城乡规划信息管理论文

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1绪论

1.1研究背景与意义。城乡规划是指政府根据社会经济发展情况及当地的自然环境条件与社会人文条件，为实现合理安排土地等资源、协调城乡的发展空间与布局合理性、达成城乡的社会经济发展目标而做出的综合部署与统一规划。随着我国城市化进程的不断推进，信息量剧增，传统的城市规划管理方式已愈发不能适应城市发展的需求，造成低效率管理的同时也会引发信息重叠、资源纠纷、交通堵塞、社会矛盾迭起等一系列负面影响，造成财力、人力的大量浪费，而通过利用信息化手段便可有效改善上述问题。因此，为更好地适应城乡建设的发展，必须要发展城乡规划信息管理系统，以更科学合理地利用城乡空间资源，实现城乡规划管理水平的提高。1.2研究方法。本文主要运用了以下研究方法1.2.1案例分析法。案例分析法是一种通过分析典型事例的经验与规律，并结合自身实际情况具体分析得出结论的方法。本文通过对国内外城乡规划信息管理系统具体建设规律的研究，充分学习其先进的设计经验与教训，并结合国内城乡规划建设的发展环境要求，在理论上选择最科学合理的设计方案。1.2.2调查研究法。调查研究法是指现场调研考察，以发现实践工程中的潜在问题与解决方案。该系统的设计需要对城乡规划管理等工作进行实地调研，并通过对相关技术人员的采访等形式，完成问题与数据的采集。1.2.3比较分析法。比较分析法是一种通过并列对比实现最优化选择的方法。本文主要通过将国内外典型案例进行对比，同时对相关技术选择予以分析比较，从而得出性能最优、功能实现最强、成本最合理的系统组合。

2相关理论研究分析

2.1GIS技术介绍。GIS技术是在地理空间数据库的基础之上，利用信息技术实现对空间数据的采集、管理、分析、模拟、显示等具体操作。GIS主要由以下几部分构成：硬件设备、软件支持、地理空间数据、分析模型与应用人员。基于这五大模块，GIS可实现如下功能：1)数据采集功能。在保证数据采集的时空完备性与准确性的前提下，GIS可获取人工编码、数字化地图等数据，并实现采集过程的高效简便。2)数据储存功能。GIS可以将来源、属性等条件各不相同的数据储存在空间数据库中，并实现数据类型的合理划分，以便数据查询与分析。3)数据整理功能。一方面，GIS可以查询数据，并能在特定请求下再现数据信息；另一方面，其对数据的审查、纠错、格式化、转换等操作也是十分强大的。4)空间分析功能。GIS的空间分析功能主要包括两部分，对数据进行地理操作和转换以及对数据的统计分析，例如空间插值分析、缓冲区分析、网络分析等。GIS技术可与多种信息技术结合，如互联网技术、3S技术、VR技术等，其优良的使用性能与应用的灵活性对于城乡规划信息管理系统的设计而言是非常合适的。2.2城乡规划的理论介绍。城乡规划是各政府为实现该阶段内的社会经济发展目标，做到合理调控城乡资源、发展城乡建设、实现城乡和谐、保障公众利益而进行的统筹兼顾的具体计划。它主要包括两大工作，第一阶段是城乡规划编制，通过对建设工作的总体规划与详细规划实现规划结果的可靠性与多样化；第二阶段是城乡规划的实施与管理，即完成对规划编制工作的严格落实与有效监管。随着我国城市化进程的快速推进，城乡规模扩大与人口激增也对城乡规划设计与管理提出了更高的要求，这一系列要求只有转变传统的城乡规划方法才能满足，工作人员只有充分利用信息技术提高城乡规划管理效率与服务水平，才能形成科学的城乡规划信息管理系统，以更好地指导并进行城乡建设。

3系统的空间数据库设计

本系统的设计主要运用了GIS技术，而GIS技术对空间数据库的设计要求是非常高的，由于城乡规划项目与地理等环境因素关系密切，而这些因素的数据库数量很大且关系复杂，所以空间数据库的设计对该系统而言至关重要。3.1空间数据库设计原则。3.1.1功能实现原则。数据库的设计需要满足以下功能：1)精准模拟功能。数据库可通过建立数据模型来模拟实现真实情况中的信息联系，这个过程主要受到两方面因素的作用：数据模型与设计质量。因此，在设计数据库时，设计人员必须充分掌握设计需求与系统环境，充分利用良好的软件开发平台，以实现精准模拟功能。2)可接受功能。数据库的设计需要充分考虑DBMS的特点，要建立起能够被DBMS所接受、支持的数据与处理模型。可以说可接受功能是数据库有效性与适用性的保障特点。3.1.2系统的管理设计原则。空间数据库具有大数据性、高复杂性等特点，组织形式多样，可具体显示图形与数字信息，达到高效管理数据，因而数据库的设计需要做到以下管理原则：1)信息管理：数据库的设计覆盖面要广应包揽所有应用和管理的相关信息，且其反应的地理位置信息必须要准确，一定要达到当地城乡规划的精度要求。此外，数据库中所储存的数据质量要高度保证，做好图形与属性数据间的合理匹配。2)数据分析管理：设计数据库时需确保储存数据的规范化与标准化，以实现城乡规划管理信息共享与数据格式转换，为该系统的可开发性提供拓展空间。3)用户界面管理：数据库应方便管理，数据可易于存取、查询、统计、分析、显示等。3.2空间数据库的数据组成。系统数据库由不同层次的规划图形数据和统计数据共同组成，可具体分为空间数据和属性数据两种，例如城乡规划地形图及其层次划分的相关数据等均属于空间数据的范畴，而属性数据包括各种基础指标及其相关统计信息等。系统具体的层次表设计如表1所示：3.3空间数据库的数据组织。3.3.1数据集的创建。要求数据集由相同空间参考的要素组成，可用于存贮数据并对同范围内的不同数据进行统一管理和组织。数据库的创建过程包括以下三部分：数据库工作区的获得、空间参考的定义以及新要素数据集连接的建立。其创建可在ArcEngine环境下进行，可使用IWorkspace等软件进行空间属性的收集，并将其结果回馈至IFeatureDataset接口生成。3.3.2矢量数据入库。在本系统的设计中，矢量数据可大致划分为地形底图、路线、规划红线、管道地线、铁路、地块标注、规划区界限、河流湖泊等图层。一般情况下，一个矢量数据等同于一个作用要素，需被存放到工作区的数据库中。以ArcGIS平台为例，ArcCat⁃alog将矢量数据调整好后，可通过ShapefiletoGeoDatabase命令将矢量数据由shape格式转化为GeoDatabase格式并存储在ArcSDE相连接的空间数据库中。3.3.3栅格数据入库。栅格数据包括遥感影像、三位地形、地质图等多种数据。在ArcEngine平台下，栅格数据将按照RasterSDE模式入库，在此过程中，RasterWorkspaceFactory表征栅格工作区工作，而RasterWorkspace则是栅格工作区，RasterSDELoader主要实现栅格数据的入库操作。3.4空间数据库的具体设计。考虑到地理要素收集的开放性、一致性与标准性，本系统的数据模型选择了Geodatabase。该空间数据模型采用了面向对象技术，可以实现实际环境与数据模型的关系建立。在该系统的设计过程中，Geodatabase可依照层析划分将地理数据构造成数据对象，并表达要素之间空间关系，建立对象——关系模型，使行为、关系、属性等表征能力得以扩展，从而进一步扩展GIS技术的应用面。本系统采取由上至下的层次设计结构，地图上的任意要素均对应一条属性记录，且每个空间实体也对应着数据模型中的对象，继而实现图层与要素集合的对应，具体设计思路如图1所示。

4系统的功能性设计

4.1系统的开发环境。该系统的设计主要基于ArcGIS平台，该平台可运行在不同设备上，如服务器端、移动终端等，可以满足不同用户的需求；此外，该系统选择了ArcEngine嵌入式GIS组件工具库，可用于构建自定义GIS和制图软件，可支持多种开发环境并且实现跨平台部署。再次，本文选择了NETFramework技术，从而提供一个具备一致面向对象的、可消除脚本环境、具备更高安全性的代码执行环境。4.2系统的功能模块设计。4.2.1图形编辑管理功能。该模块包括图形的输入、处理和图面整理修饰三大功能，图形输入主要是实现图像数据的导入，图形处理是根据实际环境与用户体验要求对图像进行调整与更新，而图面整理修饰则主要是达到美观的视觉目的。用户在使用图形编辑管理功能时，可以对图像数据进行导入、增加、删减、更新、调整、修改、转换等操作。在具体的操作方式上，本系统采用了分幅的方法，可以根据用户需求自行选择不同比例、不同格式的图像，更为方便快捷。4.2.2控制规划管理功能。控制规划管理功能主要包括以下几大模块：图层管理模块、属性查询模块、空间定位模块、统计分析模块、空间分析模块、距离测量模块、地理位置选取模块。用户可以通过该功能实现信息的查询以及分析。图层管理模块可用于相关图层信息的查看与管理，属性查询则是充分利用了空间信息的交互性与搜索功能，从而实现对城乡规划具体地理位置的分析；统计分析则可实现相关数据的统计与计算，空间分析可以对具体的城乡规划建设的具体用地实施缓冲区分析并计算出其影响半径；距离测量主要是完成图像上两点的长度量取，而地理位置选区功能主要是用于查找符合要求的地块。4.2.3电子批复功能。城乡规划建设的实施必定会伴随着多种文件许可的批示与指令，因此信息管理系统的电子批复功能十分重要。在该系统的设计中，电子批复模块主要负责意见书与许可证的批示业务，例如开发项目的选址意见书，建设用地、规划用地许可证、建设工程开发许可证等。电子批复功能可以GIS实现有机结合，进一步达到图像、文字、表格管理的高效性，进而实现图文办公的一体化发展。4.2.4用户交互功能。由于城乡规划需要面向大众进行展示，所以该系统的用户群体包括设计开发人员与城乡居民两大部分。基于上述需求，用户交互功能主要包括三大功能模块：透明公示模块、全景查看模块以及局部细查模块。透明公示模块主要是满足公众对城乡规划的基本了解需求，并依次为基础逐步利用信息平台实现城乡规划的高参与度与广面向性；全景查看模块主要通过城乡规划的平面图与结构总图以及各种数据指标，实现对城乡规划区的总体视图展示，从而使大众可更直观准确地了解城乡规划的建设布局；局部细查模块更侧重于某一部分的细节处理，例如规划中某一地区的绿地建设，某一处的管道排线分布等。4.2.5辅助管理功能。辅助管理功能包括两大功能模块：辅助信息图的管理与服务器终端的管理。首先是辅助信息管理，主要可实现对信息图的操作，例如地理界限的划分、路线分区等；其次是对服务器终端的管理，可分为日志管理、权限管理、备份管理。日志管理可实现对用户每一操作流程的有效记录；权限管理是针对具备操作权限的使用者而言的，此模块可实现每一小项菜单的控制；备份管理可对数据生成相应的逻辑备份，以数据包的形式储存起来，以备在必要时刻提供备份和数据的还原工具，以更好地提高工作效率并保证用户的体验感觉。

5总结

一个具备发展前景的城乡规划信息管理系统必定是将实际开发环境与现代化科学技术相结合的优化系统。城乡规划的信息化管理可以为城乡进一步建设提供高效便捷的信息管理手段与规划方式，从而促进地区的和谐进步与可持续化发展。本文通过对GIS技术、城乡规划理论的学习以及对城乡规划项目的调研与考察，从系统开发与用户需求的角度出发，并结合相应的数据库设计理念与软硬件开发平台，设计出了城乡规划信息管理系统。该系统以ArcGIS平台为基础，选择了ArcEngine嵌入式GIS组件工具库，并充分利用NETFramework技术，较好地实现了规划信息的高效处理与用户需求的针对性满足。由于本系统的开发平台具有较好的拓展性，在实际应用过程中可根据具体发展情况与用户需求进行系统功能的进一步调整与完善，使系统更为高效便捷，利于使用。

作者:郑博文 单位:辽宁对外经贸学院