GIS的城建档案管理关键技术浅析

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摘要:城建档案是城市建设过程的完整记录,对于指导城市未来发展具有重要意义。本文在分析各地城建档案管理系统建设现状的基础上,提出了基于gis的城建档案信息化管理体系建设的总体思路,通过建设标准规范、数据库及管理系统和三维展示系统实现城建档案的一体化管理与应用,为城建档案信息化建设实践提供前期技术支撑。

关键词:城建档案;GIS;信息化管理

0引言

城建档案中包含了丰富的信息资源,涉及城市规划、城市勘测、建筑工程等城市建设相关基础资料,不仅是城市发展建设过程的完整记录,还是指导城市规划与未来发展的参考依据[1]。在城市信息模型(CIM)平台建设过程中,空间化的城建档案可以实现城市发展过程的动态模拟,为城市动态发展推演提供基础支撑。加强城建档案信息化体系建设,提升城建档案智慧化管理水平,对城市建设和发展有着极其重要的作用。考虑到城建档案资料大都与地理位置相关,需要与空间信息关联。本文研究的重点就是探索依靠时空大数据技术与GIS技术,实现规划建设等城建档案中地理空间信息及属性信息采集、入库、分析、检索、可视化及有效管理,逐步形成城建档案信息化管理体系。

1研究现状

城建档案信息化管理与GIS技术相结合,为解决档案中空间信息的管理提供了可能性。自2004年《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》中提出城建档案信息化建设目标以来,各地纷纷开展基于GIS技术的城建档案信息化建设实践工作[2-8]。佳木斯市基于天地图构建城建档案管理信息系统,实现了城建档案数据以专题图的形式在天地图平台上的展示和查询[9]。烟台市基于Web-GIS技术、工作流技术和FTP技术构建了数字城建档案管理平台,实现了城建档案的存储、使用、管理与共享[10]。基于GIS的城建档案管理系统,发挥了GIS技术特点,利用GIS图形数据之间的空间关系,使原本毫无联系的城建档案数据建立联系,但同时基于GIS建设的城建档案管理系统往往存在以下缺陷:1)实现海量城建档案空间信息的提取,任务量大,耗费大,缺乏经济性;2)缺乏动态更新机制,难以保证数据的时效性;3)部分系统为节约成本,只提取城建项目的点位信息,或仅仅是将部分档案空间化,导致空间化效果不佳,难以挖掘空间数据的真正价值;4)仍以档案存储展示为主,缺乏空间统计分析功能,难以实现城建档案的深层次服务与利用;5)档案数据利用程度低,空间可视化以二维展示为主,空间可视化效果一般,未充分利用档案中数据的空间属性信息。

2研究思路

2.1总体思路基

于GIS的城建档案信息化管理体系建设的总体思路(如图1所示):1)建立工程测绘与档案管理一体化作业规范,为城建档案信息化管理提供标准规范支撑;2)建设城建档案数据库,实现包括基础地理信息数据与城建档案数据的统一管理;3)建设城建档案管理系统,满足工程测绘人员、工程管理人员、档案管理人员以及主管部门等不同类型人员的工作需要,提高城建档案信息资源的管理效率;4)建设城建档案三维展示系统,动态生成三维场景模型,实现城建档案的多维度空间展示。

2.2工程测绘与档案管理一体化作业标准规范建设

时空大数据背景下,面对多源且庞大的城建档案数据,须保证包含空间数据的档案资源格式统一、数据规范,便于数据共享、动态更新。通过制定严格的建设工程数据建设共享标准体系,可实现测绘作业与档案管理的一体化。在遵循国家规范、行业规范的基础上,充分调研当前规划建设工程数据生产流程、成果提交及档案管理要求,改造当前规划建设工程数据生产、档案管理流程,制定“规划建设工程数据作业生产与档案管理一体化作业标准规范”,确定数据编码、数据格式、数据结构标准,规范空间数据参考及坐标系,打通各项工作环节,用于指导规划建设工程数据生产与档案管理工作,便于实现数据的灵活管理、数据质量控制和共享建设。

2.3城建档案数据库建设

以城建档案管理为核心,将档案信息管理、GIS及时空大数据技术集成在一起,建立城建档案与空间信息相融合的属性和空间数据库,即把传统档案管理中缺乏空间信息的档案与其实际相对应的地理空间,通过大数据及数据库技术关联起来,形成包括含基础地理信息数据(基础地形、电子地图、高分辨率影像、地名地址数据等)、规划信息、建设工程信息、建筑单体信息、工程图纸资料、建筑三维模型、现场作业资料等多类型数据的城建档案数据库。1)多源数据空间及属性信息提取采集城建档案中规划许可信息以规划许可证为基础资料,基本属性信息以数据库表存储,空间信息以点要素表示,从规划建设许可证的位置中提取,许可证扫描件为必填项;工程项目信息根据实际建设情况提取信息,空间信息为以线要素表示的工程范围,附件资料为工程建设图纸等资料;建筑单体信息为竣工核实测量所得真实信息,建筑的基本属性信息以数据库表存储,建筑单体为空间面状要素,附件资料为竣工核实工程图纸等资料。2)数据库设计城建档案数据库采用SQLServer2012数据库平台,在SQLServer2012基础上搭建ArcSDE空间数据库,管理城建档案的空间信息。整合基础地理信息(基础地形、电子地图、高分辨率影像、地名地址POI数据等)、规划三线数据等数据资源,形成初步的城建档案数据库。3)数据建设城建档案数据建设需依托开发的城建档案管理系统,随着城市规划建设工程的开展,数据建设是一个动态更新的过程。对于正在开展的规划建设工程,可通过系统进行成果作业并直接录入档案系统;对于已完成的规划建设工程,安排专业人员通过系统进行数据处理、提取并入库。最终形成覆盖全面、数据准确、支持空间信息的城建档案数据库。

2.4城建档案管理系统开发建设城

建档案管理系统集工程测绘人员生产作业、工程管理人员工程业务管理、档案管理人员档案管理、主管部门及用户档案数据查阅分析于一体,满足不同人员统一平台下操作,打破信息壁垒,提高城建档案信息资源的管理效率与利用效益。系统以城建档案数据库为基础,面向不同用户发布地图服务及数据服务。基于数据安全性考虑,同时为支持用户实现数据编辑等作业操作,系统采用C/S(客户端/服务器)架构,由服务器发布地图服务、数据库数据接口,客户端负责地图及数据展示和功能实现。桌面端应用采用界面灵活的WPF框架,地图相关操作API采用ArcGISRuntimeSDK。系统将实现以下主要业务功能模块:1)生产作业模块:规划许可基本信息填报、工程基本信息填报、建筑物单体现状信息填报、工程图纸资料上传、规划许可空间定位、工程范围空间标绘、建筑单体面要素上传等。2)工程管理模块:规划许可信息管理、工程信息管理、建筑单体信息管理、图纸资料附件管理、工程统计等。3)档案管理模块:基础地理信息展示、空间属性一体化查询检索、规划建设专题地图展示、档案资料管理等。4)信息开放共享模块:档案数据查询浏览、档案数据统计分析、档案数据输出打印等。

2.5城建档案三维展示系统建设建设

城建档案三维展示系统,依托数据库的基础地理信息数据及工程档案资料成果中的建筑单体信息,动态生成三维场景模型,在Web系统中动态展示,实现档案资料的多维度空间展示。系统采用B/S(浏览器/服务器)架构,利用三维GIS、WebGL技术、GPU快速交互建模等技术,实现无插件、轻量级Web可视化页面,包括基础地理信息场景展示、建筑三维可视化、三维分析等功能。

3结束语

本文在分析各地城建档案信息化建设实践的基础上,提出了基于GIS的城建档案信息化管理体系建设的总体思路,即通过建立档案入库空间数据标准,优化当前工程测量内业生产与档案管理流程,实现“边生产边入库”的档案动态更新模式,通过开发城建档案管理系统和三维展示系统,实现城建档案数据的一体化管理和多维度可视化与空间分析,为城市规划建设提供辅助决策。下一步,将结合城市信息模型平台的建设开展城建档案信息化管理建设实践,不断提高城建档案管理的智慧化水平。

作者:李欣 周长江 张现军 单位:济南市勘察测绘研究院 山东省城市空间信息工程技术研究中心