基于GIS的昆明市規劃管理信息系統設計思路
1引言
城市規劃管理信息系統的建設在我國起步于90年代中后期,在這一階段,各地規劃局對于計算機技術的效用已深信不疑,關鍵是如何利用這一新技術建立適合自己單位的業務辦公自動化系統的實際問題,在中國城市規劃新技術應用學術委員會和辦公自動化專業組主持召開一系列的辦公自動化建設研討會和系統實施交流會的推動下,一個接一個的城市規劃局管理信息系統順利誕生,又好又快地推進了辦公自動化建設。但是,隨著計算機硬件的性能價格比大大提高,GIS軟件功能的不斷加強,數據庫技術的更新換代,網絡技術日趨成熟,各規劃部門建立的規劃管理信息系統開始出現標準不規范、圖形功能弱、數據訪問效率低、維護工作難、數據庫不穩定等各種各樣的問題。
正如其他城市,昆明市規劃局從2000年開始建立的規劃管理信息系統(即規管2000系統),已經出現數據訪問效率低、維護工作量大、數據庫不穩定等問題,遠遠不能滿足現有規劃工作的需要,本文將對現有城市規劃管理信息系統升級改造的建設內容進行探討。
2昆明市規劃管理信息系統現狀存在的問題
昆明市規管2000的使用,實現了“一書兩證”業務審批的圖文表一體化管理;通過“規管2000”的系統建設,實現了對地理信息(地形圖、規劃數據、圖形審批數據等)的有效管理。同時,通過信息化建設工作培養了一批信息化的專業技術人才。
由于近年來昆明市經濟的高速發展,對于各個部門辦事效率的要求也在不斷提高,且受當時的技術條件限制,原有的規管2000系統逐漸不能滿足現有規劃管理業務審批的需要。主要體現在以下幾個方面:
(1)數據庫龐大,維護困難。現有的規管數據庫的容量已經達到了110G,如此龐大的數據庫的日常維護效率十分低下;
(2)業務表格字段定義不規范。如一些業務中的建筑面積的單位沒有規范,有的案卷輸入的是公頃,有的輸入的是畝,還有的輸入的是平方米,這樣給日常的統計帶來的很多不便,不能通過系統進行快速的統計查詢。
(3)圖形資料混亂。現有規管系統中的各類圖形資料比較混亂,如有些不能作為法定依據的數據與可以作為依據的數據混雜在一起,影響規劃業務人員作出正確的決策。
(4)繪圖效率低下。在現有的規管系統中進行各類圖形繪制效率較低,現有的圖形繪制都是在基于Mapinfo的GIS系統中進行的,畫圖沒有回退功能,抓取也不如AutoCAD那樣靈活。經辦人每天要將大量的時間花費到繪圖工作中。
(5)應用平臺落后,已不能滿足現有工作的需要。受當時技術條件限制,規管系統采用C/S模式構建,并使用MapInfo文件地圖數據庫,和BDE遠程數據連接的后綁定方式,在多年使用后積累形成了較大規模的數據表記錄,導致目前多個分局在使用規管系統時,出現使用速度慢,啟動窗體等待時間過長等問題。
(6)不能與未來規劃信息化基礎框架很好的結合。為了達到節約集約資源,有效實現資源交換與共享,昆明市規劃局將進行基礎框架的建設與開發,要求其它專業應用系統只開發專業部分,所需要的公共部分的功能和數據,直接針對基礎框架作接口來獲取。而且,基于基礎框架開發,可以實現與其它應用系統(如決策支持系統、城市規劃編制成果管理信息系統、政務辦公系統、三維方案比選與審批系統等)進行數據交互。因此,必須基于基礎框架進行規劃管理信息系統的升級建設。
3 昆明市規劃管理信息系統設計思路
從解決昆明市規劃管理信息系統現狀存在的問題思路出發,規劃管理信息系統建設應該采用先進的網絡技術、GIS技術、CAD技術、GIS與CAD互通技術、數據庫技術進行建設,下面分別從系統的建設目標、建設內容、結構設計、數據庫及功能設計等幾個方面提出我們的設計思路。
3.1系統建設目標
規劃管理信息系統項目的總體目標是基于規劃局的基礎框架,建立以GIS技術為核心支持,以輔助規劃管理的業務辦理為目的,集成城市規劃管理領域的先進信息處理技術,建立集MIS、GIS、CAD一體化的綜合業務系統,實現全市規劃管理信息化的高度集成和統一。
3.2系統建設工作內容
(1)標準化工作。包括業務數據標準化和圖形數據標準化
業務數據標準的標準化主要包括業務表格、流程、人員權限、案卷必備材料等。通過標準化的制定,規范表格字段,從技術上限制案卷必備材料的容量大小,保證數據庫的正常增長。并將現有數據庫中部分必備材料移出數據庫,進行體外管理,以減少現有數據庫的容量,達到提高效率的效果。圖形數據標準主要包括規劃編制資料標準、規劃審批資料標準等。
(2)軟件開發工作
系統軟件平臺改造工作,將原有的數據庫平臺由原來的Oracle8.16改造為Oracle10g,GIS平臺由原有的Mapinfo改造成ArcGIS;軟件功能開發工作,升級后的規管系統包括規劃業務審批功能模塊、CAD繪圖功能模塊、規劃管理維護功能模塊、電子報批功能模塊、數據共享功能模塊等。
(3)數據遷移和整合工作
完成現有規管系統數據的規范化、標準化處理工作,實現現有數據的格式轉化工作等,建立一個統一的、可擴展性良好的規劃數據資源數據庫;
(4)系統運行管理制度建設工作
建立完善的保證系統運行、維護、管理等工作有序的有關規章制度。
3.3系統結構設計
由于昆明市規劃局所涉及的信息內容龐大、繁雜,規劃管理業務內容及其審批程序也有自己的特點。根據前期大量的研究及其需求調研,我們建立如圖1的系統體系結構,該結構不僅能提供現狀信息、規劃信息、建設信息,進行有效的查詢和管理,而且能夠根據這些信息直接進行案卷的審批與傳送。系統體系共分數據層、平臺層和應用層3個邏輯層次。
統總體邏輯框架圖
數據層:以大型關系型數據庫管理系統(RDBMS)和空間數據庫引擎(ArcSDE)為支撐,對城市規劃管理數據進行管理和更新。數據層主要包括基礎類空間數據庫、規劃類空間數據庫、業務類空間數據庫、業務審批數據庫及文檔數據庫。
平臺層:基礎GIS平臺采用ArcGIS系列軟件平臺;圖形編輯平臺采用AutoCAD平臺;開發平臺以.NET為主,同時輔以VC、Delphi和java等軟件開發平臺。規劃管理信息系統平臺由規管2006和數據發布平臺組成。“規管2006”是工具化的城市規劃管理信息系統業務平臺,包括系統維護管理工具等,在這個平臺基礎上可以搭建規劃管理的各種業務管理流程。數據發布平臺是指基于規劃局網站的數據發布系統,包括業務審批數據、規劃成果和基礎空間元數據等的發布。
應用層:是指在應用平臺層之上的不同的業務應用、數據共享和社會公眾服務等。例如,規劃業務審批辦公子系統、維護子系統、通用數據輸入輸出接口等。
3.4數據庫設計
規劃管理信息數據庫由基礎空間數據庫、規劃成果數據庫、規劃審批數據庫組成。基礎空間數據庫包括1:500,1:2000,1:10000等地形圖、遙感影像圖、現狀調查數據、DEM模型等(調用基礎框架中的基礎空間數據庫);規劃成果數據庫包括控制性規劃成果、總規、分規、“六線”等數據;規劃審批數據庫主要包括電子報件數據、“一書兩證”審批數據(項目審批案卷數據和審批圖形數據)、批后管理數據(如項目監察記錄及竣工圖數據)等。
3.5系統功能設計
(1)規劃業務審批功能模塊
規劃業務審批功能模塊供規劃局的各級領導和業務人員日常辦公使用。它能幫助規劃局的業務人員完成從報建到發證的全部表格方面的業務工作(與GIS圖形處理模塊相結合,即可完成對圖形的處理);實現業務人員對以往和現在以及待辦的規劃業務的查閱;領導和建設單位可以通過網絡方便地對業務人員的工作水平、質量和狀態進行監控;GIS圖形處理模塊屬于辦公系統中的一部分,用戶可以根據實際需要進行定制,可以對各種地形圖、規劃圖進行查詢統計、空間分析等圖形操作,也可以將系統圖形數據轉成其他系統需要的格式進行標準圖形輸出。
主要包括以下功能:案卷信息顯示、運轉監控、案卷流轉控制、承諾制管理、案卷催辦、案卷辦理、項目樹功能、綠色通道功能、會簽功能、查詢與統計、習慣用語功能、代理功能、規劃發布數據提取、圖形查詢統計、空間分析、圖形輸出、法律法規查詢、領導督辦功能。
(2)CAD繪圖功能模塊
CAD繪圖功能主要用于規劃局業務人員對現有圖形資料的查詢與紅線圖的繪制。結合地理信息系統中的基礎數據庫,用戶不單可以通過CAD圖形管理系統查看現有的各種CAD圖形資料,還可以直接查詢基礎空間數據庫中的各種基礎數據、規劃數據、審批數據等GIS圖形資料。用戶可在AutoCAD的環境下進行日常的紅線圖繪制,繪制完成后可直接保存到規劃審批資料數據庫中。該系統完全實現了GIS平臺與CAD平臺的互通,解決了一直困擾業界的難題。
主要包括以下功能:查看并加載地形圖、查看并加載影像圖、查看并加載GIS圖形、查看并加載CAD圖形、加載總圖類地物、繪制紅線圖、數據查詢、查看DWG必備材料、制作框圖。
(3)規劃管理維護功能模塊
系統管理員在不用依賴開發單位、不用了解技術細節的情況下,在友好的界面環境下通過簡單的操作即可完成系統搭建、擴展和維護工作,使得系統能夠快速適應規劃局的人員、機構、業務、審批表格、地圖類型、審批流程等環節的動態變化。
系統提供一系列可視化工具實現對系統的日常維護、配置和修改。可以維護和修改的內容有:組織機構、人員和人員權限、業務類型、業務流程、業務表格、文號、必備材料、標準用語、統計方法、承諾制時間、觸摸屏查詢系統內容、圖層定義、地物定義、地形圖輸出參數定義等。
(4)電子報批功能模塊
“電子報批系統”的主要包括兩部分:輔助設計(用于規劃設計單位按照統一標準對設計圖進行技術處理,形成規范的成果圖)和輔助審查(用于規劃局對設計圖進行審批)。
“電子報批模塊”的數據提交規范通常要求規劃設計方案圖以AutoCAD格式提交,相應的電子報批功能開發也采用AutoCAD平臺。其功能包括設計方案檢測、建筑檢測、間距檢測、經濟技術指標計算、用地平衡表計算、配套公共設施計算、總平面對比、建筑單體核查、三維察看、單體指標匯總、單體與總平面對比、方案數據入庫、IC卡信息錄入功能等。
其中方案數據入庫功能要求對通過檢測并能夠正確計算各項指標的設計方案數據從AutoCAD轉入到GIS庫。
(5)數據交換與共享功能模塊
數據交換與共享功能模塊是為了將業務審批系統數據與其它相關系統進行數據交互。如:決策支持系統、城市規劃編制成果管理信息系統、政務辦公系統、三維方案比選與審批等系統的數據交換與共享。這部分使用規劃局基礎框架來實現系統與數據之間的交互。
4.結語
本文以昆明市規劃局為例,設計實現了基于GIS技術的規劃管理信息系統,提出了建立該類系統的一種解決方案。城市規劃管理信息系統有其區別于其他管理系統和辦公自動化系統的特殊性。它作為一個行業推廣系統,具有統一、完整性和規范性,可以說,城市規劃管理系統是一個通用的管理信息系統,而不是個性化的軟件。本系統將在昆明市規劃局實施應用,以期能給其他城市的信息化建設起到一定的借鑒作用。
隨著城市基礎數據的逐步完善和網絡通信技術、GIS技術的發展,基于GIS技術的規劃信息系統應用將會有一個更加廣闊的發展前景
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