基于天地图的“三旧”改造监管信息系统建设

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作 者 信 息

陈鑫祥，吴锦超，刘雪俊

（广东省国土资源技术中心，广东 　广州　510075）

“ 

【摘要】“三旧”改造是广东省开展节约集约用地工作的重要措施，为全面掌握“三旧”改造的总体运行情况和改造工作动态，开展了“三旧”改造监管信息系统建设工作。本文主要介绍了广东省基于天地图提供的地理信息服务框架，开展“三旧”改造数据库建设、改造监管信息系统建设，以及相关技术研究。实践表明，系统实现了“三旧”改造地块的精细化管理，有效地提升了国土业务管理水平，取得了较好的效果，为其他省份进行相关工作提供有效参考。

【关键词】“三旧”改造；监管系统；天地图；快速建模

【中图分类号】P208 

【文献标识码】A 

【文章编号】1672-1586（2018）06-0113-04

”

引文格式：陈鑫祥, 吴锦超, 刘雪俊. 基于天地图的“三旧”改造监管信息系统建设[J].地理信息世界,2018,25(6):113-116.

正文

0　引　言

针对土地资源供需矛盾日益紧张等现实性问题，广东省在全国率先提出向旧城镇、旧厂房、旧村庄（简称“三旧”）谋取发展空间的新思路。“三旧”改造的本质是建设用地再开发，其在国外发达城市早就运行的比较成熟，如意大利的罗马、法国的巴黎、美国的宾西佛尼亚大街等。广东省提出“三旧”改造是建设用地再开发在广东的特色实践，其将国土空间所有低效建设用地全部纳入拟改造范围，并推出个性化的改造方向，如生态退建、保护修复、拆除重建等，这一举措盘活了存量建设用地，满足了广东省国民经济社会发展对土地资源的供给需求。

在“三旧”改造监管信息系统建设方面，虽然国外亦有相关信息系统建设，但像广东一样进行全省、全生命周期统一监管比较罕见。为了能对“三旧地块识别、改造方向控制、改造潜力评估和改造过程督查”等重要问题进行精细化管理，实现了全省“三旧”改造工程全生命周期、多尺度、多维度的立体化在线综合监管，广东省开展了“三旧”改造监管信息系统建设。本文提出基于“天地图·广东”提供的服务框架，对全省“三旧”改造地块数据资源的服务进行聚合，建立一套针对全省所有“三旧”地块的监管信息系统，有效地保障了广东省“三旧”改造工作的顺利开展。

1　系统总体设计

1.1 系统建设目标

广东省“三旧”改造监管信息系统建设目标是：通过“三旧”改造地块标图建库及监管技术，整合利用广东省“三旧”改造信息化成果，依托“天地图•广东”的数据和服务资源，从“三旧”改造地块管理、改造项目批后监管、改造进度监测、改造效益评价以及成果展示等进行有效结合，利用智能化的监管技术，全面掌握广东省“三旧”改造用地的总体情况和实施改造工作动态。系统建设将有利于加强对“三旧”改造的有效监管，规范管理“三旧”改造工作，提高“三旧”改造信息化管理水平。项目建设平台直接提供给全省各级“三旧”业务部门使用，避免了各自建设的不一致性，实现了全省“三旧”改造工作的统一监管。

1.2 总体技术路线

广东省“三旧”改造监管信息系统主要建设内容包括“三旧”改造专题数据库建设、“三旧”改造地块监管系统建设以及基于专题数据库和监管系统基础之上的创新性技术研究。整体实现技术路线如图1所示。

图1　广东省“三旧”改造信息监管系统技术路线

Fig.1 Technical route of "Three Olds" renovation supervision management information system in Guangdong Province

2　“三旧”改造专题数据库建设

2.1 数据库内容

广东省“三旧”改造专题数据库以现有“天地图•广东”的地理空间框架数据为基础，建库内容主要包括：矢量数据、属性数据、图件数据、表格数据等，数据库采用Oracle11g作为数据库平台，空间数据库引擎作为交互引擎来存储数据，根据所选的数据库和GIS平台按照如下方式进行数据组织和存储：

1）基础信息库

基础信息库基于“天地图•广东”母库数据，涵盖遥感影像、线划地形图、土地利用现状、土地利用规划等基础底图信息，是支撑整个数据库的最基础底层数据。

2）专题信息库

专题数据库指的是“三旧”改造地块所相关的位置、范围、现状及规划用途等信息，通过地理空间位置与基础底图数据库进行关联，实现图属联动管理；该数据库结构设计灵活，可以根据不断丰富的地块属性进行及时扩充;“三旧”专题图层的字段属性结构表见表1。

表1　“三旧”改造专题图层属性结构表

Tab.1 Attribute structure table of "Three Olds" layers

3）统计表库

统计表库主要是存储专题统计数据的数据库，主要包括地块数量面积信息、权属信息、土地利用现状信息、改造类型信息、土地利用规划信息等方面。

4）效益评价库

“三旧”改造地块效益评价通过项目资料收集、空间影像判识、实地调查、走访问卷等方式对各地“三旧”改造标图建库中项目的土地利用状况、经济因素、社会因素、生态环境因素、政策因素等方面进行全面调查，对调查结果进行汇总、分析，获取效益评价指标体系。效益评价信息数据是在基础信息数据的基础上，添加各地块效益评价指标信息值而构成的，效益评价指标体系采用理论分析法和专家咨询法对影响评价目标的因子进行分析，分为准则层、次准则层和评价指标层。

2.2 数据建库流程

“三旧”改造专题数据库以全省各市县上交的数据为基础数据，包含有矢量数据、图件及表格，经过数据预检查修改数据拓扑、坐标、字段内容等错误；数据入库前进行规划、现状及影像符合性检查，确保入库的每一宗地都符合政策要求；数据入库前将数据整理成统一命名规则的数据，以县（区）级行政区进行数据管理；数据入库后，利用开发的图件审核系统进行统计汇总，并将汇总结果直接入库，矢量数据与图件表格分别存放在各自的表空间中。数据库建库流程如图2所示。

图2　数据库建库流程

Fig.2 Database building process

2.3 “三旧”改造监管信息系统开发与建设

广东省“三旧”改造监管信息系统在充分调研“三旧”改造业务应用和管理需求的基础上，依托“天地图•广东”的运行支撑环境、二次开发接口及框架数据服务进行应用系统的构建；采用WebService、地图服务、XML等技术和开放标准协议，实现基于OGC标准规范的地理信息Web服务，系统的开发与建设内容主要包括以下几个模块，系统的功能界面如图3所示。

图3　“三旧”改造监管信息系统功能界面

Fig.3 Function interface of "Three Olds" renovation supervision management information system

1）“三旧”改造标图建库模块

标图建库模块功能主要包括地图浏览、放大、缩小、漫游、坐标定位、点选查询、测距测面、图层管理、图例、打印、全屏、清除等常用GIS功能；同时还提供地块查询、地名查询、多时相对比、统计报表、坐标叠加、三维地图、用户指南以及平台管理等功能。

2）项目批后监管模块

项目批后监管模块实现了对“三旧”改造项目批后监管的业务管理，包括对年度实施计划管理、批文备案管理、项目备案管理，还包括对市县项目审批情况、正在改造项目、完成改造项目进行跟踪监管以及对项目改造成效进行统计分析。

3）信息公开模块

该模块主要面向对象为社会公众，提供“三旧”改造项目信息管理和信息发布等功能，以便对“三旧”改造项目信息做到实时公开，让社会公众知悉项目进展和项目状态。

4）项目进度监测模块

该模块利用基于卫片等遥感影像的改造项目进度监测技术研究成果，对“三旧”改造项目进度进行有效的分析、统计以及展示，主要功能包括数据方案、区域选择、监测分析与结果展示等。

5）项目效益评价模块

项目效益评价模块集成“三旧”改造项目信息、评价指标体系、评价权重、数据处理方式、评价模型，测算“三旧”改造项目评价值，全面分析掌握“三旧”改造用地效益，为政府提供“三旧”改造决策作参考。主要功能包括指标管理、指标体系、效益评价模型与结果展示等。

6）三维展示模块

三维展示模块功能主要有模型方案、项目定位、模型对比与信息浏览等，可以实现三维漫游、查询、定位、统计、项目改造前后三维模型对比分析等，更加直观、立体地为“三旧”改造地块监管业务服务。

3　关键技术研究

3.1 基于影像变化检测的项目改造进度监测技术

“三旧”改造项目在拆旧、平整、建新、完工等各阶段在遥感影像上都会呈现不同的影像特征，利用这些影像特征进行对应变化地物类别信息的检测，可直观反映项目的改造阶段。针对“三旧”改造地块在各个阶段具有判别性的地物类别，分别对各期影像进行分类，通过空间叠加分析地类变化，建立一定的规则集，根据规则集推断地块所处的改造阶段。如基期影像为房屋建筑，后期影像为裸露地表，则推断该地块处于拆旧阶段；若后期影像为硬化地表或临时构筑物，则推断其处于施工阶段；若后期影像表现为规则的房屋建筑、人工绿化或水体，则认为其处于完工阶段。在特征提取方面，提取影像的光谱、纹理、形态及面向对象等特征，从不同影像视角提供互补的地物类别判定信息，构建多角度兼顾、多特征集成的技术方法，改善地物类别在空间上的连续性，提高地物之间的可区分度，从而有效判别“三旧”在各个阶段的地物类别；在影像分类方面，为有效缓解因光谱可变性导致的“同物异谱”与“同谱异物”等问题，充分考虑地物的几何位置信息，构建点对点（P2P）局部空间语义分类算法，并基于类别概率将其结果与最大似然或者支持向量机分类结果进行加权融合，提高影像地物的分类与变化检测精度；在影像分类后处理阶段，对分类结果进行小地块归并、最大/最小邻域分析、聚合等后处理操作，去除椒盐噪声影响，保证分类结果的准确性。

3.2 基于多源信息的三维快速建模技术

“三旧”改造项目快速三维建模，主要对象是已经完工或历史资料较为缺乏的改造项目，需要建立改造前后两个时期的三维模型，传统的航空摄影测量建模、车载激光雷达建模等建模制作工艺与流程都无法顺利达到要求。本项目利用“三旧”地块区域的数字线划图、历史卫星影像和街景等基础数据，快速进行历史场景的重现。采用三维快速建模技术，通过历史影像获取地块建筑的平面空间位置，结合楼层数推断建筑的高度，再根据历史影像和街景信息来修改建筑的结构以及高度，形成位置、大小、高度相对精确的模型成果，该模型成果可以直观反映“三旧”改造项目改造后在节地率、容积率等方面的效果，为“三旧”改造提供较真实、客观的数据参考。同时，相比传统的三维建模流程，快速三维建模技术可大幅降低成本，在工作效率上也有大幅提高。

3.3 “三旧”改造效益评价技术

对“三旧”改造项目进行有效性、合理性、节地率等方面的定量化评价是“三旧”改造项目监管的重要内容。本项目构建“三旧”改造评价指标体系，制定涵盖土地利用状况、经济因素、社会因素、政策因素等多方面的效益评价指标，其中，项目土地利用状况指标包括地块景观格局状况、地块建筑物状况、开发强度状况、土地权属状况等; 项目经济因素指标包括地块基准地价、地块投资强度、区域人均纯收入等；社会因素包括区域人口密度、区域社会福利设施、区域基础设施、区域绿化程度、区域生态环境状况等；政策因素包括项目补偿安置情况、实施响应情况、项目管理情况等。通过建立体现各指标标准化权重值的“三旧”改造效益评价计算模型，测算 “三旧”项目改造的效益值，为进一步掌握“三旧”改造情况、评估改造潜力、更加规范管理项目提供依据。

4 结束语

广东省“三旧”改造是我国进行土地节约集约利用制度创新的示范性工程，“三旧”改造监管信息系统通过集成已有“天地图•广东”的数据资源和支撑环境，为管理者提供统一的监管平台，实现了“数据资源高度共享，信息服务功能齐全，决策支持科学高效”的统一监管目标。系统目前已上线运行，真正实现了全省“三旧”改造地块的精细化管理，有效提升了国土业务监管水平，取得了较好的应用效果。但系统目前也存在着数据会交智能化程度偏低、系统未能实现实时更新等不足之处。后期计划将研发网络在线实时会交和审核系统，增强系统的动态更新能力，更好地为全省“三旧”改造业务管理工作提供技术支撑服务。

来源：地理信息世界GeomaticsWorld（版权归原作者及刊载媒体所有）

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编辑 / 郭梅  审核 / 呼慧珊 郭梅

指导：万剑华教授