东莞市总体规划成果数据库建立的研究.doc

东莞市总体规划成果数据库建立的研究东莞市总体规划成果数据库建立的研究叶伟翔1 卢志刚2 徐昌荣3 （1.东莞市城建规划局，广东东莞，523129；2.江西理工大学应用与科学学院，江西赣州，341000；3.江西理工大学建筑与测绘学院，江西赣州，341000） 摘要本文结合东莞市总体规划成果数据建库的实际，介绍了总体规划成果数据库建设的数据标准设计和数据转换工作，提出了基于Autodesk Map 3D 2005平台的总体规划管理系统和基于ArcGIS的总体规划成果数据库的软件开发思想。关键词：总体规划 数据标准 ArcGIS GeoDatabaseThe Research of Establishment of Dongguan urban Overall Planning Achievement DatabaseYe Weixiang1 Lu Zhigang2 Xu Changrong3(1. The Dongguan urban construction planning the bureau, Guangdong Dongguan, 523129; 2.Jiangxi University of Science and Technology application and scientific institute, Jiangxi Ganzhou, 341000;3.Jiangxi University of Science and Technology construction and mapping institute, Jiangxi Ganzhou, 341000) Abstract Through combined with the reality of establishing Dongguan urbans overall plan achievement database, the paper introduces data standard design and the data conversion work in the overall plan achievement database construction, and proposes software development thought of overall plan management system based on Autodesk Map the 3D 2005 platform and overall plan achievement database based on ArcGIS platform. Key word: Overall plan, data standard, ArcGIS, GeoDatabase0 前言随着东莞市总体规划的逐步深入，总体规划设计与数据管理业务的需求迅速增长，拥有准确、结构良好、属性信息齐备的总体规划业务所需的成果数据，是城市总体规划设计的关键。因此，建设一个实用的东莞市总体规划成果数据库（包括总体规划成果数据库和与之相关的其它资料库）成为目前迫切的任务。现有的绝大部分总体规划成果是用AutoCAD制作的，各单位的设计数据来源不一，图层样式设置规格等多种多样，采用的AutoCAD版本也各不相同，因此导致数据复杂多样，给应用造成很大的不便。另外，要素图形一般带有属性，在AutoCAD中的实体没有属性的概念，虽然可以对图形实体加上扩展数据进行扩充，但其对扩展数据的操作十分困难，并且格式也不统一，不利于软件的实现。Autodesk Map 2005由于采用了object data table（对象数据表）技术，图形要素所附的属性数据存入对象数据表中，并可操作对像数据表中的属性数据，具有了统一的访问方式，并且，由于Autodesk Map 2005具有基本的GIS功能，能够对图形进行GIS格式简单处理，这为图形进入GeoDatabase数据库提供了便利。因此，总体规划成果建库最重要的任务是制定好总体规划成果数据规范，开发一个基于Autodesk Map平台的东莞市总体规划成果管理系统，建立基于ArcGIS 地理空间数据库（GeoDatabase）的总体规划成果数据库，并研制总体规划成果管理系统与总体规划成果数据库的双向数据交换接口，使总规成果数据经过总规管理系统，规范后能顺利进入总规成果数据库。1 数据标准设计1.1数据的表现形式从数据的表现形式可以分为图形数据和属性数据，图形数据库中的图形进行分类可分为点、线、面与注记等四种要素。第一作者简介：叶伟翔（1969.1-），男（汉族），工程师，主要研究方向： 电子政务、地理信息及工程测量.1、点点实体需包含记录插入点的位置和相关属性，所有的点实体都必须以插入符号的形式采集。数据处理时在使用点符号的时候，要保证点的符号要和相应规划方案的符号描述一致，符号的插入点一致。2、线一条完整的线段(同一实体)中间不应有伪接点(pseudo)。一条线不能画两次，即拒绝重复线段。首尾相连的两条线，不允许有交叉或错位。线与线之间的公共端点，应采用结点(node) 捕捉方式，严格接头。属性不同的两段线状地物（如宽度不同的两个相邻路段或管径不同的两段管线）不能做成一条线(Pline)，应分开成两条线。3、面所有带边界的数据，边界一定要严格闭合。如建筑、水域、绿地、街区、用地等面状要素边界一定要严格闭合。闭合多边形数据在处理时应采用端点捕捉方式，确保闭合。规划内容各面状区域层如建筑、绿地层上的要素不允许有相交、重叠、嵌套现象。各面层之间一般也不允许有相交。4、注记注记采用注记实体的形式管理，注记实体必须包含注记内容、注记大小、注记角度以及其他的相关属性信息。注记的插入点为左下点。横排注记可以是字符串，竖排或倾斜排列的注记必须采用单个字符。1.2 图形及文档入库方法由于在数据入库中，需要把已有的图形或图像及文档也存入数据库中，而这此内容没有图形内容与之对应，需要单独把此类内容存入数据库。因此需要建立单独的数据表存放此类内容。为了保持内容不被修改，以二进制格式进行存贮。1.3 数据属性表的设计对于不同的点、线、面等要素数据，根据它们不同的属性，不同的类型，以及不同的用途，划分成不同的要素与子要素，有其各自不同或相同的属性。对于注记要素，其表达的信息已经在注记的内容中表现出来。要素分类如下表1所示要素类型要素英文名备注用地现状Rztxland用地规划Rztland道路红线（规划道路）Lztroadl道路中心线Lztrcnl公共服务设施点Pztgfsp市政公用设施点Pztsgsp给水管线Lztgsl要素对应的数据结构如下所示：（1）Ztxland (用地现状)属性项名英文名字单位数据类型宽度小数位用地分类代码MarksC（字符型）6用地类型KindsC（字符型）20规划时间dateC（字符型）6用地分类码根据相应规划中的地块使用性质代码录入，如：M1，R2等。用地类型的属性根据规划中的土地利用类型来进行录入，如：居住用地、行政办公用地、商业金融用地等。（2）Ztland (用地规划)属性项名英文名字单位数据类型宽度小数位用地分类代码MarksC（字符型）6用地类型KindsC（字符型）20规划时间dateC（字符型）6用地分类码根据相应规划中的地块使用性质代码录入，如：M1，R2等。用地类型的属性根据规划中的土地利用类型来进行录入，如：居住用地、行政办公用地、商业金融用地等（3）ztrcnl（道路中心线）属性项名 英文名称 单位数据类型宽度小数位道路等级levelC（字符型）20分区名称zoneC（字符型）20规划时间dateC（字符型）6道路等级是高速公路、主干道、次干道、支路。（4）ztgfsp（公共服务设施点）属性项名 英文名称 单位数据类型宽度小数位设施编码CodeC（字符型）11设施名称NameC（字符型）40规划时间dateC（字符型）6公共服务设施包括以下内容：教育设施、医疗设施、文化设施、体育设施、市场、综合百货商店、中西药店、储蓄所、邮政所、电信营业所、托老院、公交设施等。其中设施编码依据公共服务设施分类编码。（5）ztsgsp（市政公用设施点）属性项名英文名称单位数据类型宽度小数位设施编码CodeC（字符型）11设施名称NameC（字符型）40规划时间dateC（字符型）6市政公用设施包含以下内容：消防站、环卫设施、供水加压站、燃气区域气化站、变电站、交直流逆变站、电信枢纽局、电信端局、电信模块局、电信长话交换局、保护无线电台站、水厂、污水处理厂、污水提升泵站、雨水提升泵站、雨污提升泵站等。其中设施编码依据公共服务设施分类编码。（6）管线工程规划Ztgdl（电力管线）属性项名英文名称单位数据类型宽度小数位管线类型TypeC（字符型）20规划时间dateC（字符型）6管线类型根据总体规划中管线类型进行录入，如：220KV规划管线、110 KV规划管线、110 KV现状管线等。另外管线工程规划中有相同数据结构的数据包括Ztgsl（给水管）、Ztpsl（排水管）、Ztrql（燃气管）、Ztdxl（电信管线）2 东莞市总体规划设计软件的开发2.1 平台分析对总体规划数据进行分析后，可以看到，数据可以分成点、线、面、注记、图形与文档等要素。在Autodesk Map 2005中可以处理的内容为前面4类，对于图形与文档，由于其内容与Autodesk map 2005处理的内容无关，选择单独处理，以降低处理难度。在Arcmap9.0中，由于其处理注记的方法与Autodesk map 2005有所不同，在Arcmap9.0中没有注记的表示，要在Arcmap9.0中进行注记，只能从要素属性表中提取属性值，表现在图上（Label）。因此要对Autodesk Map 2005的注记进行处理，把Autodesk Map 2005中的注记转换成要素，进入GeoDatabase。基于以上分析，在客户端采用Autodesk Map 2005，对现有图形数据资料进行实体转换，给每个加入地理空间数据库的实体增加对象数据表，赋予属性；对于新生成的数据实体直接附加对象数据表，填入属性。使现有图形数据与新建图形数据以统一的数据格式保存。在属性输入中，属性格式各式各样，大致可以分为一般属性，如数字的录入；列表属性，如用地分类；复合属性，这种属性的录入是前两者录入方式的组合，并对比较多的列表数据进行多次分类，提高数据录入的速度与准确度。2.2 软件开发实现1、带有对象数据表实体的建立带有对象数据表实体的建立，有两种方式，一种是利用现有实体，这种方式主要是对现有实体进行附加对象数据表的方式，在不改变图形形状与图形属性的状态下，把图形从AutoCAD图形转换成Autodesk Map 2005所支持的带有GIS特性的对象数据表实体。第二种是直接在Autodesk Map 2005上绘制带有对象数据表实体，这种方式最直接简便。并且也最符合GeoDatabase数据质量要求。2、对象数据表中属性数据的修改对象数据表中的属性数据可以分为三类，一为一般属性，这种方式适用于直接从键盘录入数据，用于数值与文字的录入。二为列表属性，这种属性录入方式，是把属性的值从列表中选择，以减轻操作人员的记忆量和减少数据出错的机会。这种方式，只有从列表中选择，不能自定义。对于比较复杂的列表，内容比较多时，可以再增加分类，可以进行二级分类，第三级分类及第四级分类。3、子类要素的绘制在本系统中的子类要素是指具有统一的属性表内容，具有统一的要素表现特征，并且这些要素之间具有相同或相近的功能。人们在区分这些要素时常把它们归为一类。4、图形质量检查图形质量检查包括删除重复项、删除短对象、打断交叉对象、延伸未及点、捕捉聚合节点、融合伪节点、删除悬挂对象、简化对象、零长度对象、清理多段线等功能。5、属性质量检查属性质量检查包括有属性定义检查，属性值检查。属性定义检查包括设置属性默认值，检查属性定义，更新属性定义，创建全部属性定义，删除非Xmap属性，删除要素属性表等功能。6、其它功能的设计主要有显示控制，图形处理，属性编辑与查询等功能。显示控制有多边形显示控制，配置多边形填充色，动态信息显示，前置文字、点、线等要素，后置面要素等；图形处理有删除非Xmap实体，设置清理误差，设置当前文件标识码，旧图清理，线实体清理，线段连接，获取Hatch（填充）边界，另存指定的图形等功能；属性编辑包括有属性编辑，属性拷贝，属性查询等。3 数据转换软件的开发3.1 开发目的由于总体规划设计系统采用在Autodesk Map 2005平台之上进行开发，而要素数据存贮在ArcGIS中的GeoDatabase地理空间数据库中，并用Arcmap9.0对GeoDatabase空间地理数据进行管理。其中涉及到不同的数据格式，需要进行它们之间的互相转换。本部分主要为了解决Autodesk Map 2005的DWG文件转出（预处理）到中间的DWG文件，再转换到ArcGIS的MDB个人地理空间数据库，再从MDB提交到SDE大型地理空间数据库；以及从SDE到DWG的相反转换；在MDB操作中，包括有MDB个人地理空间数据的合并与提取。3.2 转换软件设计1、从DWG转GeoDatabase（1）DWG的导出DWG导出就是把Autodesk Map 2005平台上绘制的图形与Object Data Table内容转换到ArcGIS里能够被GeoProcessing Tool工具处理的实体与属性DWG文件。在本部分里，导出工具首先要对Autodesk Map 2005上绘制的图形与属性数据进行再扫描检查，过滤错误绘制图形与属性表，并对符合要求的图形与属性数据进行规范化，提高转换的效率与减少出错机会。（2）DWG转GeoDatabaseGeoProcessing Tool使用Import CAD Annotation与Import From CAD工具将导出后的DWG文件进行转换到临时的个人GeoDatabase地理空间数据库。ArcGIS Desktop9.0的工具能够对转换到中间的个人GeoDatabase数据库作进一步操作，即对临时的个人GeoDatabase地理空间数据库根据总体规划建库标准进行分类、属性字段的创建及属性值的计算，生成符合总体规划建库标准的个人的GeoDatabase地理空间数据库。2、从GeoDatabase转DWG（1）个人GeoDatabase地理空间数据库的提取与处理首先要把要素数据从SDE的大型地理空间数据库取出，生成个人GeoDatabase地理空间数据库（MDB）。要把MDB个人GeoDatabase数据库转换到DWG文件，也需要用ArcGIS Desktop9.0相关工具把DMB个人地理空间数据库整理打包生成DWG文件，这个转换同样的是用GeoProcessing Tool中的Create CAD XData工具与Export to CAD工具来完成。Create CAD Xdata工具主要用来把所有需要的属性字段值打包成特殊（扩展实体数据）字段，以便于Export to CAD工具识别使用。Export to CAD工具用于根据个人GeoDatabase库中的数据生成DWG文件。（2）DWG的导入Export to CAD工具生成的DWG文件并不与Autodesk Map 2005平台上使用的带Object Data Table的图形实体数据相同，因此，需要把两种不同的格式的DWG文件进行转换。CAD中的导入工具根据总体规划设计数据标准把转换前的DWG文件进行转换，使用其满足总体规划设计数据标准及对实体与属性的要求，生成符合标准的在Autodesk Map 2005平台上能使用的实体与属性数据，达到转换目的。3、图形图像与文档的转换在把存贮在计算机中的有关图形、图像及文档存贮到个人GeoDatabase及企业GeoDatabase时，由于这些内容在ArcGIS中没有对应的要素的内容，因此不能用前述的方法存贮在MDB或上传到SDE连接的数据库中，但是这些文件有时又是总体规划文件所必须的，也必须与总体规划设计共同存贮在一个数据库中，因此，图形图像与文档并不存贮在Autodesk Map 2005中，本系统设计直接存贮在个人GeoDatabase空间数据库中直接上传到SDE连接的企业数据库中。4 ArcMap数据处理4.1 程序设计的目的为了参确保用户从Autodesk map 2005转换到SDE连接的数据能在ArcMap中正常显示，本系统设计了自动创建图层集，自动设置要素的符号，包括子类符号，自动设置鼠标短信息显示等功能，方便用户的使用。4.2 设计的实现自动创建图层集，自动设置要素的符号在数据加载时，自动生成要素所需要的图层。并对相应的图层进行分别设置类型、要素对应的符号属性表等内容。对于有子类符号的要素，系统根据子类符号进行设置要素图形符号的功能，并在图层列表中显示出所加载的子类要素符号的样式，从子类要素符号的显示，我们可以看到在相同的图层上，表现的是不同的子类要素符号，我们可以从符号的不同上区分出子类的不同。自动设置鼠标短信息显示是当鼠标移动到相应的要素时，Arcmap会显示对应要素的名称等内容，对于包含子要素符号的要素显示内容，是根据要素显示控制文件中规定的内容进行显示，即当规定显示要素属性时，系统会显示要素的属性；当规定显示要素的子类要素的属性时，就会显示子类要素的属性。5 结束语东莞市总体规划成果数据库的建立是基于Autodesk map 2005与ArcGIS9.0平台进行设计与开发的，主要解决了以下问题：1、分析并制定了切实可行的东莞市城市总体规划数据标准，并在此标准基础之上，论证了系统的可行性，完成了东莞市总体规划数据入库的系统设计，确保了系统的按时完成。2、此项目是在以Autodesk Map 3D 2005基础之上完成，使之在保留AutoCAD的优势的同时，在经过技术改进后，能提供东莞市城市总体规划的数据录入功能，确保总体规划CAD数据正常、准确、高效、完整的进入到GeoDatabase，为ArcGIS的数据分析、统计、提供可靠的数据来源。3、在ArcGIS Desktop9.0的基础之上，开发一套Autodesk Map 3D 2005与ArcGIS的GeoDatabase的数据转换程序，使之既能与GeoDatabase正常、准确通讯，交换数据，也能与Autodesk Map 3D 2005进行正确、完整的交换数据，确保二者能够协调、无误的工作。使东莞市规划成果数据建库的工作既能充分利用CAD的数据编辑的灵活性又能发挥GeoDatabase的管理的功能强大、安全性。4、以ArcGIS Desktop9.0的基础为基础，开发一套以东莞总体规划为标准的总体规划数据处理程序，确保在ArcMap9.0上显示的要素与Autodesk map 2005上显示的实体与属性相同，符号一致，在两个平台上操作具有相似性，减少用户的学习时间，提高效率。5、本系统在要素的基础之上增加了子要素的概念，并实现了子类要素随子类的改变而自动改变，提高对要素对象处理的灵活性。6、本系统增加了自动设置鼠标短信息显示功能，进一步增加了用户操作的方便性，完善了ArcGIS在此方面的缺陷。7、本系统集成了Autodesk map 2005的绘图优势，并结合空间数据库管理、分析强大的ArcGIS的优势，充分发挥了两平台的优势，扬弃了它们的缺点，使东莞市总体规划数据建库系统在易用性与强大的管理上完美结合，完成了系统的设计目的。参考文献1 陈清明,徐建刚.浅谈城市规划信息数据库建立J.城市规划,1999,(3):1191222 徐建刚,韩雪培,陈昌宁.城市规划信息技术开发及应用M.南京:东南大学出版社,2000.3 张红,崔琰,郝红科.关于建立城镇体系规划信息数据库的思考J.西安文理学院学报(自然科学版),2005 ,4,8(2):6063联系地址：江西省赣州市江西理工大学建筑与测绘学院 341000联系人：徐昌荣（13707978033）E-mail：lufangang9901