屬性信息采集、入庫、分析、檢索、可視化及有效管理,逐步形成城建檔案信息化管理體系。

1研究現(xiàn)狀

城建檔案信息化管理與GIS技術(shù)相結(jié)合,為解決檔案中空間信息的管理提供了可能性。自2004年《全國城建檔案信息化建設(shè)規(guī)劃與實(shí)施綱要》中提出城建檔案信息化建設(shè)目標(biāo)以來,各地紛紛開展基于GIS技術(shù)的城建檔案信息化建設(shè)實(shí)踐工作[2-8]。佳木斯市基于天地圖構(gòu)建城建檔案管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了城建檔案數(shù)據(jù)以專題圖的形式在天地圖平臺上的展示和查詢[9]。煙臺市基于Web-GIS技術(shù)、工作流技術(shù)和FTP技術(shù)構(gòu)建了數(shù)字城建檔案管理平臺,實(shí)現(xiàn)了城建檔案的存儲、使用、管理與共享[10]?；贕IS的城建檔案管理系統(tǒng),發(fā)揮了GIS技術(shù)特點(diǎn),利用GIS圖形數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系,使原本毫無聯(lián)系的城建檔案數(shù)據(jù)建立聯(lián)系,但同時(shí)基于GIS建設(shè)的城建檔案管理系統(tǒng)往往存在以下缺陷:1)實(shí)現(xiàn)海量城建檔案空間信息的提取,任務(wù)量大,耗費(fèi)大,缺乏經(jīng)濟(jì)性;2)缺乏動(dòng)態(tài)更新機(jī)制,難以保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性;3)部分系統(tǒng)為節(jié)約成本,只提取城建項(xiàng)目的點(diǎn)位信息,或僅僅是將部分檔案空間化,導(dǎo)致空間化效果不佳,難以挖掘空間數(shù)據(jù)的真正價(jià)值;4)仍以檔案存儲展示為主,缺乏空間統(tǒng)計(jì)分析功能,難以實(shí)現(xiàn)城建檔案的深層次服務(wù)與利用;5)檔案數(shù)據(jù)利用程度低,空間可視化以二維展示為主,空間可視化效果一般,未充分利用檔案中數(shù)據(jù)的空間屬性信息。

2研究思路

2.1總體思路基

于GIS的城建檔案信息化管理體系建設(shè)的總體思路(如圖1所示):1)建立工程測繪與檔案管理一體化作業(yè)規(guī)范,為城建檔案信息化管理提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支撐;2)建設(shè)城建檔案數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與城建檔案數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理;3)建設(shè)城建檔案管理系統(tǒng),滿足工程測繪人員、工程管理人員、檔案管理人員以及主管部門等不同類型人員的工作需要,提高城建檔案信息資源的管理效率;4)建設(shè)城建檔案三維展示系統(tǒng),動(dòng)態(tài)生成三維場景模型,實(shí)現(xiàn)城建檔案的多維度空間展示。

2.2工程測繪與檔案管理一體化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)

時(shí)空大數(shù)據(jù)背景下,面對多源且龐大的城建檔案數(shù)據(jù),須保證包含空間數(shù)據(jù)的檔案資源格式統(tǒng)一、數(shù)據(jù)規(guī)范,便于數(shù)據(jù)共享、動(dòng)態(tài)更新。通過制定嚴(yán)格的建設(shè)工程數(shù)據(jù)建設(shè)共享標(biāo)準(zhǔn)體系,可實(shí)現(xiàn)測繪作業(yè)與檔案管理的一體化。在遵循國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)上,充分調(diào)研當(dāng)前規(guī)劃建設(shè)工程數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程、成果提交及檔案管理要求,改造當(dāng)前規(guī)劃建設(shè)工程數(shù)據(jù)生產(chǎn)、檔案管理流程,制定“規(guī)劃建設(shè)工程數(shù)據(jù)作業(yè)生產(chǎn)與檔案管理一體化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”,確定數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范空間數(shù)據(jù)參考及坐標(biāo)系,打通各項(xiàng)工作環(huán)節(jié),用于指導(dǎo)規(guī)劃建設(shè)工程數(shù)據(jù)生產(chǎn)與檔案管理工作,便于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的靈活管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和共享建設(shè)。

2.3城建檔案數(shù)據(jù)庫建設(shè)

以城建檔案管理為核心,將檔案信息管理、GIS及時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)集成在一起,建立城建檔案與空間信息相融合的屬性和空間數(shù)據(jù)庫,即把傳統(tǒng)檔案管理中缺乏空間信息的檔案與其實(shí)際相對應(yīng)的地理空間,通過大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)關(guān)聯(lián)起來,形成包括含基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)(基礎(chǔ)地形、電子地圖、高分辨率影像、地名地址數(shù)據(jù)等)、規(guī)劃信息、建設(shè)工程信息、建筑單體信息、工程圖紙資料、建筑三維模型、現(xiàn)場作業(yè)資料等多類型數(shù)據(jù)的城建檔案數(shù)據(jù)庫。1)多源數(shù)據(jù)空間及屬性信息提取采集城建檔案中規(guī)劃許可信息以規(guī)劃許可證為基礎(chǔ)資料,基本屬性信息以數(shù)據(jù)庫表存儲,空間信息以點(diǎn)要素表示,從規(guī)劃建設(shè)許可證的位置中提取,許可證掃描件為必填項(xiàng);工程項(xiàng)目信息根據(jù)實(shí)際建設(shè)情況提取信息,空間信息為以線要素表示的工程范圍,附件資料為工程建設(shè)圖紙等資料;建筑單體信息為竣工核實(shí)測量所得真實(shí)信息,建筑的基本屬性信息以數(shù)據(jù)庫表存儲,建筑單體為空間面狀要素,附件資料為竣工核實(shí)工程圖紙等資料。2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)城建檔案數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2012數(shù)據(jù)庫平臺,在SQLServer2012基礎(chǔ)上搭建ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫,管理城建檔案的空間信息。整合基礎(chǔ)地理信息(基礎(chǔ)地形、電子地圖、高分辨率影像、地名地址POI數(shù)據(jù)等)、規(guī)劃三線數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)資源,形成初步的城建檔案數(shù)據(jù)庫。3)數(shù)據(jù)建設(shè)城建檔案數(shù)據(jù)建設(shè)需依托開發(fā)的城建檔案管理系統(tǒng),隨著城市規(guī)劃建設(shè)工程的開展,數(shù)據(jù)建設(shè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的過程。對于正在開展的規(guī)劃建設(shè)工程,可通過系統(tǒng)進(jìn)行成果作業(yè)并直接錄入檔案系統(tǒng);對于已完成的規(guī)劃建設(shè)工程,安排專業(yè)人員通過系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、提取并入庫。最終形成覆蓋全面、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、支持空間信息的城建檔案數(shù)據(jù)庫。

2.4城建檔案管理系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)城

建檔案管理系統(tǒng)集工程測繪人員生產(chǎn)作業(yè)、工程管理人員工程業(yè)務(wù)管理、檔案管理人員檔案管理、主管部門及用戶檔案數(shù)據(jù)查閱分析于一體,滿足不同人員統(tǒng)一平臺下操作,打破信息壁壘,提高城建檔案信息資源的管理效率與利用效益。系統(tǒng)以城建檔案數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),面向不同用戶發(fā)布地圖服務(wù)及數(shù)據(jù)服務(wù)?；跀?shù)據(jù)安全性考慮,同時(shí)為支持用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)編輯等作業(yè)操作,系統(tǒng)采用C/S(客戶端/服務(wù)器)架構(gòu),由服務(wù)器發(fā)布地圖服務(wù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)接口,客戶端負(fù)責(zé)地圖及數(shù)據(jù)展示和功能實(shí)現(xiàn)。桌面端應(yīng)用采用界面靈活的WPF框架,地圖相關(guān)操作API采用ArcGISRuntimeSDK。系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)以下主要業(yè)務(wù)功能模塊:1)生產(chǎn)作業(yè)模塊:規(guī)劃許可基本信息填報(bào)、工程基本信息填報(bào)、建筑物單體現(xiàn)狀信息填報(bào)、工程圖紙資料上傳、規(guī)劃許可空間定位、工程范圍空間標(biāo)繪、建筑單體面要素上傳等。2)工程管理模塊:規(guī)劃許可信息管理、工程信息管理、建筑單體信息管理、圖紙資料附件管理、工程統(tǒng)計(jì)等。3)檔案管理模塊:基礎(chǔ)地理信息展示、空間屬性一體化查詢檢索、規(guī)劃建設(shè)專題地圖展示、檔案資料管理等。4)信息開放共享模塊:檔案數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽、檔案數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、檔案數(shù)據(jù)輸出打印等。

2.5城建檔案三維展示系統(tǒng)建設(shè)建設(shè)

城建檔案三維展示系統(tǒng),依托數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及工程檔案資料成果中的建筑單體信息,動(dòng)態(tài)生成三維場景模型,在Web系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)展示,實(shí)現(xiàn)檔案資料的多維度空間展示。系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu),利用三維GIS、WebGL技術(shù)、GPU快速交互建模等技術(shù),實(shí)現(xiàn)無插件、輕量級Web可視化頁面,包括基礎(chǔ)地理信息場景展示、建筑三維可視化、三維分析等功能。

3結(jié)束語

本文在分析各地城建檔案信息化建設(shè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,提出了基于GIS的城建檔案信息化管理體系建設(shè)的總體思路,即通過建立檔案入庫空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化當(dāng)前工程測量內(nèi)業(yè)生產(chǎn)與檔案管理流程,實(shí)現(xiàn)“邊生產(chǎn)邊入庫”的檔案動(dòng)態(tài)更新模式,通過開發(fā)城建檔案管理系統(tǒng)和三維展示系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)城建檔案數(shù)據(jù)的一體化管理和多維度可視化與空間分析,為城市規(guī)劃建設(shè)提供輔助決策。下一步,將結(jié)合城市信息模型平臺的建設(shè)開展城建檔案信息化管理建設(shè)實(shí)踐,不斷提高城建檔案管理的智慧化水平。

作者:李欣 周長江 張現(xiàn)軍 單位:濟(jì)南市勘察測繪研究院 山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心