【PM】杭州余杭区多层次规划一张图与数据 更新的实践

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【PM】杭州余杭区多层次规划一张图与数据更新的实践

Original 2016-12-16 李东峰沈川等 规划师杂志

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[ 关键词 ]

规划一张图；地理信息；规划成果；制定标准；动态更新维护

[ 文章编号]1006-0022(2016)11-0039-06　

[ 中图分类号]TU981　

[ 文献标识码 ]B

作者杭州飞时达软件有限公司副总经理李东峰，杭州市余杭区规划建设信息中心主任沈川，杭州市余杭区规划建设信息中心总工程师胡茂伟在《规划师》2016年第11期撰文，文章结合杭州余杭区规划成果原始数据实际情况，根据目前国内规划成果最新的管理理念和管理模式，提出从规划成果数据源头进行信息标准化的思路和满足不同应用需求的多层次规划一张图建设与数据更新需求，通过二次开发，快捷方便地建立规划一张图规划信息查询分析系统，实现成果的编制、更新和应用。

一规划一张图建设的现状与难点

（一）建设现状

从目前国内规划一张图系统的建设情况看，国内绝大多数城市采用GIS平台建库的方式汇总管理规划成果资源，检查设计单位提交的各种相关CAD图件与文本信息，并规整汇总建立 GIS 库，直接采用 GIS 系统或者采用与GIS后台相连的CAD前台编辑系统来完成控规编制设计与调整(图2)。但这项工作需要耗费大量的人力、物力，并且数据的时效性、完备性、调用效率和表现效果等方面都难以满足规划管理的日常需要。目前，国内极个别的城市规划编制任务是由规划院通过GIS软件来实现的，并由设计院来维护GIS数据库，但基于技术条件的限制，这种情况在全国推广的可能性不大，大部分规划院的编制工作还是通过 CAD 软件来完成。

众所周知，GIS的技术特点是以点、线、面注记描述图形对象，以空间数据库管理图元要素，具备完善的图形拓扑关系，适用于数据管理、分析统计、大数据管理与共享发布，适合于数据资料变更不频繁、图形相对简单，并且需要大量统计分析的情况(如国土部门的地籍管理、地质部门的矿产资源管理等)。而对于规划行业，尤其是规划编制成果，CAD成果图面表现复杂，经常修编调整，故很难在GIS库中及时反应规划编制的变动调整。因此，采用GIS方式建库维护规划成果难以避免以下两方面问题：

(1) 建库维护工作量大。大量规划图形资料难以全面入库管理，大量非矢量、非结构化设计成果资料难以方便入库管理；日常图形变更调整难以及时入库更新，处理工作量大，难以保证及时更新。

(2)难以适应不同应用角色与应用层次。设计单位目前普遍使用CAD技术，难以直接使用GIS一张图导出的数据进行修编；一般县市缺乏GIS技术与数据维护人员，维护 GIS系统较为困难。

综上所述，主要采用GIS技术进行规划一张图成果建库更新无论从成果及时、全面入库更新上，还是成果导出到设计院进行修编设计上都会耗费大量的人力、物力，并且难以保证数据的现势性、准确性和全面性。

（二）建设要点和难点

基于规划一张图系统建设的重要性，目前国内许多城市都在开展城市规划一张图工作。但从众多应用的系统看，很多系统只注重最终的成果建库、应用，而忽视了前期数据的标准化和数据修编更新机制的建立，往往导致系统应用几年后就因与设计过程脱节、数据更新等问题陷于名存实亡的境地，究其原因，是没有充分认识规划一张图系统建设的重点和难点所在，也没有从根本上解决数据生成、修编和更新的问题。

那么，究竟规划一张图系统建设的重点和难点是什么？笔者经过参与大量规划局、规划院的实际编制、建库等工作后，总结得出规划一张图系统建设的难点和要点在于以下三个方面：

(1) 初始建库。毫无疑问，初始建库这一环节是大家都非常认可的，如何高效转换处理大量现有图形成果，从而快速建立规划成果库，是一个要点。但真正实现规划一张图系统的数据建库不应该仅有数据标准建库这么一个目标，还应该在实现成果标准化建库的同时，保证建库成果能被编制单位顺畅的重复利用，而不是为建库而建库，这才是成果初始建库的最终目标。

(2) 规划应用。在成果建库之后如何实现规划成果的全面应用也是非常重要的，通常规划成果的查询分析只是其中的一项应用，全面的规划成果应用应该包括四个方面：①如何快速查询调用相关图形数据；②如何为规划技术审查提供全面图形支撑；③如何为规划修编调整提供准确全面的图形资料；④如何全面利用图形数据统计分析科学决策。

(3) 更新维护。在规划成果建库后，如何实现成果数据顺畅地更新维护才是规划一张图系统建设成败的关键，故系统需要不断地更新成果才能保持系统的生命与活力，努力提高规划变更后的图库更新效率与准确性以及保证图库资源的安全性与一致性。

只有充分认清规划一张图系统建设的重点和难点，才能建设、维护好规划一张图系统，才能发挥系统的最大功效。

二系统建设思路

本文以杭州余杭区规划一张图为例，通过规划一张图建设的需求、技术路线，总结出规划一张图系统建设的新思路。

（一）系统建设要求

余杭区是杭州市经济发展较快的一个区，随着经济快速发展，建设面积逐年递增，规划总量不断增多，原有的规划空间数据管理系统已不能满足目前规划业务的需求，急需利用现代化技术开发相关规划管理信息综合系统，提升余杭区分局的整体工作效率及信息化水平。

根据余杭区规划局的实际需求和人员操作习惯，规划一张图成果管理及辅助办公系统需要围绕以下需求来建设：①系统需要也必须能为局内规划审批部门和具体业务人员服务，解决实际问题，提供规划条件查询、红线绘制等功能，同时尽量不改变目前的办公习惯；②系统需要为规划编制部门服务，提供当前规划状态、版本信息及规划指标查询统计、分析功能；③系统不仅能管理规划成果的最终状态，还能记录规划成果的形成过程，方便地管理各类相关资料；④系统需要考虑与其他GIS系统相结合，考虑规划成果数据标准确立、数据接口与市局GIS系统数据标准的衔接问题；⑤系统必须从源头上解决数据的规范性、准确性及时效性问题，尽量减少日常入库的人工和时间，同时也要提供方便的入库配套工具；⑥系统还需要考虑为今后规划项目审批系统提供数据与软件接口。

（三）系统建设应用角色分析

为了满足系统建设的需求，系统建设前需要根据系统使用的人员进行应用角色和功能分析，以便更有针对性地实现系统建设，使系统应用满足不同人员的使用习惯和功能目标。根据对局内相关科室和领导人员需求的调研，目前局内系统应用角色分为以下几种：

(1)规划局领导与政府相关部门，使其基于政务内网或互联网能够查阅一张图，实现规划成果、审批成果查询统计和分析等；基于移动设备能现场调阅一张图。建议以GIS一张图应用为主，辅以移动一张图应用。

(2)规划局业务科室人员，使其能够在审批过程中查阅一张图，实现带图办公；基于一张图环境绘制用地红线，获取规划条件；基于一张图环境进行控规与规划方案技术审查。建议以CAD一张图应用为主，以GIS一张图应用为辅。

(3)规划信息中心人员，负责规划一张图数据的建库与更新；负责规划一张图软件系统的运行维护。建议以GIS一张图应用为主，辅以CAD一张图应用。

(4)规划设计院/编研中心人员，负责规划一张图源数据的生产与调整；基于规划一张图进行规划统计分析；建议单独使用CAD一张图应用或增加GIS一张图应用。

（三）系统建设技术路线

根据以上应用角色和功能需求分析，局内针对一张图系统的应用不仅仅在于GIS功能应用，更多的是使用CAD一张图，甚至规划院或编研部门可直接使用CAD软件进行成果修编设计，因此针对局内的一张图系统建设不能仅仅局限于GIS应用，必须将所有参与规划成果修编、建库与应用的人员都纳入其中，这样才能充分满足不同科室的不同需求，从源头上将规划成果数据管理好，达到满意的应用效果。

1.DWG信息图生成

规划一张图系统建设的基础就是标准化的DWG信息图集。所谓DWG信息图集是参照分幅地形图理念，以及图属合一技术手段，将各类控规成果、修规成果和审批红线成果分割成多个文件，加工整理成标准化DWG信息图集，进而组合成全市一张图。DWG信息图具备以下特征：①清晰的图形文件边界—边界内模型空间、边界外布局空间，不遗漏不交叠；②图形与属性一体化—属性嵌入对应图形(图块、线、面)，格式规范透明；③整齐规范的制图表达—图层清晰、图块规范、图形几何关系准确；④标注表格与属性一致—标注为属性外在体现，可联动修改。DWG信息图的生成方式有三种(图3)：首先根据现有规划单元CAD文件对项目档案图进行标准化处理，提取出CAD格式的单元信息图(图形与属性合一)，对每张信息图(亦称为“规划底板图”)进行全程维护管理。整个城市的规划编制成果库就是由若干张最新版本的单元信息图“拼接”而成，每个区域的规划现状变迁，就是该区域各版本单元规划信息图的演变。

通过DWG信息图可规整转换既有的历史规划成果，编制单位也可直接利用生成的信息图进行后续的修编更新，一举两得。同时，通过DWG信息图集，还可以直接通过简单文件汇总入库形成CAD一张图库，也可通过成果转换工具实现信息图到GIS数据的转换，无需人工处理，大大减轻了GIS数据转换工作量。因此，一张图系统的建立都是由DWG 信息图而来的。

2.多层次一张图架构

针对局内不同的人员和功能需求，根据DWG信息图的生成原理，本文提出了多层次规划一张图系统(图4)的建设思路，这种思路根据数据的生成和管理过程主要分为以下四个层次：

(1)标准化DWG信息图集：贯穿数据设计生产与数据管理应用的纽带，是绝大部分建库数据的源头，也是规划设计单位的底板图。

(2)CAD平台一张图系统：基于AutoCAD平台应用界面，汇总管理各类全要素图形，可直接支撑技术审查，便捷高效的在局内、院内应用。

(3)GIS平台一张图系统：基于WEB/BS 界面，汇总管理规划核心要素图形，建立大数据汇总整合平台，用于城市级数据分享交流。

(4)移动平台一张图系统：基于移动设备，提供离线加密图形数据，辅助现场办公、领导决策应用。

通过对DWG信息图的汇总入库可建立CAD一套图库，可通过统一的网络和服务器进行动态一张图方式的拼接调图，同时可对入库的成果进行统计分析。由于单元信息图边界清晰、格式规整、图形与属性完备，还可通过FME或者定制开发的接口软件，将信息图部分或全部内容自动转入GIS空间库，进而形成移动一张图使用的离线加密图形。这种技术和多层次一张图解决方案目前已在成都、佛山等城市实施。

3.信息图数据管理

基于多层次一张图系统和信息图的技术，可以对一张图系统中管理的各类成果数据进行流程化管理，下面以控规成果为例描述数据管理过程 ( 图 5)：

(1)规划设计院首先利用标准化的设计软件或规整工具生成DWG信息图，对规划局提交的修编信息图也可直接进行修编调整，修改后的信息图重新提交给规划局编研部门或信息中心审核、入库更新。

(2)规划局编研中心或信息中心经过控规审核后形成单元化管理的DWG信息图，简单的技术性调整(如调整属性)可在信息图的基础上直接修改，DWG单元信息图加上附件资料可直接汇总入库到CAD一张图库中，用于项目审批和带图办公，同时DWG单元信息图还可通过转换工具将核心要素信息转为GIS数据入库，也可辅助项目审批，甚至DWG单元信息图本身也可直接用于局部的项目审批参照。

(3)如果某个单元内的信息图需要修编调整，则将提取相应单元信息图文件和CAD一张图库中的附件底图等资料，一并提供给设计院直接修改调整。

（四）系统模块组成

多层次规划一张图系统包括四个软件或子系统，具体功能如下：

(1)FastDWG：以图形管理为主兼顾辅助绘图的通用工具软件。主要包括三方面功能：①项目文件管理，项目相关图形图像文件的汇总管理(叠加、拼接与局部显示)，实现项目资料的集中与协同管理；②DWG信息图管理，实现图形与属性一体化，按属性进行查询统计；③辅助绘图工具，包括图形裁剪、图形转图像、多边形生成编辑、图形检查和图层显示控制等。

本软件可提供给规划管理人员、信息建库人员和项目设计人员使用。

(2)CAD一张图系统：将各类DWG信息图进行动态拼接与汇总管理，组合成全市一张图，实现完整的数据安全与权限控制。可调用GIS数据源，与红线绘制软件、规划技术审查软件结合使用。系统包括：①数据管理子系统，基于Windows底层开发，满足大批量预处理、快速更新及入库要求，实现数据安全管理，满足对图库文件、CAD 操作的权限控制。②CAD应用子系统，基于AutoCAD开发，实现多方式调图、属性查询和指标统计等，辅助规划项目审批实现规划条件生成、辅助选址和项目红线管理，与技术审查软件结合，实现项目周边GIS数据调用、规划方案入库。

(3)GIS一张图系统：以规划成果空间建库标准为基础，采用统一的ArcGIS平台，转换CAD一张图中的核心要素，建立全市统一的规划空间要素库，满足规划地理信息的空间查询、统计分析、辅助决策和信息共享等需求。系统应用功能包括：①GIS数据管理，实现图层管理、属性管理、数据转换和数据备份等功能；②GIS数据服务，满足地图服务、属性服务、地图编辑服务和地图发布服务等需求；③GIS一张图应用，实现地图浏览、空间信息查询、统计分析、辅助决策、专题图制作及系统对接接口等功能。

(4)移动一张图系统：基于移动智能设备，可通过离线/在线方式展示多种规划数据，实现叠加显示、查询定位、统计分析及辅助决策等功能，满足快捷查看、现场办公和成果汇报等需求。系统功能包括：①离线数据管理，实现离线数据加密、压缩等功能及安全管理等；②移动一张图应用，实现多源数据叠加、属性查询、信息统计、结果导出、对比分析、坐标定位、现场核查及辅助选址等功能。

三系统应用情况

（一）系统功能模块

余杭区规划一张图成果管理及辅助办公系统包括规划成果管理、规划审批辅助办公系统和GIS成果发布展示系统、移动成果查询展示系统等模块 ( 图 6)。

余杭区多层次规划一张图成果管理首先利用编制设计和审核系统将生成的信息图在CAD平台上配合已有的规划CAD 成果数据进行整理建库，对编制成果的原始文件和编制过程进行分类集中管理，主要包括原始的CAD数据、图形资料数据、文本描述数据和影音资料数据等。系统根据规划编制的特点，按照编制成果的种类以规划编制单元为单位对资料进行分类，并通过统一建立目录索引的方式及以文件数据库的形式规划对编制成果资料进行存储和管理。

规划审批辅助办公应用是在建好的规划成果库的基础上实现相关的查询、项目审批和红线管理等应用，最后在CAD 平台库的基础上抽取部分核心的成果数据，通过数据交换接口，更新到现有的基础GIS信息库中，用于基于GIS和移动平台的规划图形管理、查询、分析、辅助决策和发布等应用。

（二）系统建设成果

经过系统定制开发和现场安装实施，系统达到了初步的设计要求，完成了如下建设成果 ( 图 7)：

(1)建立了覆盖基础地理、规划编制、管理审批、地下管线、档案管理、其他专题信息等所有规划及相关信息的信息资源目录，提供信息资源目录服务(表1)。

(2)集成了共五大类、七小类、多层的空间信息资源，形成了创新规划服务的多层次一张图 ( 图 8 ～图 11)。

（三）系统应用模式

通过本次系统定制开发，以多层次规划一张图系统建设为基础，围绕规划业务办公的需求，实现了新的规划成果系统应用模式(图12)：①多层次规划一张图系统围绕规划业务办公形成了多层次、多方位的辅助带图办公；②DWG信息图是整个系统的基础和数据源头；③CAD一张图和GIS一张图是针对不同用户角色的应用系统，都可独立运行，CAD 一张图侧重于规划业务带图办公，GIS一张图侧重于成果查询和发布展示、信息共享；④移动一张图作为整个系统的补充，用于领导移动办公和现场核查。

（四）系统带来的好处

通过多层次一张图系统建设，采用先进的信息图技术路线，可以带来以下好处：

(1)加快GIS建库更新的效率。要求规划设计院提交的编制成果必须分解绘制成单元信息图，相当于原始数据已经非常规范，只需简单地检查审核就可以导入市里统一要求的 GIS库。

(2)提高规划编制的效率与质量。提供给规划编制单位的条件资料主要是最新版的单元规划信息图(免除了从GIS库中导出CAD图及汇总处理相关资料工作)，借助规划编制辅助软件，设计人员可以直接在规划信息图上进行修编调整与指标统计。

(3)增加一种规划数据的利用方式。通过CAD一张图软件管理平台，可以直接汇总管理单元规划信息图，实现全市域单元信息图的动态快速拼接、图层叠加、用地红线绘制和规划指标查询分析等日常管理功能，作为GIS应用系统的功能补充与临时替代。杭州飞时达公司的CAD一张图管理平台采用文件索引与局部克隆调图技术，彻底解决了图形调用的速度与安全性问题，与GIS系统相比，操作更简便，速度更快捷。

四系统总结

本系统从源头上规范各种规划数据，使其图形要素具备属性信息，实现 CAD一张图环境下的图形查询，并可以进行简单的空间分析，能够在脱离GIS平台的情况下，在CAD环境中以直观、简单的方式建立GIS图层，并且能以多层目录结构实现对数据库的层次化管理，实现基于CAD平台的制图与建库一体化。并且，通过SDE接口可以实现GIS平台和CAD平台相互调阅GIS数据库及CAD 数据库中的数据，并通过核心数据库进行数据交换和动态更新，做到两个平台间的数据互联互通，实现数据的现势性和完整性，从而有效解决基础制图平台和办公服务平台之间的数据瓶颈。

建立余杭区规划一张图成果管理及辅助办公系统，并非是一件难事。但系统的后期更新维护工作较为复杂，是一项系统工程。要切实建立长效管理机制，确保系统充满活力，应该在以下几个方面得以加强：

(1)协调机制。通过建立余杭区规划一张图平台，制定编制规划成果的入库标准，定制开发控规编制设计与审查软件，理清规划编制单元。规划编制科开展在编规划成果审查，实行规划编制全过程技术跟踪管理，确保在编规划与已批规划及审批项目之间相互协调，保障规划成果的质量。

(2)反馈机制。明确规划管理科的信息反馈职责，保障规划审批对法定图则等规划的调整内容能及时反馈到一张图平台。

(3)评估机制。通过规划一张图平台，对规划监督实施进行动态监测，及时协调规划编制与规划实施之间存在的矛盾，逐步实现规划编制和实施的一体化管理。

(4)维护机制。明确地理信息数据库和规划成果数据库的动态更新维护内容、程序和部门职责，保障规划一张图能够及时、动态更新。

文章全文详见《规划师》2016年11期

《杭州余杭区多层次规划一张图与数据

更新的实践》

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