摘 要 本文以武漢市規劃國土資源管理空間數據集成應用為例，探討了規劃國土空間數據集成應用模式、數據庫設計、管理運行機制等問題。

　　關鍵詞 城市規劃 國土資源 空間數據 集成建庫 運行機制

　　1 引言

　　城市規劃與國土資源管理所涉及的空間數據內容豐富、品種繁多、數據量大，可以說，一個城市最主要、最基礎的空間數據來源于城市規劃和國土資源管理部門。我國目前規劃國土主管部門一般下設分局、勘測院、規劃院、信息中心和土地中心等單位和部門。基礎地理數據一般由測繪院生產，規劃設計數據由規劃院生產，規劃國土審批信息產生于局、分局業務管理審批活動中。由于機構設置、行業管理和技術條件的制約，各種空間數據的數字化程度、數據生產和管理模式以及標準化程度不同。如何將這些分布在各個部門的數據進行集成，建立完善的數據更新維護機制，保障數據及時、動態更新，為城市規劃和國土資源管理服務，具有十分重要的作用。武漢市規劃國土局十分重視信息的數字化、集成和應用,1993年就開始了城市基本比例尺地形圖的數字化建庫，隨后又開始了規劃設計成果的數字化，2000年開展了“十大數據庫”建設工作，由局信息中心對分布在勘測院、規劃院的各種基礎地理信息、規劃設計信息和各種管理審批圖形信息進行數字化和集成建庫，同時，將集成建庫數據應用于測繪生產、規劃設計和管理審批活動中。隨著信息化建設的不斷深入，這種信息的集成和共享逐步地擴大、深化并取得成效。

　　2 數據集成的組織與應用模式

　　規劃國土管理部門一般設有信息中心，負責部門信息化建設與管理。規劃設計、城市勘測一般由下屬的規劃設計院、勘測院負責。鑒于這種管理體制以及實際生產和管理的實際，規劃國土資源管理空間數據集成的組織與應用模式主要有3種模式。

　　2.1 集中建庫管理，集中更新維護

　　該模式的主要思路是由數據集成工作由局信息中心負責統一建設和管理，各數據生產部門負責提供原始數據及有關信息，數據集成應用系統從一個系統中讀取數據，采用高速網絡進行應用。

　　這種模式下，局信息中心的工作量較大，適合于信息化和標準化程度不高以及各部門發展不平衡的城市。

　　2.2 集中建庫管理，分工更新維護

　　該模式的主要思路是數據庫由信息中心集中統一管理，各數據生產部門負責數據的更新維護，數據集成應用系統從一個系統中讀取數據，采用高速網絡進行應用。

　　這種模式采用數據集中的模式，可以地集中人員和財力優勢，數據建庫由一個專門部門負責，其他部門只負責各自數據的維護，保障數據的及時更新。

　　2.3 分布式建庫管理，分布式更新維護

　　該模式的主要思路是在局信息中心建立網絡中心和數據中心的同時，在主要數據生產單位(如勘測院、規劃院等)設立數據分中心。數據生產部門在“統一平臺、統一標準”的前提下，分別建立數據庫并負責更新維護這些數據，數據集成時將這些相關數據庫聯系在一起，這些數據庫物理位置上分布在不同的地點，采用高速網絡相聯，集成應用在統一的軟件界面下，根據需要從不同的數據庫中讀取相應的數據。

　　這種方式對數據生產的組織領導、信息化和標準化程度以及網絡性能的要求很高。只有在分工明確、機制完備以及信息化程度較高的城市才能完成地實施。

　　武漢市規劃國土局2000年開展數據集成時采用的是第一種模式，隨著網絡設施的逐步完善以及生產部門信息化工作的不斷深入，現在采用第二種模式進行集成建庫與應用，由局信息中心作為網絡和數據集成與管理中心，充分發揮了已經建立的局系統三層網絡體系(內網、外網、公眾網)的作用，采取“誰生產，誰更新”的運行機制，保障局機關、行業、政府和公眾分層次的應用(如圖1所示)。

　　各部門(層次)的職責和分工如下：

　　(1)局信息中心。負責空間數據集成平臺的搭建(網絡平臺、軟件平臺)、數據標準制定以及空間數據的集成管理等。對局機關和二級單位分工以外的數據進行采集、處理和更新維護。

　　(2)局機關、分局。利用辦公自動化系統開展電子審批，更新城市規劃與國土資源管理的審批數據。

　　(3)勘測院。負責生產、更新1：500、1：2000比例尺地形圖、地下管線等基礎地理信息數據，通過廣域網將數據及時上傳到局信息中心的Oracle數據庫中，對數據庫中的基礎地理信息進行更新維護。

　　(4)規劃設計院。負責對城市總體規劃、土地利用規劃、控制性詳細規劃、城市規劃道路等規劃信息數據庫的維護更新，將更新數據通過網絡及時上傳到局信息中心的Oracle數據庫中。

　　(5)其他局屬二級單位。如土地中心、土地登記發證中心、交通院等，負責對其責任范圍內的土地收購交易、土地登記發證以及交通調查等空間信息進行更新維護。

　　(6)政府與公眾應用。政府和公眾主要通過外網和公網查詢、利用規劃國土空間數據集成的部分成果，同時，政府相關部門也有義務提供相關的規劃國土使用的空間信息，如人口普查、地名、勘界等資料。

　　3 數據集成的技術方法

　　3.1 數據庫集成硬軟件平臺的選擇與開發

　　局信息中心采用一臺高性能的DELL服務器作為數據庫，安裝Oracle9i數據庫和ArcSDE，實現各種規劃國土空間數據的集中管理，各種空間數據的訪問均通過ArcSDE空間數據庫引擎。GIS軟件平臺采用ArcGIS地理信息系統軟件及MapObjects控件，采用VB和VBA作為開發語言進行開發。

　　集成應用軟件系統分客戶端瀏覽程序和后臺數據維護程序兩部分。客戶端瀏覽查詢程序主要是提供局機關、分局和其他二級單位進行各種空間數據查詢、瀏覽使用，部分數據依托互聯網站向公眾提供信息服務。后臺數據維護主要是實現各種空間數據的更新維護、管理、制圖和空間分析等功能。

　　客戶端應用系統采用VB+MapObjects進行開發，實現空間數據的集成管理、圖形的調用、數據綜合查詢、統計分析、指標計算等功能。基于互聯網的應用則提供控制性詳細規劃“四線”(紅線、藍線、紫線、綠線)查詢、批后公示在建項目查詢等功能。

　　后臺維護程序分為兩部分：數據更新上傳模塊和數據編輯、制圖、空間分析模塊。數據更新上傳模塊主要實現地形圖等基礎地理信息、規劃道路等規劃信息通過網絡直接從DWG格式轉換至Oracle數據庫中，采用VB+ArcObjects編寫成動態鏈接庫或采用VBA在ArcCatalog中進行開發。數據編輯、制圖、維護、空間分析模塊采用VBA在ArcMap中進行開發。

　　3.2 數據分類與數據庫設計

　　根據規劃國土管理業務空間數據的來源，將空間數據分為基礎地理信息、國土資源信息、規劃設計信息、管理審批信息、三維城市模型、多媒體信息、專題信息等7大類。

　　數據組織采用ArcSDE的要素集-要素類的組織方式。在規劃國土數據分類的基礎上，將數據分解成數據表進行管理，空間數據和相應的屬性數據統一通過ArcSDE存放在Oracle9i中。

　　每一個要素類分解成空間數據表(Feature Table)，屬性數據表(Attribute Table)和空間索引表(Spatial Index Table)，這些表之間采用Feature_ID進行連接。其聯接方式如圖2所示。

　　對于柵格數據，如遙感影像，DEM，由于其數據格式較簡單，其數據分解成多個數據表存儲，采用金字塔方式逐級增加像元大小的方法建立空間索引。

　　空間數據存儲在Oracle中時，為減少硬盤I/O，提高數據訪問效率，在進行Oracle安裝和創建數據庫時，將系統內存的80%約1.6G分配給Oracle數據庫使用，并合理設置Oracle的緩存(Buffer cache)大小，保證經常使用的數據一次讀取后，存放在緩存中。在空間數據庫存儲時發揮了Oracle的OFA(Oracle Flexible Architecture)特性，建立三個Oracle數據表空間，分別存放空間數據的要素表、屬性表和空間索引表，并將這三個表空間分別存放在三個物理邏輯硬盤上，以充分發揮Oracle能同時讀取不同物理硬盤上存儲數據的能力，提高系統的運行效率。

　　3.3 用戶權限設計

　　根據用戶對數據的訪問情況設計用戶權限。采用Oracle的數據庫用戶安全管理功能，進行嚴格的用戶權限控制。對于內網應用的用戶和權限設計如表2所示。

　　表2：內網應用的用戶和權限設計

　　用戶

　　權限

　　使用范圍

　　一般用戶

　　可以瀏覽、查詢數據

　　市局機關、分局、其他二級單位使用人員

　　地形圖數據維護

　　對1：500、1：2000地形圖數據集進行更新

　　基礎地理數據維護人員

　　規劃道路數據維護

　　對規劃道路數據集進行更新

　　規劃數據維護人員

　　數據集管理員

　　對除SDE系統數據表之外的數據集進行維護，包括創建新的數據集、更新所有數據

　　數據維護人員

　　數據庫管理員

　　對整個數據庫進行維護、更新、備份和安全恢復

　　數據庫管理員

　　4 結束語

　　每個城市的機構設置、工作分工和信息化程度不同，數據集成的模式和運作機制也不會一樣。本文從規劃國土空間數據的集成模式、數據庫設計、運行維護等方面對武漢市規劃國土空間數據的集成進行了分析，實踐證明，在現階段，采用集中建庫、分布式維護的方法，有效的實現了各種基礎地理數據、規劃設計數據、審批數據的集成應用和快速更新，從而更好地為規劃國土資源管理服務。

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