东莞市总体规划方案成果数据库建立的研究应用.doc

东莞市总体计划结果数据库建立研究
叶伟翔1 卢志刚2 徐昌荣3
（1.东莞市城建计划局，广东东莞，523129；2.江西理工大学应用和科学学院，江西赣州，341000；
3.江西理工大学建筑和测绘学院，江西赣州，341000）
[摘要]本文结合东莞市总体计划结果数据建库实际，介绍了总体计划结果数据库建设数据标准设计和数据转换工作，提出了基于Autodesk Map 3D 平台总体计划管理系统和基于ArcGIS总体计划结果数据库软件开发思想。
关键词：总体计划 数据标准 ArcGIS GeoDatabase
The Research of Establishment of Dongguan urban Overall Planning Achievement Database
Ye 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 urban’s 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 platform and overall plan achievement database based on ArcGIS platform.
Key word: Overall plan, data standard, ArcGIS, GeoDatabase
0 序言
伴随东莞市总体计划逐步深入，总体计划设计和数据管理业务需求快速增加，拥有正确、结构良好、属性信息齐备总体计划业务所需结果数据，是城市总体计划设计关键。所以，建设一个实用东莞市总体计划结果数据库（包含总体计划结果数据库和和之相关其它资料库）成为现在迫切任务。
现有绝大部分总体计划结果是用AutoCAD制作，各单位设计数据起源不一，图层样式设置规格等多个多样，采取AutoCAD版本也各不相同，所以造成数据复杂多样，给应用造成很大不便。另外，要素图形通常带有属性，在AutoCAD中实体没有属性概念，即使能够对图形实体加上扩展数据进行扩充，但其对扩展数据操作十分困难，而且格式也不统一，不利于软件实现。
Autodesk Map 因为采取了object data table（对象数据表）技术，图形要素所隶属性数据存入对象数据表中，并可操作对像数据表中属性数据，含有了统一访问方法，而且，因为Autodesk Map 含有基础GIS功效，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。所以，总体计划结果建库最关键任务是制订好总体计划结果数据规范，开发一个基于Autodesk Map平台东莞市总体计划结果管理系统，建立基于ArcGIS 地理空间数据库（GeoDatabase）总体计划结果数据库，并研制总体计划结果管理系统和总体计划结果数据库双向数据交换接口，使总规结果数据经过总规管理系统，规范后能顺利进入总规结果数据库。
1 数据标准设计
1.1数据表现形式
从数据表现形式能够分为图形数据和属性数据，图形数据库中图形进行分类可分为点、线、面和注记等四种要素。

第一作者介绍：叶伟翔（1969.1--），男（汉族），工程师，关键研究方向： 电子政务、地理信息及工程测量.
1、点
点实体需包含统计插入点位置和相关属性，全部点实体全部必需以插入符号形式采集。数据处理时在使用点符号时候，要确保点符号要和对应计划方案符号描述一致，符号插入点一致。
2、线
一条完整线段(同一实体)中间不应有伪接点(pseudo)。一条线不能画两次，即拒绝反复线段。首尾相连两条线，不许可有交叉或错位。线和线之间公共端点，应采取结点(node) 捕捉方法，严格接头。属性不一样两段线状地物（如宽度不一样两个相邻路段或管径不一样两段管线）不能做成一条线(Pline)，应分开成两条线。
3、面
全部带边界数据，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取端点捕捉方法，确保闭合。计划内容各面状区域层如建筑、绿地层上要素不许可有相交、重合、嵌套现象。各面层之间通常也不许可有相交。
4、注记
注记采取注记实体形式管理，注记实体必需包含注记内容、注记大小、注记角度和其它相关属性信息。注记插入点为左下点。横排注记能够是字符串，竖排或倾斜排列注记必需采取单个字符。
1.2 图形及文档入库方法
因为在数据入库中，需要把已经有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和之对应，需要单独把这类内容存入数据库。所以需要建立单独数据表存放这类内容。为了保持内容不被修改，以二进制格式进行存贮。
1.3 数据属性表设计
对于不一样点、线、面等要素数据，依据它们不一样属性，不一样类型，和不一样用途，划分成不一样要素和子要素，有其各自不一样或相同属性。对于注记要素，其表示信息已经在注记内容中表现出来。
要素分类以下表1所表示
要素
类型
要素英文名
备注
用地现实状况
R
ztxland

用地计划
R
ztland

道路红线（计划道路）
L
ztroadl

道路中心线
L
ztrcnl

公共服务设施点
P
ztgfsp

市政公用设施点
P
ztsgsp

给水管线
L
ztgsl

……
……
……

要素对应数据结构以下所表示：
（1）Ztxland (用地现实状况)
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
Marks

C（字符型）
6

用地类型
Kinds

C（字符型）
20

计划时间
date

C（字符型）
6

用地分类码依据对应计划中地块使用性质代码录入，如：M1，R2等。
用地类型属性依据计划中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 (用地计划)
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
Marks

C（字符型）
6

用地类型
Kinds

C（字符型）
20

计划时间
date

C（字符型）
6

用地分类码依据对应计划中地块使用性质代码录入，如：M1，R2等。
用地类型属性依据计划中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
level

C（字符型）
20

分区名称
zone

C（字符型）
20

计划时间
date

C（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
Code

C（字符型）
11

设施名称
Name

C（字符型）
40

计划时间
date

C（字符型）
6

公共服务设施包含以下内容：
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
Code

C（字符型）
11

设施名称
Name

C（字符型）
40

计划时间
date

C（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）管线工程计划
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
Type

C（字符型）
20

计划时间
date

C（字符型）
6

管线类型依据总体计划中管线类型进行录入，如：220KV计划管线、110 KV计划管线、110 KV现实状况管线等。
另外管线工程计划中有相同数据结构数据包含Ztgsl（给水管）、Ztpsl（排水管）、Ztrql（燃气管）、Ztdxl（电信管线）
2 东莞市总体计划设计软件开发
2.1 平台分析
对总体计划数据进行分析后，能够看到，数据能够分成点、线、面、注记、图形和文档等要素。在Autodesk Map 中能够处理内容为前面4类，对于图形和文档，因为其内容和Autodesk map 处理内容无关，选择单独处理，以降低处理难度。在Arcmap9.0中，因为其处理注记方法和Autodesk map 有所不一样，在Arcmap9.0中没有注记表示，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）。所以要对Autodesk Map 注记进行处理，把Autodesk Map 中注记转换成要素，进入GeoDatabase。
基于以上分析，在用户端采取Autodesk Map ，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实体增加对象数据表，给予属性；对于新生成数据实体直接附加对象数据表，填入属性。使现有图形数据和新建图形数据以统一数据格式保留。在属性输入中，属性格式各式各样，大致能够分为通常属性，如数字录入；列表属性，如用地分类；复合属性，这种属性录入是前二者录入方法组合，并对比较多列表数据进行数次分类，提升数据录入速度和正确度。
2.2 软件开发实现
1、带有对象数据表实体建立
带有对象数据表实体建立，有两种方法，一个是利用现有实体，这种方法关键是对现有实体进行附加对象数据表方法，在不改变图形形状和图形属性状态下，把图形从AutoCAD图形转换成Autodesk Map 所支持带有GIS特征对象数据表实体。第二种是直接在Autodesk Map 上绘制带有对象数据表实体，这种方法最直接简便。而且也最符合GeoDatabase数据质量要求。
2、对象数据表中属性数据修改
对象数据表中属性数据能够分为三类，一为通常属性，这种方法适适用于直接从键盘录入数据，用于数值和文字录入。二为列表属性，这种属性录入方法，是把属性值从列表中选择，以减轻操作人员记忆量和降低数据犯错机会。这种方法，只有从列表中选择，不能自定义。对于比较复杂列表，内容比较多时，能够再增加分类，能够进行二级分类，第三级分类及第四级分类。
3、子类要素绘制
在本系统中子类要素是指含有统一属性表内容，含有统一要素表现特征，而且这些要素之间含有相同或相近功效。大家在区分这些要素时常把它们归为一类。
4、图形质量检验
图形质量检验包含删除反复项、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、清理多段线等功效。
5、属性质量检验
属性质量检验包含有属性定义检验，属性值检验。属性定义检验包含设置属性默认值，检验属性定义，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效。
6、其它功效设计
关键有显示控制，图形处理，属性编辑和查询等功效。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，设置目前文件标识码，旧图清理，线实体清理，线段连接，获取Hatch（填充）边界，另存指定图形等功效；属性编辑包含有属性编辑，属性拷贝，属性查询等。
3 数据转换软件开发
3.1 开发目标
因为总体计划设计系统采取在Autodesk Map 平台之上进行开发，而要素数据存贮在ArcGIS中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。其中包含到不一样数据格式，需要进行它们之间相互转换。本部分关键为了处理Autodesk Map DWG文件转出（预处理）到中间DWG文件，再转换到ArcGISMDB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；和从SDE到DWG相反转换；在MDB操作中，包含有MDB个人地理空间数据合并和提取。
3.2 转换软件设计
1、从DWG转GeoDatabase
（1）DWG导出
DWG导出就是把Autodesk Map 平台上绘制图形和Object Data Table内容转换到ArcGIS里能够被GeoProcessing Tool工具处理实体和属性DWG文件。在本部分里，导出工具首先要对Autodesk Map 上绘制图形和属性数据进行再扫描检验，过滤错误绘制图形和属性表，并对符合要求图形和属性数据进行规范化，提升转换效率和降低犯错机会。
（2）DWG转GeoDatabase
GeoProcessing Tool使用Import CAD Annotation和Import From CAD工具将导出后DWG文件进行转换到临时个人GeoDatabase地理空间数据库。ArcGIS Desktop9.0工具能够对转换到中间个人GeoDatabase数据库作深入操作，即对临时个人GeoDatabase地理空间数据库依据总体计划建库标准进行分类、属性字段创建及属性值计算，生成符合总体计划建库标准个人GeoDatabase地理空间数据库。
2、从GeoDatabase转DWG
（1）个人GeoDatabase地理空间数据库提取和处理
首先要把要素数据从SDE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，这个转换一样是用GeoProcessing Tool中Create CAD XData工具和Export to CAD工具来完成。Create CAD Xdata工具关键用来把全部需要属性字段值打包成特殊（扩展实体数据）字段，方便于Export to CAD工具识别使用。Export to CAD工具用于依据个人GeoDatabase库中数据生成DWG文件。
（2）DWG导入
Export to CAD工具生成DWG文件并不和Autodesk Map 平台上使用带Object Data Table图形实体数据相同，所以，需要把两种不一样格式DWG文件进行转换。CAD中导入工具依据总体计划设计数据标准把转换前DWG文件进行转换，使用其满足总体计划设计数据标准及对实体和属性要求，生成符合标准在Autodesk Map 平台上能使用实体和属性数据，达成转换目标。
3、图形图像和文档转换
在把存贮在计算机中相关图形、图像及文档存贮到个人GeoDatabase及企业GeoDatabase时，因为这些内容在ArcGIS中没有对应要素内容，所以不能用前述方法存贮在MDB或上传到SDE连接数据库中，不过这些文件有时又是总体计划文件所必需，也必需和总体计划设计共同存贮在一个数据库中，所以，图形图像和文档并不存贮在Autodesk Map 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连接企业数据库中。
4 ArcMap数据处理
4.1 程序设计目标
为了参确保用户从Autodesk map 转换到SDE连接数据能在ArcMap中正常显示，本系统设计了自动创建图层集，自动设置要素符号，包含子类符号，自动设置鼠标短信息显示等功效，方便用户使用。
4.2 设计实现
自动创建图层集，自动设置要素符号在数据加载时，自动生成要素所需要图层。并对对应图层进行分别设置类型、要素对应符号属性表等内容。
对于有子类符号要素，系统依据子类符号进行设置要素图形符号功效，并在图层列表中显示出所加载子类要素符号样式，从子类要素符号显示，我们能够看到在相同图层上，表现是不一样子类要素符号，我们能够从符号不一样上区分出子类不一样。
自动设置鼠标短信息显示是当鼠标移动到对应要素时，Arcmap会显示对应要素名称等内容，对于包含子要素符号要素显示内容，是依据要素显示控制文件中要求内容进行显示，即当要求显示要素属性时，系统会显示要素属性；当要求显示要素子类要素属性时，就会显示子类要素属性。
5 结束语
东莞市总体计划结果数据库建立是基于Autodesk map 和ArcGIS9.0平台进行设计和开发，关键处理了以下问题：
1、分析并制订了切实可行东莞市城市总体计划数据标准，并在此标准基础之上，论证了系统可行性，完成了东莞市总体计划数据入库系统设计，确保了系统按时完成。
2、此项目是在以Autodesk Map 3D 基础之上完成，使之在保留AutoCAD优势同时，在经过技术改善后，能提供东莞市城市总体计划数据录入功效，确保总体计划CAD数据正常、正确、高效、完整进入到GeoDatabase，为ArcGIS数据分析、统计、提供可靠数据起源。
3、在ArcGIS Desktop9.0基础之上，开发一套Autodesk Map 3D 和ArcGISGeoDatabase数据转换程序，使之既能和GeoDatabase正常、正确通讯，交换数据，也能和Autodesk Map 3D 进行正确、完整交换数据，确保二者能够协调、无误工作。使东莞市计划结果数据建库工作既能充足利用CAD数据编辑灵活性又能发挥GeoDatabase管理功效强大、安全性。
4、以ArcGIS Desktop9.0基础为基础，开发一套以东莞总体计划为标准总体计划数据处理程序，确保在ArcMap9.0上显示要素和Autodesk map 上显示实体和属性相同，符号一致，在两个平台上操作含有相同性，降低用户学习时间，提升效率。
5、本系统在要素基础之上增加了子要素概念，并实现了子类要素随子类改变而自动改变，提升对要素对象处理灵活性。
6、本系统增加了自动设置鼠标短信息显示功效，深入增加了用户操作方便性，完善了ArcGIS在此方面缺点。
7、本系统集成了Autodesk map 绘图优势，并结合空间数据库管理、分析强大ArcGIS优势，充足发挥了两平台优势，扬弃了它们缺点，使东莞市总体计划数据建库系统在易用性和强大管理上完美结合，完成了系统设计目标。

[参考文件]
[1] 陈清明,徐建刚.浅谈城市计划信息数据库建立[J].城市计划,1999,(3):119～122
[2] 徐建刚,韩雪培,陈昌宁.城市计划信息技术开发及应用[M].南京:东南大学出版社,.
[3] 张红,崔琰,郝红科.相关建立城镇体系计划信息数据库思索[J].西安文理学院学报(自然科学版), ,4,8(2):60～63

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