GIS的城建檔案管理關鍵技術淺析

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摘要:城建檔案是城市建設過程的完整記錄,對于指導城市未來發展具有重要意義。本文在分析各地城建檔案管理系統建設現狀的基礎上,提出了基于gis的城建檔案信息化管理體系建設的總體思路,通過建設標準規范、數據庫及管理系統和三維展示系統實現城建檔案的一體化管理與應用,為城建檔案信息化建設實踐提供前期技術支撐。

關鍵詞: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,涉及城市規劃、城市勘測、建筑工程等城市建設相關基礎資料,不僅是城市發展建設過程的完整記錄,還是指導城市規劃與未來發展的參考依據[1]。在城市信息模型(CIM)平臺建設過程中,空間化的城建檔案可以實現城市發展過程的動態模擬,為城市動態發展推演提供基礎支撐。加強城建檔案信息化體系建設,提升城建檔案智慧化管理水平,對城市建設和發展有著極其重要的作用。考慮到城建檔案資料大都與地理位置相關,需要與空間信息關聯。本文研究的重點就是探索依靠時空大數據技術與GIS技術,實現規劃建設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研究現狀

城建檔案信息化管理與GIS技術相結合,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規劃與實施綱要》中提出城建檔案信息化建設目標以來,各地紛紛開展基于GIS技術的城建檔案信息化建設實踐工作[2-8]。佳木斯市基于天地圖構建城建檔案管理信息系統,實現了城建檔案數據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、工作流技術和FTP技術構建了數字城建檔案管理平臺,實現了城建檔案的存儲、使用、管理與共享[10]。基于GIS的城建檔案管理系統,發揮了GIS技術特點,利用GIS圖形數據之間的空間關系,使原本毫無聯系的城建檔案數據建立聯系,但同時基于GIS建設的城建檔案管理系統往往存在以下缺陷:1)實現海量城建檔案空間信息的提取,任務量大,耗費大,缺乏經濟性;2)缺乏動態更新機制,難以保證數據的時效性;3)部分系統為節約成本,只提取城建項目的點位信息,或僅僅是將部分檔案空間化,導致空間化效果不佳,難以挖掘空間數據的真正價值;4)仍以檔案存儲展示為主,缺乏空間統計分析功能,難以實現城建檔案的深層次服務與利用;5)檔案數據利用程度低,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據的空間屬性信息。

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規范,為城建檔案信息化管理提供標準規范支撐;2)建設城建檔案數據庫,實現包括基礎地理信息數據與城建檔案數據的統一管理;3)建設城建檔案管理系統,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)建設城建檔案三維展示系統,動態生成三維場景模型,實現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標準規范建設

時空大數據背景下,面對多源且龐大的城建檔案數據,須保證包含空間數據的檔案資源格式統一、數據規范,便于數據共享、動態更新。通過制定嚴格的建設工程數據建設共享標準體系,可實現測繪作業與檔案管理的一體化。在遵循國家規范、行業規范的基礎上,充分調研當前規劃建設工程數據生產流程、成果提交及檔案管理要求,改造當前規劃建設工程數據生產、檔案管理流程,制定“規劃建設工程數據作業生產與檔案管理一體化作業標準規范”,確定數據編碼、數據格式、數據結構標準,規范空間數據參考及坐標系,打通各項工作環節,用于指導規劃建設工程數據生產與檔案管理工作,便于實現數據的靈活管理、數據質量控制和共享建設。

2.3城建檔案數據庫建設

以城建檔案管理為核心,將檔案信息管理、GIS及時空大數據技術集成在一起,建立城建檔案與空間信息相融合的屬性和空間數據庫,即把傳統檔案管理中缺乏空間信息的檔案與其實際相對應的地理空間,通過大數據及數據庫技術關聯起來,形成包括含基礎地理信息數據(基礎地形、電子地圖、高分辨率影像、地名地址數據等)、規劃信息、建設工程信息、建筑單體信息、工程圖紙資料、建筑三維模型、現場作業資料等多類型數據的城建檔案數據庫。1)多源數據空間及屬性信息提取采集城建檔案中規劃許可信息以規劃許可證為基礎資料,基本屬性信息以數據庫表存儲,空間信息以點要素表示,從規劃建設許可證的位置中提取,許可證掃描件為必填項;工程項目信息根據實際建設情況提取信息,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圖紙等資料;建筑單體信息為竣工核實測量所得真實信息,建筑的基本屬性信息以數據庫表存儲,建筑單體為空間面狀要素,附件資料為竣工核實工程圖紙等資料。2)數據庫設計城建檔案數據庫采用SQLServer2012數據庫平臺,在SQLServer2012基礎上搭建ArcSDE空間數據庫,管理城建檔案的空間信息。整合基礎地理信息(基礎地形、電子地圖、高分辨率影像、地名地址POI數據等)、規劃三線數據等數據資源,形成初步的城建檔案數據庫。3)數據建設城建檔案數據建設需依托開發的城建檔案管理系統,隨著城市規劃建設工程的開展,數據建設是一個動態更新的過程。對于正在開展的規劃建設工程,可通過系統進行成果作業并直接錄入檔案系統;對于已完成的規劃建設工程,安排專業人員通過系統進行數據處理、提取并入庫。最終形成覆蓋全面、數據準確、支持空間信息的城建檔案數據庫。

2.4城建檔案管理系統開發建設城

建檔案管理系統集工程測繪人員生產作業、工程管理人員工程業務管理、檔案管理人員檔案管理、主管部門及用戶檔案數據查閱分析于一體,滿足不同人員統一平臺下操作,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。系統以城建檔案數據庫為基礎,面向不同用戶發布地圖服務及數據服務。基于數據安全性考慮,同時為支持用戶實現數據編輯等作業操作,系統采用C/S(客戶端/服務器)架構,由服務器發布地圖服務、數據庫數據接口,客戶端負責地圖及數據展示和功能實現。桌面端應用采用界面靈活的WPF框架,地圖相關操作API采用ArcGISRuntimeSDK。系統將實現以下主要業務功能模塊:1)生產作業模塊:規劃許可基本信息填報、工程基本信息填報、建筑物單體現狀信息填報、工程圖紙資料上傳、規劃許可空間定位、工程范圍空間標繪、建筑單體面要素上傳等。2)工程管理模塊:規劃許可信息管理、工程信息管理、建筑單體信息管理、圖紙資料附件管理、工程統計等。3)檔案管理模塊:基礎地理信息展示、空間屬性一體化查詢檢索、規劃建設專題地圖展示、檔案資料管理等。4)信息開放共享模塊:檔案數據查詢瀏覽、檔案數據統計分析、檔案數據輸出打印等。

2.5城建檔案三維展示系統建設建設

城建檔案三維展示系統,依托數據庫的基礎地理信息數據及工程檔案資料成果中的建筑單體信息,動態生成三維場景模型,在Web系統中動態展示,實現檔案資料的多維度空間展示。系統采用B/S(瀏覽器/服務器)架構,利用三維GIS、WebGL技術、GPU快速交互建模等技術,實現無插件、輕量級Web可視化頁面,包括基礎地理信息場景展示、建筑三維可視化、三維分析等功能。

3結束語

本文在分析各地城建檔案信息化建設實踐的基礎上,提出了基于GIS的城建檔案信息化管理體系建設的總體思路,即通過建立檔案入庫空間數據標準,優化當前工程測量內業生產與檔案管理流程,實現“邊生產邊入庫”的檔案動態更新模式,通過開發城建檔案管理系統和三維展示系統,實現城建檔案數據的一體化管理和多維度可視化與空間分析,為城市規劃建設提供輔助決策。下一步,將結合城市信息模型平臺的建設開展城建檔案信息化管理建設實踐,不斷提高城建檔案管理的智慧化水平。

作者:李欣 周長江 張現軍 單位:濟南市勘察測繪研究院 山東省城市空間信息工程技術研究中心