基于AutoCAD 与ArcSDE 的规划监督管理数据一张图研究与应用

苏鹰滨

（漳州市测绘设计研究院，福建 漳州 363000）

0 引言

规划行业中，地形图和业务审批数据均采用AutoCAD 进行绘制。CAD 格式数据作为主要的空间信息数据源，具有绘制方便、图形处理功能强大等优势［1］，但CAD 数据往往采用文件夹存储方式，管理和维护难度大，不能满足数据增长和更新的需求，同时缺乏空间查询与分析功能，无法直观地对比分析建前、批后、建成3 个阶段的变化情况［2-3］。

ArcGIS 支持CAD 数据直接导入，但转换的结果很难满足使用者需求，数据属性信息无法完整导入到GIS 中，导致规划审批数据基本属性缺失［4］。本文通过采用ArcSDE Geodatabase 数据模型建立ArcSDE 地理数据库，实现基于ArcSDE＋Oracle 方式下的各类规划编制成果数据空间建库、存储、管理和维护等工作［5］。在详细分析数据建设需求和建设技术的基础上，介绍规划审批数据规整系统的功能，提高规划审批数据入库和查询调用的效率，完成规划审批数据一张图，通过系统分析项目建设各阶段的经济技术指标，实施行政审批与技术服务合一的项目全过程监管，实现测绘院和规划主管部门、规划设计单位的业务协同以及信息畅通、实时交换和共建共享。

1 建设要求

1.1 数据建设需求

根据系统的功能要求以及对现有数据的分析，完成漳州规划区范围内规划编制数据、规划审批数据（用地红线、建设方案、建筑红线、道路市政红线等）、规划监管数据（放样、开工验线、竣工等）以及基础地理数据（多尺度地形图、多时相遥感影像、地下管线、行政区划、地名地址及电子地图数据等）的整理入库。

1.2 建库技术

以大型关系型数据库（Oracle）和空间数据引擎（ArcSDE）为依托，通过采用ArcSDE Geodatabase 数据模型来建立ArcSDE 地理数据库，从而实现基于ArcSDE＋Oracle 方式下的各类规划编制成果数据（城市总体规划、控制性详细规划大纲阶段、控制性详细规划图则阶段）空间建库、存储、管理和维护等工作［6］。

1.3 数据库组织

根据数据类型分为地形空间库、影像空间库、规划审批空间库和规划编制成果空间库等数据库。各数据库包括现状库、历史库和版本库。

以规划编制成果空间库的数据库组织情况为例。现状库中，根据规划编制类型的不同，划分为BZT、BDZ、BKZ 等要素集，即城市总体规划、控制性详细规划大纲阶段要素集、控制性详细规划图则阶段要素集；要素类级别上数据组织，将同类数据存储在要素类中，同时要素类存储在要素集下。历史库与现状库的数据组织一致。版本库与现状库的数据组织一致，不同之处为要素类（或图层）命名为：图层名-“_”-年（4 位）月（2 位）日（2 位）。

系统进行规划业务审批时，业务人员完成规划条件、选址红线、用地红线的绘制后，属性信息的处理基本上是由系统自动从业务信息中读取，部分属性信息也可通过人机交互的方式由业务人员进行输入完成。因此，针对规划条件、选址红线、用地红线的属性要求，不需要进行额外说明，而由系统引导完成，保证其属性输入符合要求。

2 系统关键技术

2.1 组件式GIS与WebGIS技术

组件式GIS 具有无缝集成、跨语言使用、易于推广、成本低、无限扩展性、可视化界面设计以及Internet 应用等优点［7］。WebGIS 具有使用简单、适应性强、现势性强、应用面广等优点。在系统建设中，结合使用组件式GIS 和WebGIS，基于组件方式实现复杂数据处理、编辑、制图等工作，采用WebGIS方式实现远程客户端、浏览查询、分析等工作。

2.2 空间数据库管理技术

1）一体化存储。

空间数据存储在关系型数据库的存储结构中，通过关键字段来连接空间数据和非空间数据，体现关系型数据库空间数据管理能力。空间数据和非空间数据分别对应数据库的表结构，存储本质相同，实现两种数据的一体化集成，从而实现数据的一体化存储［8］。

2）海量数据管理。

关系型数据库在海量数据管理、数据备份、数据一致性等方面具有优势，能够快速处理数据，管理和分析数据，及时备份海量数据，确保数据安全、稳定的同时满足数据现势性。

2.3 基于SOA的地理信息服务体系

系统采用基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的体系结构）的应用开发模式，通过Web服务实现构筑一个通用的无关平台、无关语言的服务层，建立一个完整的空间信息服务体系，提供不同接口与其他应用系统集成。这不仅能有效地解决网络环境下地理信息的服务问题，还能共享异构的地理数据，使用高级的GIS 功能（如，空间分析、地理编码等）。

2.4 历史空间数据管理

规划监督管理数据随着项目建设的进程，在时间空间上不断发生变化，为实现规划数据全生命周期管理，需要开发实现历史数据管理功能。传统数据管理采用分段存储数据的方式，将不同时间段产生的数据按时间点存储。随着数据不断变化，数据存储量成倍增长，数据管理难度大且数据连续性差。

系统采用增量式数据管理方式，存储发生变化的空间实体，将变化后的实体存储在现状库中，变化前的实体存储在历史库中，同时记录实体变化时间、历史实体和现状实体的关系，实现实体的全生命周期管理。当重要实体发生变化后，可以方便历史回溯，重现实体的变迁状态和变迁轨迹。

2.5 空间数据互操作

ArcSDE 与CAD 要求能够互操作——互为客户端和数据源：采用ArcSDE 存储GIS 数据，利用ArcSDE CAD Client 提供的API 在CAD 环境中进行开发，实现CAD 客户端对GeoDatabase 数据库的直接访问；反之，利用ArcEngine 提供的直接访问DWG 文件的能力，实现GIS 客户端对CAD 数据的直接访问。

这种模式有利于充分发挥GIS 和CAD 的优势：CAD 制图能力强大，能够直接读取ArcSDE 中的数据进行编辑保存，而GIS 在空间分析和数据管理方面具有强大的优势，可以直接读取DWG 文件进行空间分析，减少由于CAD 与GIS 数据之间的相互转换而造成数据损失带来的影响。

3 功能实现

3.1 数据规整系统

规划审批数据规整系统将各类需要核算的CAD 数据图形实体规整到属性准确的标准图层中，将CAD 格式的数据通过系统录入到GIS 数据库中，使数据满足技术经济指标复核规范的要求。

规划审批数据规整系统是在AutoCAD 的基础上进行二次开发，在AutoCAD 软件中增加菜单栏，包括图层预定义、建设总图、放样、开工验线、核样、竣工、查看属性、修改属性、清空属性等功能。

判断图层在当前DWG 中是否存在，以完成图层建立操作；点击“图层预定义”按钮，将根据软件内置的复核规范判断标准图层在当前DWG 中是否已存在，如果已经存在的标准图层则不变，否则标准图层将重新生成，使其图层满足技术经济指标复核规范的要求。

数据规整系统针对建筑方案平面图、工程预放样图、工程放样图、项目开工验线图、工程核样图、项目竣工验线图6 大类图形进行规整。

建筑方案平面图规整对象：总用控制红线、分类用地红线、建筑基底、居住建筑轮廓线、非居住建筑轮廓线、机动车停车位、非机动车位、红线退让、四至间距、满外尺寸。

工程放样图规整对象：定位范围线、外墙坐标点。

项目开工验线图规整对象：开工验线范围线、外墙坐标点。

工程核样图规整对象：核样范围线、外墙坐标点、红线退让、四至间距、满外尺寸。

项目竣工验线图规整对象：竣工范围线、建筑基底、红线退让、四至间距、满外尺寸、居住建筑轮廓线、非居住建筑轮廓线、机动车停车位、非机动车位、外墙坐标点。

数据规整软件提供查看属性、修改属性、清空属性、数据监理等辅助工具。以项目竣工为例，将CAD 中的图形进行规整，添加业务编号、建设单位、项目名称、建设地点、审批单位、审批时间等项目属性以及地块属性，如图1 所示。

图1 项目竣工验线图规整

3.2 规划监督管理数据一张图

构建基于规划测绘一张图数据管理的综合管理系统，实现对一张图数据的入库、更新、编辑管理功能，对规划区范围内的规划编制数据、规划审批数据、规划监管数据（放样、验线、竣工等）以及基础地理数据（多尺度地形图、多时相遥感影像、地下管线、行政区划、地名地址及电子地图数据等）的浏览查询、信息管理及统计分析功能。系统功能包括地图浏览、图层管理、信息查询、项目管理、指标分析、竣工核实结果与建设方案指标分析、统计分析、CAD文件查看等功能。系统数据展示如图2 所示。

图2 系统数据展示

系统入库后，将规划监督管理数据完整属性转换到GIS 格式中的属性字段中，可分析不同阶段的经济技术指标数据，分析建前、批后、建成3 个阶段技术经济指标的变化情况，如图3 所示。

图3 不同阶段经济技术指标对比分析

指标对比包括建筑工程指标对比、道路工程指标对比、管线工程指标对比。建筑工程指标对比主要实现项目审批的各项规划指标在建设方案审批、预核样及竣工核实各阶段指标的对比分析；道路工程指标对比是指对比竣工实测阶段道路工程的道路中心坐标、标高、路段宽度、附属设施规划与实测值对比，管线工程指标对比是指竣工实测阶段对管线的埋深、管材、管径、地面高程、内底标高与规划值之间进行对比。

实现的主要功能包括显示和查询建筑工程、道路工程、管线工程中的相关指标属性，并与地图实现联动。1）通过图、文、档关联功能，在图形查询的同时可以打开对应的CAD 图形和档案成果；2）将建筑工程、道路工程、管线工程的规划指标与竣工核实指标进行比对，计算两者误差值；3）将对比结果以表格的形式进行展示，同时点击指标分析结果，实现对应指标的对象在地图上高亮闪烁及定位，并提供打印输出的功能。

指标对比的图形分别来源于建筑方案总平面图、预核样单体图、竣工验收单体图规整的CAD 文件，对应指标均来源于以上图层规整后的扩展属性的计算值。指标对比功能表如表1 所示。

表1 指标对比功能表

4 结语

通过建立起覆盖整个规划区，规划主管部门、规划设计单位和测绘单位等多业务部门的统一数据中心及统一管理服务平台，实现了规划测绘业务流程和空间数据资源的通存通取，为多源数据的深入整合和宏观管理提供了有利条件，实现了建设项目全生命周期管理，丰富了测绘地理信息数据资源，实现了信息资源的综合收益和增值服务。实现图形、文档与多种主要技术经济指标的联动和计算分析，实现图、文、档一体化管理和信息多维度空间展示，使管理者能更全面地掌握规划区规划管理现状，动态地掌握城市建设的变化情况，做出更加科学合理的决策，提升城市规划管理整体水平和城市规划品质。