用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化技術(shù)

趙連柱 劉延松 劉 進

(1. 北京市測繪設(shè)計研究院, 北京 100038; 2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室, 北京 100038)

0 引言

城市規(guī)劃測量工作是配合城市規(guī)劃、保障其各項內(nèi)容具體實施的基礎(chǔ)工作和重要環(huán)節(jié),它為城市建設(shè)工程的設(shè)計、施工、竣工和運營管理階段的測量工作創(chuàng)造條件和提供依據(jù),其主要內(nèi)容包括規(guī)劃道路定線(簡稱“定線”)測量和建筑用地釘樁(簡稱“撥地”)測量[1-3]。建筑用地釘樁數(shù)據(jù)是北京市各建設(shè)單位依法進行開發(fā)建設(shè)、合法使用土地的重要依據(jù)[4-5]。

外業(yè)生產(chǎn)與入庫分別基于不同的平臺進行開發(fā),中間經(jīng)過多個流程節(jié)點,各流程節(jié)點完全通過人工的方式進行數(shù)據(jù)交互和傳遞,對于紙質(zhì)成果坐標和入庫電子成果坐標只能通過用地釘樁入庫人員借閱用地釘樁紙質(zhì)成果檔案(以下簡稱“撥地件”)進行人工比對,外業(yè)生產(chǎn)需要調(diào)閱紙質(zhì)成果檔案,需要核對紙質(zhì)成果檔案與下載撥地電子數(shù)據(jù)是否一致,增加了外業(yè)生產(chǎn)人員的核對坐標工作量。

因此有必要對用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化技術(shù)進行研究,對現(xiàn)有的外業(yè)生產(chǎn)軟件和用地釘樁錄入系統(tǒng)進行升級改造,實現(xiàn)用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化,保證入庫成果與紙質(zhì)成果的一致性。在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫、管理與分發(fā)服務(wù)的規(guī)范化、科學化和現(xiàn)代化,也是信息化測繪的必然趨勢[4]。

1 一體化生產(chǎn)技術(shù)流程設(shè)計

一體化生產(chǎn)技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化技術(shù)流程

(1)分院登錄院生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),錄入撥地件工程項目信息。

(2)業(yè)務(wù)處審批后下發(fā)撥地件測號。

(3)分院外業(yè)測繪作業(yè)輸出打印成果表及略圖,打印成果表同時生成入庫的交換格式文件,從而保證交換格式文件與撥地紙質(zhì)歸檔成果檔案記載數(shù)據(jù)內(nèi)容一致,避免對入庫后的坐標與紙質(zhì)檔案進行人工比對。

(4)分院作業(yè)員(中隊檢查)將交換格式文件上傳入庫至作業(yè)庫。

(5)分院部門檢查,總工簽發(fā)后,將作業(yè)庫中的撥地數(shù)據(jù)在成果庫中進行發(fā)布。

(6)分院將撥地件紙質(zhì)成果和電子資料歸檔,資料檔案館進行數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)工作。

(7)地理信息中心進行數(shù)據(jù)庫管理與維護,包括撥地件作廢、刪除、歷史數(shù)據(jù)管理。

2 交換格式文件定義

用地釘樁數(shù)據(jù)外業(yè)成果數(shù)據(jù)入庫內(nèi)容包括兩個部分,第一部分是每個地塊的屬性數(shù)據(jù),另一個部分是地塊中每個樁點的坐標數(shù)據(jù)。用地釘樁外業(yè)成果入庫要準確記錄每個地塊的屬性數(shù)據(jù)和每個樁點的坐標數(shù)據(jù),保持這些入庫的成果數(shù)據(jù)信息與歸檔的紙質(zhì)檔案數(shù)據(jù)報表一致。地塊屬性數(shù)據(jù)包括測號、工程名稱、委托單位、工程地點、使用性質(zhì)、地塊名稱、地塊面積、地塊性質(zhì)、入庫單位、委托日期和簽發(fā)日期。地塊中每個樁點的坐標數(shù)據(jù)包括樁號(即樁點名稱)、距離(或弧長)、橫坐標、縱坐標。

交換格式文件是用地釘樁數(shù)據(jù)入庫時生成地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)數(shù)據(jù)必不可少的原始文件,交換文件的正確性直接關(guān)系到入庫的GIS數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的正確性。用地釘樁數(shù)據(jù)庫除存儲地塊空間數(shù)據(jù)外,還需要保存地塊樁點信息和地塊屬性信息。在用地釘樁數(shù)據(jù)庫中設(shè)計空間數(shù)據(jù)層LAND_GRAPHICS,用于保存地塊空間數(shù)據(jù),基于GIS數(shù)據(jù)存儲模型存儲數(shù)據(jù),空間數(shù)據(jù)引擎采用的是ArcSDE,空間數(shù)據(jù)存儲是在ORACLE關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中進行。地塊樁點信息和地塊屬性信息采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ORALCE進行存儲。外業(yè)規(guī)劃測量軟件采用AutoCAD平臺進行設(shè)計開發(fā),為保證數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的一致性,需要制定用地釘樁數(shù)據(jù)交換格式,保證AutoCAD平臺與GIS平臺屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)完整性和一致性,同時數(shù)據(jù)模型設(shè)計應(yīng)滿足ORACLE數(shù)據(jù)庫存儲要求,如表1所示。

表1 建筑用地釘樁數(shù)據(jù)交換格式規(guī)定

每個地塊可由一條或多條線組合而成,每條線在地塊中稱為一個部分,每個部分可封閉或不封閉。對于封閉的線,第一個點和最后一個點的點名和坐標應(yīng)完全一致。對于多條封閉的線圍合而成的多邊形,外環(huán)點輸出應(yīng)按順時針輸出,內(nèi)環(huán)點輸出應(yīng)按逆時針輸出。多各地塊用LANDBEGIN、LANDEND關(guān)鍵字進行標識,LANDBEGIN為一個地塊的開始,LANDEND為一個地塊的結(jié)束。一條連續(xù)線圍成的地塊樁點序號加1,多段線圍成的地塊樁點序號在上一不連續(xù)線樁點序號基礎(chǔ)上加2。每個撥地件成果生成一個交換格式文件,在交換格式文件中地塊不重復(fù),在同一個地塊中樁點序號不重復(fù)。

新的撥地件由生產(chǎn)單位直接上傳撥地交換格式文件至作業(yè)庫,新?lián)艿丶霂?該撥地件在作業(yè)庫中不存在,直接進行入庫,如果該撥地件在作業(yè)庫中已存在,則進行整體覆蓋,確保新?lián)艿丶谧鳂I(yè)庫中數(shù)據(jù)完整、準確。撥地交換格式文件通過外業(yè)規(guī)劃測量軟件統(tǒng)一生成,與撥地成果紙質(zhì)檔案記錄的坐標保持完全一致,通過加密處理確保交換格式文件不被修改。在撥地紙質(zhì)成果部門檢查及總工簽發(fā)后,作業(yè)庫中的撥地件地塊屬性數(shù)據(jù)及坐標不能再進行修改,統(tǒng)一將作業(yè)庫中的撥地件數(shù)據(jù)歸檔到撥地成果數(shù)據(jù)庫中進行發(fā)布,提供給各生產(chǎn)單位查詢和使用。

3 用地釘樁數(shù)據(jù)存儲模型

用地釘樁數(shù)據(jù)庫存儲包括兩個部分,分別為用地釘樁空間數(shù)據(jù)和用地釘樁成果樁點坐標數(shù)據(jù)和地塊屬性數(shù)據(jù),如表2所示。

表2 用地釘樁數(shù)據(jù)組織與存儲

3.1 用地釘樁空間數(shù)據(jù)存儲

構(gòu)建基于地理實體的用地釘樁數(shù)據(jù)存儲模型[6-9],用地釘樁地理實體[3]包括用地邊界(線圖元構(gòu)成)和用地釘樁點(點圖元構(gòu)成)。用地釘樁空間數(shù)據(jù)存儲模型采用ArcSDE+ORACLE存儲,空間數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ORACLE,空間數(shù)據(jù)引擎采用ArcSDE。用地釘樁成果中的地塊分為單條線封閉地塊(圖2)和兩條線圍合成的地塊(圖3)。圖2～3中,A、B、C、D、E、F、G、H為用地釘樁地塊界址點編號。

圖2 單條線封閉地塊

圖3 兩條線封閉地塊

在撥地件中的釘樁成果樁點中增加一列樁點順序號,封閉地塊首尾節(jié)點樁點名稱相同、坐標相同,每個樁點根據(jù)成果件中的樁點按照地塊內(nèi)部依次編號,樁點順序號從1開始,每增加一個樁點,順序號增加1。對于兩條不封閉線圍合成的地塊,外圈封閉線樁點順序號從1開始,每增加一個樁點,順序號增加1;對于內(nèi)圈封閉線樁點順序號在外圈最大順序號N的基礎(chǔ)上開始計算,內(nèi)圈樁點順序號從N+2開始計算,內(nèi)圈每增加一個樁點,樁點順序號增加1。

3.2 用地釘樁屬性數(shù)據(jù)存儲

用地釘樁成果數(shù)據(jù)包括樁點坐標以及樁點連接形成的地塊信息,用地釘樁數(shù)據(jù)成果中的樁點坐標數(shù)據(jù)是生成地塊空間數(shù)據(jù)的唯一依據(jù),也是其他釘樁需要參考的重要資料,以避免不同用地釘樁成果件地塊之間造成壓蓋和出現(xiàn)縫隙。用地釘樁成果中的地塊屬性數(shù)據(jù)記錄地塊的工程名稱、工程地質(zhì)、委托單位、地塊的面積、地塊性質(zhì)、規(guī)劃審批文號、成果審核和簽發(fā)日期等信息,是生成用地釘樁空間數(shù)據(jù)層中的地塊屬性依據(jù),用地釘樁屬性數(shù)據(jù)存儲在ORACLE關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,保持用地釘樁屬性數(shù)據(jù)與用地釘樁交換格式文件記錄內(nèi)容一致。

4 系統(tǒng)總體架構(gòu)

用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)總體架構(gòu)

數(shù)據(jù)庫分為作業(yè)庫和成果庫,外業(yè)作業(yè)單位交換格式文件統(tǒng)一上傳到作業(yè)庫,紙質(zhì)撥地成果歸檔后將作業(yè)庫中的數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)布到成果庫中,成果庫中的數(shù)據(jù)可提供數(shù)據(jù)的分發(fā)服務(wù)。GIS開發(fā)平臺采用ArcGIS平臺,利用ArcObjects開發(fā)數(shù)據(jù)入庫功能。數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化軟件包括外業(yè)規(guī)劃測量軟件、用地釘樁數(shù)據(jù)上傳入庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理維護系統(tǒng)。

5 系統(tǒng)功能

用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化總體功能框架包括外業(yè)規(guī)劃測量、前端數(shù)據(jù)上傳入庫、后端數(shù)據(jù)管理維護功能模塊,按照面向的用戶和功能權(quán)限不同,分為三個子系統(tǒng),如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)功能框架

5.1 外業(yè)規(guī)劃測量軟件

外業(yè)規(guī)劃測量軟件面向各生產(chǎn)分院的作業(yè)員、中隊檢查員、部門檢查員和總工。負責撥地件

成果打印輸出,實現(xiàn)撥地工程地塊坐標成果自動化輸出[10],同時生成符合撥地數(shù)據(jù)入庫的交換格式文件,通過電子文件數(shù)據(jù)加密和防篡改技術(shù),保證入庫交換格式文件數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容和撥地件紙質(zhì)檔案中記錄的內(nèi)容一致。

5.2 前端用地釘樁數(shù)據(jù)上傳入庫系統(tǒng)

前端用地釘樁數(shù)據(jù)上傳入庫系統(tǒng)面向各生產(chǎn)分院的作業(yè)員、中隊檢查員、部門檢查員和總工。系統(tǒng)功能包括用戶注冊與登錄、用地釘樁交換格式文件上傳與入庫,數(shù)據(jù)入庫到作業(yè)庫,提供用地釘樁入庫后的數(shù)據(jù)檢查自動檢查功能,提供地塊面積、距離(弧長)、圓心坐標等自動檢查并提供入庫數(shù)據(jù)檢查報告,輔助于各生產(chǎn)部門的作業(yè)?？偣ず灠l(fā)后,自動將作業(yè)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)布到成果庫。

5.3 后端數(shù)據(jù)管理維護系統(tǒng)

后端數(shù)據(jù)庫管理維護系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫管理維護、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計和系統(tǒng)管理等功能。數(shù)據(jù)庫管理維護可以根據(jù)紙質(zhì)檔案記載的標識作廢和標記刪除的撥地件進行管理和維護,提供數(shù)據(jù)庫的批量導(dǎo)出功能,生成SHP格式文件數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計可按照撥地件或者地塊的屬性數(shù)據(jù)進行,包括按照工程名稱、工程性質(zhì)、測號、用地單位、用地地址、委托日期等進行查詢。查詢統(tǒng)計可繪制區(qū)域范圍或根據(jù)用戶提供的導(dǎo)入矢量范圍進行。系統(tǒng)管理包括用戶管理、權(quán)限分配、日志管理、系統(tǒng)配置等。

6 結(jié)束語

通過設(shè)計用地釘樁數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫的一體化技術(shù)流程,制定用地釘樁數(shù)據(jù)交換格式,基于地理實體構(gòu)建用地釘樁數(shù)據(jù)存儲模型,采用ORACLE關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲用地釘樁空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),通過對外業(yè)規(guī)劃測量軟件和用地釘樁數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)的升級改造,實現(xiàn)用地釘樁外業(yè)測繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)與入庫一體化,從而保證用地釘樁紙質(zhì)歸檔成果與數(shù)據(jù)庫成果記錄內(nèi)容一致,實現(xiàn)用地釘樁數(shù)據(jù)庫的實時動態(tài)更新,更好地服務(wù)于首都規(guī)劃建設(shè)工作。