基于GIS的城市規(guī)劃路網(wǎng)建設(shè)情況統(tǒng)計(jì)及展示
——以武漢市道路系統(tǒng)為例

陳濤，王維，郭明武，楊志敏

(武漢市測繪研究院，湖北武漢 430022)

基于GIS的城市規(guī)劃路網(wǎng)建設(shè)情況統(tǒng)計(jì)及展示
——以武漢市道路系統(tǒng)為例

陳濤?，王維，郭明武，楊志敏

(武漢市測繪研究院，湖北武漢 430022)

對城市規(guī)劃道路建設(shè)情況進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)，不僅有利于城市規(guī)劃部門掌握城市道路系統(tǒng)規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)度情況，也有利于城市建設(shè)部門科學(xué)制定道路系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃。本文探討了將GIS技術(shù)應(yīng)用于規(guī)劃國土管理中道路規(guī)劃方面的分析與研究，并以武漢市城市道路系統(tǒng)為例，收集、整理現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用GIS技術(shù)，通過數(shù)據(jù)處理、空間分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，完成規(guī)劃道路建設(shè)情況統(tǒng)計(jì)分析工作。

GIS技術(shù)；規(guī)劃道路；統(tǒng)計(jì)

1 引 言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)高速增長，城市化水平迅速提高，城市交通越來越受到各級政府和社會(huì)各界的關(guān)注和重視，城市交通建設(shè)受到了巨大的需求壓力。為解決交通規(guī)劃的編制、實(shí)施階段有可能出現(xiàn)的一系列問題，有必要將交通規(guī)劃和道路建設(shè)緊密結(jié)合起來，真正做到通過規(guī)劃控制現(xiàn)狀，達(dá)到預(yù)期效果。

實(shí)現(xiàn)規(guī)劃道路實(shí)施情況統(tǒng)計(jì)分析，不僅有利于城市規(guī)劃部門掌握城市道路系統(tǒng)規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)度情況，也有利于城市建設(shè)部門科學(xué)制定道路系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃。本文描述了將GIS技術(shù)應(yīng)用于規(guī)劃國土管理中道路規(guī)劃方面的統(tǒng)計(jì)分析，并以武漢市城市道路系統(tǒng)為例，收集、整理現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用GIS技術(shù)，通過數(shù)據(jù)處理、空間分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，完成規(guī)劃道路與現(xiàn)狀道路對比統(tǒng)計(jì)分析工作。

2 規(guī)劃道路與現(xiàn)狀道路對比統(tǒng)計(jì)分析

2.1 對比統(tǒng)計(jì)原則

根據(jù)相關(guān)法規(guī)的要求，旨在城市交通規(guī)劃實(shí)施的基礎(chǔ)上，輔助完善城市交通規(guī)劃建設(shè)體系，指導(dǎo)城市交通規(guī)劃工作，把握城市交通設(shè)施建設(shè)進(jìn)展情況。

(1)摸清城市交通建設(shè)情況，掌握城市道路骨架結(jié)構(gòu)，充分利用現(xiàn)有城市現(xiàn)狀道路數(shù)據(jù)庫；

(2)科學(xué)歸納和劃分城市規(guī)劃道路的內(nèi)容，與現(xiàn)狀道路相呼應(yīng)，建立城市規(guī)劃道路數(shù)據(jù)庫；

(3)以服務(wù)城市規(guī)劃管理為目的，進(jìn)一步明確各項(xiàng)道路指標(biāo)，不斷完善和豐富城市道路編制體系。

2.2 對比統(tǒng)計(jì)流程

合理的工作流程才能保證分析研究結(jié)果的合理有效性。本次研究在充分考慮前面提及的原則基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)特點(diǎn)和分析內(nèi)容，設(shè)計(jì)出規(guī)劃道路建設(shè)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)的流程圖。如圖1所示。

由文獻(xiàn)[1]表7.1可知，滿足Ax.4則對于數(shù)學(xué)模型(3)有X=N,k∈{1,2};滿足Ax.5,對于模型(3)有k=2;滿足Ax.6,對于模型(3)有X∈{N,P,S,T}；于是僅須考慮模型

圖1 對比統(tǒng)計(jì)流程圖

(1)規(guī)劃道路數(shù)據(jù)導(dǎo)入

結(jié)合我國測繪和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，矢量數(shù)據(jù)以數(shù)字線劃圖(DLG)為存儲(chǔ)格式。本次統(tǒng)計(jì)選用的GIS平臺(tái)為Esri公司的ArcGIS Desktop軟件。為了進(jìn)行GIS分析，將DLG格式的規(guī)劃道路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成shape數(shù)據(jù)格式，分為規(guī)劃道路中心線和規(guī)劃道路邊線兩類線狀要素類。由于GIS處理中要求數(shù)據(jù)具有較高的空間邏輯關(guān)系，對轉(zhuǎn)換生成shape格式的線狀要素類進(jìn)行空間拓?fù)潢P(guān)系檢查，包括刪除多余碎線、捕捉懸掛線段、修改自相交線段、修復(fù)錯(cuò)誤圖形等。

(2)規(guī)劃道路數(shù)據(jù)建庫

利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，將規(guī)劃道路邊線的線狀要素類轉(zhuǎn)換成面狀要素類，并檢查碎面、處理錯(cuò)誤面。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的需要，將面狀道路切分為路段和交叉口。在Desktop的VBE環(huán)境下編寫腳本程序，道路面在交叉口處，通過弧段區(qū)別，自動(dòng)切割，然后根據(jù)空間位置，定義道路屬性字段路段和交叉口。

建立嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)據(jù)模型是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，規(guī)劃道路空間建庫的數(shù)據(jù)規(guī)范要求為:

①兩條或者多條道路交叉處必須切分開，形成道路交叉口；

②每條路段中必須有路段中心線與之對應(yīng)；

③道路中心線不存在碎線、懸掛線段；

④道路中心線不能自相交等拓?fù)溴e(cuò)誤；

⑤道路中心線在交叉口處必須打斷。

(3)統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)規(guī)劃道路面狀要素類中每條路段面積和在其范圍內(nèi)的規(guī)劃道路線狀要素類的道路中心線的長度，計(jì)算出每條路段的寬度值。根據(jù)武漢市道路系統(tǒng)分布特點(diǎn)，按照5 m一個(gè)等級，采用四舍五入的原則，將規(guī)劃道路路段從5 m～115 m分為23個(gè)等級，并在屬性字段中記錄路寬等級。

對比規(guī)劃道路面狀要素類和現(xiàn)狀道路面狀要素類，通過空間關(guān)系疊加分析，計(jì)算二者的面積占比率。由于規(guī)劃道路包括了非機(jī)動(dòng)車道及人行道，而現(xiàn)狀道路僅僅是車行道，所以規(guī)劃道路面要比現(xiàn)狀道路寬。通過對不同區(qū)域、不同等級的道路進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合實(shí)地路段核實(shí)，得出規(guī)劃道路和現(xiàn)狀道路占比率在0%～30%之間為“未形成”，占比率在30%～61.8%之間為“部分形成”，占比率在61.9%～100%之間為“已形成”，并在屬性字段中記錄形成情況。

(4)數(shù)據(jù)檢查

市域級規(guī)劃及現(xiàn)狀道路數(shù)據(jù)庫具有海量性、復(fù)雜性等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量狀況直接影響到數(shù)據(jù)的適用性以及本次分析研究的成敗，因此道路信息檢查采用內(nèi)業(yè)檢查、外業(yè)調(diào)繪并重的方式。內(nèi)業(yè)檢查采用參考當(dāng)年的航拍影像圖，檢查規(guī)劃路段的形成情況是否和影像圖相符合；外業(yè)調(diào)繪指在內(nèi)業(yè)檢查工序完成以后，歸納無法判讀的路段，派專人進(jìn)行外業(yè)實(shí)地調(diào)繪，查漏補(bǔ)缺，從而建成規(guī)劃道路信息數(shù)據(jù)庫。

(5)制作圖表

基于規(guī)劃道路信息數(shù)據(jù)庫，可以統(tǒng)計(jì)規(guī)劃道路里程、面積等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上可分行政區(qū)統(tǒng)計(jì)道路面積和里程、分道路等級統(tǒng)計(jì)道路面積和里程，同時(shí)制成統(tǒng)計(jì)表格。

不僅如此，還可以利用規(guī)劃道路數(shù)據(jù)庫的其他屬性信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并制作圖表。例如對規(guī)劃道路數(shù)據(jù)的寬度進(jìn)行分級，從5 m～115 m的范圍內(nèi)，按照5 m的增幅把道路寬度分為23個(gè)等級。統(tǒng)計(jì)計(jì)算規(guī)劃道路在每個(gè)寬度等級中的里程值，并制作規(guī)劃道路寬度分布柱狀圖表，如圖2所示。

圖2 規(guī)劃道路寬度分布柱狀圖

(6)地圖整飾

進(jìn)一步梳理、核實(shí)道路數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性后，將規(guī)劃道路按照前面統(tǒng)計(jì)出的“未形成”、“部分形成”、“已形成”這三種建設(shè)情況分別用白、灰、紅三種顏色符號化，醒目地表示武漢市規(guī)劃道路建設(shè)進(jìn)展情況；依據(jù)傳統(tǒng)地圖整飾的要求，符號化水系、綠地、山體、單位注記、鐵路、鐵路站場等基礎(chǔ)地理要素；制作圖例、比例尺、注釋等地圖要素；插入行政區(qū)劃縮略圖、路網(wǎng)縮略圖、信息統(tǒng)計(jì)表等插圖，然后調(diào)整圖面要素位置之間的壓蓋和顏色之間的搭配，制作出規(guī)劃路網(wǎng)建設(shè)情況專題地圖。如圖3所示。

3 結(jié) 語

目前，交通設(shè)施建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，其規(guī)劃控制又是交通建設(shè)的重要工作。摸清規(guī)劃道路實(shí)施進(jìn)展?fàn)顩r，為城市道路交通的規(guī)劃、建設(shè)實(shí)施工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，有利于城市規(guī)劃部門及時(shí)掌握城市市政基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)度情況，有利于城市建設(shè)部門科學(xué)制定道路系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃，有利于城市規(guī)劃的有序開發(fā)、科學(xué)管理，同時(shí)可以節(jié)約大量人力、物力成本，避免重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)，對構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化城市、促進(jìn)城市建設(shè)發(fā)展，有著重要意義。

圖3 武漢市規(guī)劃路網(wǎng)建設(shè)情況專題圖

[1] 龍寧，李建忠，何峻嶺等.關(guān)于城市交通規(guī)劃編制體系的思考[J].城市交通，2007(2).

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Statistics Based on GIS in Urban Planning Road Network Construction and Disp lay——A Case Study in the Road System of Wuhan

Chen Tao，Wang Wei，Guo Mingwu，Yang Zhimin
(Wuhan Geomatic Institute，Wuhan 430022，China)

Timely statistics on urban planning road construction is notonly beneficial to the city planning department to grasp the progress of the implementation of the urban road system planning，but also conducive to the urban construction department the scientific development of the road construction schedule.This paper discusses the GIS technology for planning and land management，road planning analysis and research，and the Wuhan City road system，for example，collect，on Present Condition roads and planning，road data，the use of GIS technology，through data processing，spatial analysis and statistics to complete the planning road construction in statistical analysis.

GIS；Planning road；Statistical

1672-8262(2013)03-18-03

P208.2

A

2012—05—16

陳濤(1981—)，男，工程師，從事地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)開發(fā)研究工作。

精密工程與工業(yè)測量國家測繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(PF2011-25)