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嵌入式GIS规划红线管理信息系统

　　论文摘要：探讨了基于嵌入式GIS的城市规划红线管理信息系统(eURLIS)总体结构模型。在PDA上设计实现了系统红线的查询、生成、量算、统计、指标分析和草图绘制等功能模块。介绍了系统开发平台与技术路线。给出了红线管理决策支持解决方案、各类红线辅助生成算法和嵌入式MapXActiveX与S309PictureBOXActiveX集成等关键技术。
城市规划是城市发展的龙头，而在城市规划中，规划红线至关重要，因为城市的规划红线是城市规划目的在有限的城市地域空间上的具体落实，由于城市空间的有限性、差异性等，城市复杂的自然、经济和人口等诸多因素随着城市化发展相互影响制约，直接影响到城市的可持续发展。规划红线成为城市管理部门依法行政管理的法津依据。
规划红线是按城市规划的要求，以图形、文字、数据〔红线点坐标、距离、方位等〕表示规划项目的地理位置和规划区域。它是实施城市空间准入和空间管制的依据，具有法律效力，长期以来传统的规划红线资料均以图纸的形式保存，有许多缺点。随着信息时代的来临，城市正在铺设信息高速公路、构筑数字城市。传统的规划红线管理已不能满足现代化城市规划建设需要，城市规划红线管理与决策支持已成为新的课题。探索全新的信息化管理模式势在必行。
地理信息系统是融计算机图形和多种数据库于一体。存储和处理空间信息的高新技术，它可以把规划红线等具有空间特征的管理对象的地理位置和相关属性有机结合起来，具有空间数据的查询与显示、属性管理、统计分析、制图和连接多媒体等功能。可借助其特有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策分析。地理信息系统的上述特点使之被公认为城市数字化建设最为理想的技术之一。
本文研究开发基于嵌入式GIS的城市规划红线管理信息系统，可为政府城市规划等部门决策提供多要素、多层次、多时态的城市规划红线以及自然、人文、社会与经济信息，使其能更好、更有效地实现城市空间管治目标。
　　1嵌入式GIS城市规划红线管理系统设计
系统目标
城市规划管理人员主要根据以文字及表格的形式提供规划红线的信息资料作出决策。如用地单位名称、项目名称、地点、面积、国土文号、城规文号、调查情况及建议等，这些抽象的文字资料，难以全面地反映红线情况，如红线形状、附近街道、邻近大型机构、现场拆迁状况等，缺乏直观性和可视化。随着城市建设的高速发展，规划管理迫切需要一种能够随时随地将红线信息以电子地图、幻灯、照片、录像等多种媒体方式清晰地表现出来的决策支持系统，使决策者有一种身临其境的感受，提高现场办公速度和决策的准确性，本系统为此而研发。
城市规划红线管理信息系统(eURIS)是利用嵌入式GIS开发的一套辅助城市规划管理决策的信息子系统。利用它可以实现城市规划红线规划设计与管理的现代化;真正提高红线规划决策的科学性;更好地建立与完善城市规划管理信息系统，提高城市规划与管理的技术手段，以适应现代城市社会、经济和文化的发展。
系统目标是能够方便查询红线的图形和属性信息，充分利用GIS技术对规划红线的空间信息、属性进行管理，在PDA等移动计算机平台上实现方便、快捷的红线图形、属性互动查询及规划红线相关的量测统计工作;能够对红线数据作修正和添加;提供方便的辅助设计工具，用来绘制规划红线、标注规划红线、分割及合并用地红线，能够对红线范围内的建筑设施、道路与交叉口的特征指标作统计与分析;方便、准确地查询与记录红线和放验线图历史档案，提供用地红线图输出功能;要充分利用Internet技术，进行无线远程多媒体规划红线信息交换与收发，针对规划红线管治进行实时网上发布及网上办公，这对提高政府规划办公效率及办公透明度具有重要的意义。
　　系统结构棋童
手持式PC等嵌入式移动设备设计系统面向掌上型PDA,采用办公自动化系统(OA)亲切友好的人机交互式界面设计思想，以功能模块化形式组织信息，有效地集成系统管理模块、规划红线管理模块、网络信息交换模块。系统呈树状结构，层次数据模型。各种类信息以事件工作簿的形式分类装入电子文件库，海量信息关系清晰，层次分明，易于检索，有利于系统的动态信息管理，随时增加和变更信息，扩充信息层，实现系统功能需求。嵌入式城市规划红线管理系统总体结构如图1所示。

　　2嵌入式规趔红线管理系统的功能实现与关健技术
　　2．1系统开发平台与技术路线
　　城市化进程强化了城市空间管治，多元化的嵌入式规划红线管理系统需求将扩大，用户将增多，这一领域需求一种价格低廉、功能齐全、性能良好、功耗低、体积小的规划红线管理信息系统。随着IT技术的发展，设计这种廉价的嵌入式规划红线管理模块成为可能。城市空间管治规划红线管理信息系统开发以智能终端PDA(PersonalDigitalAssistant),GPS接收机或其它专用智能设备为硬件载体；建立规划红线智能辅助设计与分析模型库；在WindowsCE3。0环境下采用MicrosoftWindowsCETooltikforVisualBasic(eVB)开发工具和嵌入式GIS控件MaplnofMapXActiveX开发实用的、适合移动城市空间管治规划红线管理现场办工的实用软件平台。通过综合运用PDA、PC、通信、网络等多方面技术，使整体工作更高效，更具实时性。
　　2．2红线查询功能开发与实现
　　设计了灵活地从属性查图形、文本和多媒体信息及从图形中直接查属性的功能。从属性查图形：系统提供了用地规划和建设工程审批办案过程中的道路红线、征地红线、拆迁红线、用地红线、建筑红线及放验线图历史档案等。根据用户输入的属性条件，如记录用地红线审批表“案卷编号”、“申请单位”等信息，系统自动检索符合条件的红线图在屏幕上闪烁反色区别于其它红线点显示。从图形查属性：根据选择的一宗规划红线可以查询该红线的审批表的信息及相关附件。用光笔在图形上点取所需查询红线点层的空间位置，如路段或交叉路口，则很快将其属性显示在屏幕上。图形选择方式有直接鼠标点取、窗口范围选择和多边形范围选择。红线属性查询子模块在WinCE环境下采用高级编程工具WindowsCETololtikofrVisualBasic6．0实现，空间信息查询子模块，采用MapXMobile控件管理规划红线管理模块，创建或插入记入当前工作薄数据库中的shapeifle文件(Tab表)，实现对数据库中所有shapeifle文件的放大、缩小、漫游等嵌入式GIS的图形操作功能以及空间属性信息互查。图形中的每一个基本元素对应着数据文件(Tab表)的中一个记录。二者之间通过用户标识符建立起内在联系。在Maplnfo中主要通过Tab表实现图形数据和属性数据之间的相互连接，这样通过图形可以检索、调用属性数据。同样，由属性数据也可以显示检索图形。
空间信息查询需要选择查询信息所在图层，例如点查询根据carsearch—layer的值判断笔点查看的是哪一图层实体信息。区域查询需要首先在主图形窗口中画出多边形区域，再判断carsearch—layer值落入多边形区域内的实体信息。清除选择即释放被选中的实体。WinCE环境仿真模拟器下空间信息查询测试结果与源代码表如图2。

　　红线生成功能开发与实现
规划红线生成子模块开发直接在高级编程工具eVB环境中编程实现。生成规划红线模型有:条件红线生成和无条件红线生成两类。
(1)无条件红线生成
坐标红线生成、图形红线生成都属于无条件红线生成。坐标红线生成是根据用地红线图坐标的文本文件生成用地红线图，通过PDA屏幕窗口直接箱入红线点解析坐标的精确红线生成方法;图形红线生成是在PDA屏幕上用光笔拾取红线点坐标，记入红线图层数据库，加入红线属性信息直接生成红线Tab(MapInfo)表，将选中的点编辑连成多边形，生成一宗用地红线图;并使红线点互相连线显示如图30

(2)条件红线生成
条件红线生成是在PDA屏幕窗口上用光笔采集集中红线区域边界点坐标，先暂存WinCEAccess动态数据库。根据箱入的红线生成条件，利用区域边界点坐标，按条件生成多边形红线的数学模型计算各点坐标。在该区域内生成多块条件红线图形，并将新生成红线图形轮廊坐标依次记入红线图层数据库，再分别加入红线属性信息生成红线Tab(MapInfo)表。
例如，面积条件红线生成之一:三边形地块按面积条件生成3个多边形红线的程序与数学模型，如图4所示，巳采集待分红线点地块区域边界点坐标A(X,,,Y,,)、B(XB,YB)、

　　红线管理决策支持功能开发与实现
(1)地图量算功能:分为长度量算和面积量算，分别采用MapXMobile控件支持实现量算结果的显示。
(2)规划红线统计功能:实现背景数据图层与当前工作薄新建图层的信息叠加空间信息比较分析功能，获取城市空间结构变化的量化指标。空间分析子模块开发直接利用嵌入GIS控件MapXMobile，对Tab表中所需信息查询显示即可。如统计道路红线范围内拆迁的房屋情况，包括房屋全部包含在红线范围内，与红线相交，距离红线多少米范围等，执行GIS缓冲区分析操作后、在图上用黄色显示要拆迁的房子。
(3)规划红线指标分析功能:子模块在高级编程工具eVB环境中编程实现。程序流程是依据红线点“点名”关键字段计算该点当前采集坐标与历史图层(插入工作图层)对应红线点坐标之差，并在状态栏显示差值大小。“点名”信息存于工作薄数据库Tab表中和插入工作图层数据库中。两次搜索获取坐标数据。并设红线闭值，当两坐标差值超过闭值时，加红色圆圈，闪烁显示警告信息。规划红线指标分析子模块如图So

(4)工作草图绘制功能:在WinCE环境中开发工作草图辅助决策工具直接利用Microsoft第三方支持(http:///5309/)提供的一个优秀的PDA绘图ActiveX组件，即提供的S309PictureBOXActiveXControlModule控件。子模块在高级编程工具eVB环境中编程实现，开发的工作草图绘制子模块在WinCE环境仿真模拟器下测试结果如图60

部分模块程序源代码及ActiveX组件参数声明如下
(1)先声明几个城市区域中会使用到的变量。字符串变量strFileNane是用来储存图形文件的名称的。变量PenColor是用来记录画笔的颜色的。变量intOldX,intOldY是用来储存旧的坐标点位置(在画图的时候会用到)的。
(2)在MenMBarl对象当中加入[Open]以及[Save]按钮。接着再加入[PenSize]menu，在[PenSize]menu中，加入5个项目，分别代表5种大小的画笔。之后再加入[[Color]按钮，用来显示调色盘。
(3)当触控笔一碰到S309PictureBox对象时，就会引发此MouseDown事件。使用DrawPoint方法在S309PictureBox对象上画一个点。把所画的初始坐标储存在intOldX与intOldY中。因为这两个值在MouseMove事件中的DrawMouseMoveUnesEx方法会使用。用触控笔在S309nctureBox对象上移动时，当使用OrawMouseMoveUnesEx方法画线事件。也把现在的坐标储存在intOldX与intOldY当中，以便下次使用这个方法的时候可以用到。
　　3结束语
本研究将图、文、声、像等多媒体信息表现的红线空间与属性信息，包括红线代码、名称、长度、宽度、坐标(X,Y,Z)、红线批准日期、红线签发人、红线批准单位、红线委托单位、红线录象文件、红线修改记录等，通过先进的嵌入式GIS技术、数据库与网络等技术在PDA等移动平台上有机集成管理。能够为城市规划管理部门的规划辅助设计、辅助决策、辅助审批提供规范、精确的法律根据;采集最新的规划建设用地信息，准确地表达用地的位置、现场情况、历史状态等多种信息，为规划建设用地管理决策提供有力的支持，提高了政府用地部门现场办公的速度、效率及准确性。在城市空间管治中应用前景广阔。