城市规划一张图总体设计方案研究样本.doc

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城市”规划一张图”总体设计方案研究

［摘要］不断增长和日益丰富的城市规划信息数据应用正向着动态、 多目标、 智能化的模式发展。使用信息技术对城市规划信息资源进行专题化、 网络化和立体化, 并使之从辅助审批走向辅助决策, 是当前规划信息化建设的一门综合技术。城市”规划一张图”整合规划业务所涉及的各类成果数据资源, 互动联接不同层面的规划成果, 建立一个统一的、 完备的、 规范的数据管理中心, 并用”规划一张图”的形式展现出来, 在此基础上建设”规划一张图”应用协同办公平台, 为”规划一张图”数据管理中心应用提供技术保障, 使”规划一张图” 数据管理中心成为规划管理的有效资源支撑和决策支持。
［关键字］规划成果; 一张图; 数据资源; 管理;
1 研究背景
随着计算机技术和地理信息理论的快速发展, 不断增长和日益丰富的城市规划信息数据应用正向着动态、 多目标、 智能化的模式发展, 数据建设已逐步代替硬件建设、 软件建设而成为规划信息化建设的重点。使用信息技术对城市规划信息资源进行专题化、 网络化和立体化, 并使之从辅助审批走向辅助决策, 是当前规划信息化建设的一门综合技术。
现代城市是一个规模宏大、 结构复杂、 功能齐全的具有综合性、 区域性、 空间性的动态环境, 城市规划迫切需要对这些综合海量信息进行资料收集以提供信息参考、 进行规划方案分析以提供决策支持。当前, 这些综合海量数据的规范化建设和系统化建设在处于研究探索阶段, 如何利用好这些数据, 来辅助城市规划的专业技术实施, 提高规划决策的科学定量化水平, 是城市规划管理领域的关键问题之一。
2建设目标
城市”规划一张图”以地理空间信息平台为基础, 以各类规划编制成果数据为基础, 整合规划业务所涉及的各类成果数据资源, 将各类规划控制要素归类管理, 并妥善处理成没有矛盾的层级要素, 建立不同层面的规划成果之间的互动联接, 建设一个统一的、 完备的、 规范的数据管理中心, 并用”规划一张图”的形式展现出来。在此基础上建设”规划一张图”应用协同办公平台, 为”规划一张图”数据管理中心应用提供技术保障, 使”规划一张图” 数据管理中心成为规划管理的有效支撑。项目具体建设目标可归纳为一个支撑数据资源管理和系统集成的技术框架、 一个综合信息运用的数据应用平台、 一个资源管理数据中心、 一套数据标准体系。
3技术框架设计方案
3.1企业总体架构的指导设计思想
为适应复杂的数据组织和不断变化的系统应用要求, 城市”规划一张图”系统建设采用企业总体架构( Enterprise Architect, 简称EA, ) 的理念和技术观点, 整体布局信息化发展规划, 并在此基础上开展总体架构设计、 应用系统建设和数据体系建设, 逐步实现资源整合、 系统集成和共享建设, 从而实现规划信息化的可持续发展。
全面的企业总体架构分为4个层次、 6个组成部分。上层是业务架构, 即业务流程, ”业务线条1至N”是指各个业务部门或业务实体。中间层是信息架构, 下层是应用架构和底层的基础设施。技术架构是总体架构的一个重要部分, 它从技术的角度分析信息架构、 应用架构和基础设施层。信息安全、 标准规范和信息技术管理是贯穿于所有架构层次的, 它们纵向分布在4个层次中。Error! Reference source not found.展示了企业总体架构的高层结构, 包括结构的内容和各元素之间的关系。

图3-1
3.2”规划一张图”总体框架设计
企业总体架构设计在具体的各行业信息化发展中, 有着普遍的指导意义。结合规划行业的特点和信息资源的现状, 其指导意义在于认清规划信息化建设实施内容规划、 逻辑关系处理和信息发展的周期性递进性规律, 理解发展过程中形成的历史遗存和信息孤岛等问题, 从而在发展规划层面给予重视, 在技术实施层面预留发展空间, 实现规划信息化建设的可持续发展。

图3-2
城市”规划一张图”总体框架如上图3-2所示, 采用企业总体架构的设计思想和层次逻辑, 总体分为五个层次和两大保障体系。五个层次为一站式登陆门户、 体现各业务线条的可扩充的应用层、 实现资源和系统集成的技术支撑层、 作为信息资源核心数据层的数据中心和基础设施层。两大保障体系为规范标准、 信息管理制度建设和组织保障、 保密安全体系建设。框架设计的核心指导思想是以数据为基础、 以管理为中心、 以业务为导向, 构建以信息数据流为主的统一规划空间数据管理和应用平台, 实现空间数据和业务流程一体化的协同办公。数据资源既是业务管理需要的基础支撑, 也是各业务过程对数据进行处理和相互作用的结果。
3.3 ”规划一张图”的面向服务( SOA) 构建技术
”规划一张图”信息资源整合的核心问题是解决异构资源的整合和资源层级要素的动态更新版本管理应用, 应对长远发展过程中的历史遗存和未来应用扩展, 其理想的解决思路是采用面向基于标准的服务架构。因此, 在系统架构中引进面向服务( SOA) 的架构思想, 采用基于ESB( Enterprise Service Bus) 的面向服务的驱动中间件作为联系下层数据与上层应用的纽带, 经过适配组件解决异构资源数据的重复存取和各类应用的集成。城市”规划一张图”在数据管理中心的基础上, 建立业务数据引擎、 空间数据引擎、 HTTP/FTP服务, 在此基础上经过ESB( UDDI、 SOAP、 WSDL、 XML) 建立各项业务驱动和GIS应用, 最终实现可扩展的各协同办公应用平台, 并进一步实现MIS/OA、 GIS、 CAD和数据库管理系统的集成。
4数据应用平台设计方案
4.1 数据应用平台集成方案
在统一的技术框架设计方案指导下, 定义基本的业务组件, 如数据流管理组件等, 经过软件技术将其转换为基于IT主流技术的功能组件。这些功能组件在软件实现时能够采用多种方式, 如公共构件或公共服务等。在应用时, 经过基于XML的元数据进行整合集成, 形成业务组件, 业务组件进一步经过人工工作流组合为具体的业务应用系统, 业务应用系统再被集成到一体化的运行环境和统一信息门户中, 以形成支持统一应用桌面的、 应用可插拨的运行环境。
图4-1展示了基于应用集成框架的系统开发和集成模式。其中横轴表示基于IT主流技术所实现的软件功能组件或服务, 纵轴表示的是对横轴的功能组件进行组合以后所形成的各类业务组件( 模块) 或业务应用系统。

图4-1
采用基于框架的应用开发和集成方法, 在一个支撑数据资源和系统集成的技术框架之下, 应用系统( 模块) 之间既能够独立开发, 又能充分共享相同的功能组件或业务组件, 系统平台充分考虑与现有信息平台的技术衔接, 前端实现一站式登录, 后端经过数据库的数据访问和资源共享, 实现各应用系统的整合和提供全面的数据支持。
4.2 数据应用平台建设方案
平台采用Oracle关系数据库作为数据库管理平台, 所容纳的数据包括规划编制成果数据、 规划审批管理数据及相关元数据等。运用ESRI ArcGIS技术开发空间数据应用平台, 并进一步封装成面向业务应用的GIS插件, 以实现面向业务的GIS应用建模和模型驱动, 以地块、 项目为中心, 分别经过GIS和CAD查询方式, 获得与该地块相关的从规划编制到规划审批的全部电子化信息。业务人员进行一张图要素提取, 并提取分析指标, 与在办地块实现自动比对分析并提出预警, 最终在CAD环境调用”一张图”数据信息进行规划辅助设计、 规划审批和规划审批成果输出。对规划资源数据产生的全过程进行业务建模, 建设”一张图”数据管理平台, 对规划编制成果空间数据实现整理、 检测、 冲突检查、 冲突处理、 入库、 配置管理, 并对不同层级间的规划控制指标进行完整的对比检测, 提示冲突。最终实现各规划层级上的空间数据一致性管理, 实现一张图数据资源分别基于地块、 基于项目的调阅、 查询统计、 分析、 输出及动态更新。在业务建模基础上, 建设”一张图”专家会审应用平台, 对上会审批项目的会议准备、 过程管理、 图文资料调阅、 会议记录、 会审项目统计、 会议纪要提取等各个环节的全程辅助决策 功能。经过权限管理和身份识别, 以下载数据包的方式实现局内外部专家对规划编制项目成果的网络评审。
5资源数据管理中心设计方案
5.1 数据标准体系建设
逻辑统一、 规则约束一致的标准体系建设是提升系统建设、 实现资源共享的主要因素。综合考虑规划信息化建设需求, 规划信息化标准体系应由参考类标准( 国家、 行业和地方标准、 规范和规程) 、 系统应用类标准( 数据采集标准、 数据建库技术规程、 数据库更新服务体系规范和技术要求、 数据发布标准和规范、 系统集成接口规范等) 、 业务管理类标准( 贯穿所有业务、 全部数据的规范、 标准和工作流程等) 、 项目管理标准( 项目开发文档、 元数据标准和规范等) 四类标准规范组成。南通市规划管理局根据现阶段数据应用需求, 梳理和完善已有数据标准, 一方面, 在标准研究中加入建库编码体系, 另一方面, 经过数据标准的深化, 使各类标准更具开放性。并完善制定总体规划、 分区规划、 控制性详细规划、 专项规划的计算机辅助制图及成果规范及规划编制成果要素编码规范, 明确规划数据的信息分类、 分层、 分类与代码、 几何特征、 质量要求、 制图要求以及成果目录组织等, 实现要素表示一致、 格式统一、 交换便捷、 扩充性强的规划成果体系。
5.2数据资源建设
数据资源建设是城市”规划一张图”的核心任务, 整合城市规划面正确历史( 档案数据) 、 现状( 基础地理现势数据) 、 未来( 各类编制成果) 等海量数据, 建立与城市规划管理相关的规划编制、 规划审批和城市现状的各类空间及非空间信息的关联, 并建立相应的元数据信息关联, 形成设计结构统一、 资源完备、 存储规范的规划综合数据库。其关键技术是如何实现一体化结构设计, 解决规划编制成果矛盾与冲突, 在确保各级规划编制成果的一致性的基础上, 进一步将现状地形数据、 市政综合管线数据、 规划审批图形数据等纳入到一个统一的数据中心框架之下, 达到矢量与栅格、 空间与属性、 文档索引编目与空间、 CAD与GIS数据交换、 历史数据与现势数据、 规划数据的集成应用。确保在同一空间位置下, 规划审批实施的结果与规划编制成果、 城市现状不会发生矛盾。当各类空间数据( 特别是规划编制成果数据) 之间的矛盾被消除掉, 全市图形数据产生一致时, 最终达到了”一张图”建设的目标。
南通城市”规划一张图”的数据建设内容如下:
( 1) 建设历史、 现状、 未来( 临时) 的规划编制成果数据库, 基于时间维度, 构建一张图”数字规划编制”数据框架体系。按年代、 项目、 成果类型分别建库, 并建立与实物编制档案的一一对应关系, 实现”规划一张图”协同平台对历史编制成果的完整性浏览调阅。
( 2) 完善建设城市规划控制”六线”GIS数据建设, 以控制性详细规划为基础, 理顺上下位规划和专项规划, 构建一张图”规划管理控制线”基础数据体系。
( 3) 建设总规、 分规、 控规和审批用地红线的SDE空间图层数据目录和图层结构, 完善建设以上成果的GIS空间数据库, 构建一张图”规划管理单元”空间管理体系。建立总规、 分规、 控规在规划层级上的属性空间约束关系, 建立每一规划层级的空间数据在时间维度上的版本约束, 在规划一张图系统中, 实现规划单元在同一地理空间范围内的基于规划层级的逻辑调用。
( 4) 建设规划管理单元和审批项目用地红线的空间约束关系, 实现一张图”规划管理项目”地块应用体系。理顺规划编制管理单元与项目审批红线的空间逻辑关系, 经过规划审批项目实施红线, 实现规划管理单元在一张图系统中的动态更新。
( 5) 整合建设规划综合数据库, 在数据汇总的基础上实现对基础空间数据、 规划编制成果数据、 规划审批红线数据、 控制线数据、 管线数据、 影像数据等的合理有效的管理, 分门别类, 提炼加工, 建档建库, 经过对信息的加工、 处理, 集成GIS强大的分析功能, 发挥规划综合数据的支撑魅力。
5.3数据规则库建设
分析提炼数据间的关联关系, 在城市四维空间中, 分别建立基于时间维度、 空间约束、 指标要素、 方案版本的规划数据规则库。
( 1) 时间维度关系。以现势为基础, 以历史为参照, 以规划为引导, 建立一个阶段性的时效空间。在一个时效阶段里, 能够遵守不同时期的规划;
( 2) 空间约束关系。所有规划管理活动都与特定的空间范围相关。因此, 基于现势界址, 采用规划管理单元对不同层次的规划成果、 建设项目选址、 用地红线等具有空间范围属性的业务对象之间建立空间约束关系及变更关系;
( 3) 上下层规划的指标要素相符。即下一层次的规定指标必须符合同一地理空间范围内及周边关系上的上一层次规划提出的规划指标要求;
( 4) 多版本方案数据。建立规划编制成果及建设项目的规划设计方案的多版本管理库, 根据管理阶段, 特定人员对版本进行标识并入档。
5.4 数据成果维护
为了保障规划综合信息数据能够在日常的业务运行中有序运转, 切实发挥支撑作用, 必须建立严格的数据成果维护管理机制, 以及相应的技术支持手段。
在规划编制成果数据中, 提炼对业务审批有重要指导作用的图形信息, 作为”规划一张图”的基本信息, 经过软件进行提取、 检测和规整处理后, 转入ArcSDE库空间数据库。理顺”规划一张图”成果版本, 保留冲突历史版本以便历史回溯。在更新调整过程中, 联动变更关联的相关数据, 实现科学高效的版本管理。
规划编制指导规划实施, 规划实施又影响着规划的编制, 在法律法规的许可范围内, 在两者之间建立起良好的互动, 实现”规划一张图”的动态维护和更新。
6城市”规划一张图”建设实例介绍
南通市规划管理局 ”规划一张图”信息化建设工程的目的是经过开展规划信息资源整合与信息化建设, 充分利用现代信息技术, 建立以电子政务、 规划信息资源管理、 空间信息服务为主要目标, 形成能够服务全局发展、 进而引导城市各项建设的动态、 集成、 高效的城市规划空间数据信息体系。
6.1 项目建设进展情况
6.1.1 项目于 7月10日开始实施, 经过两个月的基础资料收集、 业务调研分析、 综合需求分析, 完成城市”规划一张图”的需求分析报告和项目详细建设方案。
6.1.2 编制完成总体规划、 分区规划、 控制性详细规划、 规划控制线的计算机辅助制图及成果规范和空间数据库标准规范, 经过制订、 修编各类标准规范工作的开展, 进一步研究制定了规划成果数据的动态管理更新制度, 达到用制度建设约束业务规范化操作的目的。
6.1.3 经过半年的开发建设, 项目按照既定计划, 于 1月开始试运行。
7 结语
规划一张图的最终目的是提动态更新、 供应需而设的规划空间资讯, 包括空间信息、 属性信息和相关联的各类资料信息, 以及方便的查询检索和统计分析, 给规划管理人员提供相关规划的、 全面的、 最及时的动态信息。
随着信息化建设的发展, 规划管理理念的更新, 对规划一张图的实施应当有一个清醒的认识和把握。编制合理、 超前的规划, 确保成果资源的可用; 落实及时的法律认定, 确保成果资源的时效; 建立可控的制度, 确保成果资源的更新; 建设长效的信息支持平台, 确保成果资源的服务支撑与共享。
在当前环境下, 建设城市”规划一张图”, 进行规划信息资源整合, 是进一步提升科学规划、 提高规划服务全市发展、 引导城市各项建设的有效资源支撑和决策支持。在科技信息高速发展时代, 良性建设循环的城市”规划一张图”将成为城市规划有效管理、 科学决策的有力工具, 使城市规划不断走向成熟、 完善。