基于規(guī)劃數(shù)據(jù)的增量更新及決策應(yīng)用分析研究

1 引言

基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)是各城市各專題應(yīng)用研究的空間定位基礎(chǔ)和公共要素基礎(chǔ)，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的生命力在于其數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性[1]。隨著城市發(fā)展建設(shè)進度的加快，規(guī)劃實施管理走上信息化，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新模式及周期還不能滿足規(guī)劃工作的需要。因此，建立一種有效的更新機制，將發(fā)生變化的地理數(shù)據(jù)信息及時、有效的反應(yīng)到現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中是我們需要研究的課題。另外，目前對于大多數(shù)地理空間數(shù)據(jù)還只停留在查詢、顯示、制圖等基礎(chǔ)應(yīng)用層次，并沒有形成對現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息的挖掘與提取，特別是規(guī)劃管理中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)沒有得到真正的應(yīng)用與體現(xiàn)。因此，基于規(guī)劃地理空間數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用與決策支持是規(guī)劃管理中亟需加強和提升的。

2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新模式

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的更新模式一般包括增量更新和版本式更新[2]。版本式更新的理念則是利用新測或修測的數(shù)據(jù)對原數(shù)據(jù)進行全部替換更新。而在城市規(guī)劃建設(shè)中，空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要發(fā)生在局部區(qū)域, 對于未發(fā)生變化的其他區(qū)域數(shù)據(jù)在更新過程中被重復(fù)存儲, 這樣勢必會帶來大量的冗余數(shù)據(jù)，不便于數(shù)據(jù)的存儲和備份, 給數(shù)據(jù)的管理帶來更高的成本。

增量更新模式是創(chuàng)建現(xiàn)狀與歷史數(shù)據(jù)庫，通過建立時間版本管理，建立兩者之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，這樣能在反映現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的同時，也能隨時反應(yīng)出歷史數(shù)據(jù)的情況。該模型在局部建設(shè)變化頻繁的規(guī)劃建設(shè)中是比較適合的，對于局部變化的單個或少數(shù)實體，將只對變化的實體對象進行更新存儲，這樣將原來現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)推送至歷史數(shù)據(jù)庫，變化更新的數(shù)據(jù)將存入至現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫?；谠撃Ｐ偷难h(huán)遞進更新的思想，我們通過建立基于時間維的空間數(shù)據(jù)庫來存儲這種對象變更的繼承關(guān)系。

因此，本文在此模式基礎(chǔ)上來實現(xiàn)對規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有效更新。

3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新流程

根據(jù)城市規(guī)劃項目建設(shè)的過程，在項目建設(shè)完成以后，以竣工測量的成果數(shù)據(jù)來補充更新現(xiàn)勢數(shù)據(jù)庫。具體更新過程如下圖所示。

圖1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新過程

圖2 圖層匹配

3.1 圖層匹配

由于采集數(shù)據(jù)與入庫數(shù)據(jù)的格式，命名存在差異性，首先需要建立不同格式數(shù)據(jù)的圖層對應(yīng)關(guān)系，最后通過轉(zhuǎn)換進行正確的圖層匹配。

3.2 增量更新

增量更新技術(shù)是數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性保障的核心部分，目前相對較成熟的是基于時態(tài)的增量更新技術(shù)。通過引入時態(tài)地理信息系統(tǒng)的理念，將時間屬性作為空間實體對象固有的基本屬性，形成基于不同時間的數(shù)據(jù)版本管理，支持不同時期的數(shù)據(jù)回溯與動態(tài)查看。從而使無序的數(shù)據(jù)更新業(yè)務(wù)在時間維上進行順序關(guān)聯(lián)，有效的解決了數(shù)據(jù)更新的沖突問題。該方法需要考慮一下幾點：

（1）建立時間參考；

（2）版本回溯；

（3）對比查看；

（4）沖突檢查處理。

4 應(yīng)用分析案例

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)更新之后，基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析是規(guī)劃決策管理中需要挖掘和提升的地方。本文以智能選址以及設(shè)施服務(wù)半徑分析為案例建立數(shù)據(jù)分析模型，對規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行挖掘提取，形成輔助決策的可行方案。

圖3 數(shù)據(jù)版本對比查看

4.1 選址案例

4.1.1影響因素分析

城市建設(shè)項目選址的主要依據(jù)有:建設(shè)項目與城市規(guī)劃布局的協(xié)調(diào)；建設(shè)項目與城市交通、能源、市政規(guī)劃的銜接與協(xié)調(diào)；建設(shè)項目配套的生活設(shè)施與城市生活居住及公共設(shè)施銜接與協(xié)調(diào)；建設(shè)項目對于城市環(huán)境可能造成的污染影響，以及與城市環(huán)境保護規(guī)劃的風(fēng)景名勝、文物古跡保護規(guī)劃的協(xié)調(diào)。城市主要用地類型的空間分布都有一定的特征，各種城市用地的位置相互之間關(guān)系的重要因素可以歸納為以下幾種：

（1）各種用地所承載的功能對用地的要求，如居住用地要求具有良好的環(huán)境，較便捷的交通條件，較完備的生活服務(wù)設(shè)施。工業(yè)用地要求良好、廉價的交通運輸條件，需要考慮對城市其他類型的用地之間的負面影響。

（2）各種用地的經(jīng)濟承受能力，在市場環(huán)境條件下，各種用地所處的位置及其相互之間的關(guān)系主要受經(jīng)濟因素影響，對地價承受能力強的用地種類，往往會侵入臨近的地價便宜的用地類型的用地。

（3）各種用地相互之間的管理，由于各種類型的城市用地所承受的功能之間存在相互吸引、排斥等不同的關(guān)系，城市用地之間也會相應(yīng)的反映出這種關(guān)系。例如，大片集中的居住用地會吸引為居民日常生活服務(wù)的商業(yè)用地，而排斥有污染的工業(yè)用地或其他對環(huán)境有影響的用地。

圖4 模型構(gòu)建過程

（4）規(guī)劃因素：城市規(guī)劃的政策是左右各種城市用地位置及相互關(guān)系的重要因素，如對傳統(tǒng)建筑物的保護等。

根據(jù)選址考慮的優(yōu)先條件，將以上因素主要歸納為下面幾類影響因子[4]：

一類因子：規(guī)劃條件，交通條件等；

二類因子：配套設(shè)施，環(huán)境因素等；

三類因子：經(jīng)濟條件，區(qū)位條件等。

通過疊加和集成整合與空間規(guī)劃有關(guān)的專題地理空間數(shù)據(jù)、經(jīng)濟社會數(shù)據(jù)，以及涉及空間位置的各類專項規(guī)劃數(shù)據(jù)，分析和評估建設(shè)項目擬占地范圍內(nèi)及周邊的各種自然和社會環(huán)境條件、制約或者有利因素，實現(xiàn)建設(shè)項目科學(xué)選址的輔助決策。

圖5 選址方案結(jié)果

圖6 分析模型

4.1.2 選址模型構(gòu)建

根據(jù)選址建設(shè)的思路，綜合以上對選址影響因子的分析，建立如下選址模型過程：

根據(jù)上述模型構(gòu)建過程，將影響選址的因素劃分為不同類的影響因子，并賦予不同的影響權(quán)重，對備選地塊采用層次分析法進行評價分析，最后以報告或圖表形式輸出最優(yōu)方案。

4.1.3 分析結(jié)果

根據(jù)選址情況，在規(guī)劃數(shù)據(jù)成果上，通過系統(tǒng)模型對數(shù)據(jù)信息進行提取，可以輸入需要選址的條件，例如選址面積，用地性質(zhì)，選址需要考慮的因素集等。根據(jù)系統(tǒng)模型對影響因子分配的權(quán)重，采用層次分析法對各備選方案進行打分評價，從而選出最合適的選址地塊。

4.2 服務(wù)半徑分析案例

在規(guī)劃建設(shè)中，對區(qū)域內(nèi)公共設(shè)施等各類社會資源的輻射范圍進行分析，使國土資源保護、土地利用規(guī)劃和公共設(shè)施配置等能夠滿足社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)的需要，為城市管理的決策提供可靠支持也是規(guī)劃建設(shè)發(fā)展關(guān)注的要點。

4.2.1 模型構(gòu)建

根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃數(shù)據(jù)類型建立區(qū)域內(nèi)不同設(shè)施類型的服務(wù)半徑分析，提取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)指標(biāo)信息。對不同服務(wù)半徑內(nèi)的總面積進行統(tǒng)計，分析不同服務(wù)半徑內(nèi)設(shè)施服務(wù)覆蓋面積占區(qū)域總面積的比值，并運用設(shè)施分布的均勻度情況來分析設(shè)施服務(wù)覆蓋的重疊度問題，建立數(shù)據(jù)輸入輸出模型。

4.2.2 分析結(jié)果

以服務(wù)半徑的覆蓋率和重疊率來對設(shè)施分布的合理性進行指導(dǎo)與評價，并提出規(guī)劃輔助決策建議。

5 結(jié)語

隨著城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新必須建立有效的增量更新管理機制，以時間為軸建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的版本管理，才能使基礎(chǔ)應(yīng)用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性得到保障，同時使得決策應(yīng)用分析的結(jié)果更具實效性和準(zhǔn)確性。文章以選址及服務(wù)半徑應(yīng)用分析為例，探討了對基礎(chǔ)規(guī)劃數(shù)據(jù)的信息挖掘與提取，通過建立系統(tǒng)分析模型得出了選址、設(shè)施布局決策支持的可行方案，但如何具體量化影響因子以及對模型的優(yōu)化方面還有待研究。

圖7 設(shè)施服務(wù)影響分析