崔志刚+陈磊+祝畅+朱永华
摘 要：城市规划是研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图，是城市管理的重要组成部分。目前我國大多数地区城市规划编制及管理的工具均为CAD。虽然CAD制图功能极强，具有很强的通用性、易用性，但其制图规范性、属性信息管理、空间分析等方面较GIS相对逊色。本文以城市规划成果为例，设计了城市规划数据库的标准，构建了基于ArcGIS的城市规划数据库，实践证明该数据库在城市规划管理中发挥了巨大的作用。
关键词：城市规划 GIS 数据库 设计
中图分类号：U49 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0124-02
目前我国大部分地区城市规划空间数据采用CAD管理，表格等数据采用Excel和CAD块属性管理，Excel表格数据和CAD这两种关联数据相对独立。块属性虽然存储显示于CAD，但块属性与相应的CAD图形要素并无实际关联。因空间数据与属性数据关联性差，以致在实际应用中，信息检索查询、专项分析、专题图编制、数据更新等效率低，易失误。基于ArcGIS建立城市规划数据库，是以统一的数据标准格式管理，建立空间数据和属性数据的关联，实现多元数据整合、管理、交换、共享。
1 数据库设计
1.1 定位基础
为确保数据定位基础一致，城市规划数据库采用土地利用数据库相关参数，采用1980西安坐标系、1985国家高程基准、地图投影与分带采用高斯-克吕格投影，3°分带，确定带号及中央子午线。
1.2 图形数据
数据库的图形数据按照数据库要表达的内容采用分层的方法进行组织管理。根据城市规划，将各类专项规划按照点、线、面分类，分层存放。某些专项可能包含多个分类，如道路系统规划，道路、铁路等作为线状要素，其停车场、车站作为点状要素，而在土地使用规划中却以面状要素表现。
1.3 属性表结构
属性数据用来描述地理实体质量和数量特征，与空间数据密不可分。以城市规划中用地使用规划为例，当空间数据建立完成后，需要对空间数据的要素附加属性信息，以地块编码、用地性质、容积率等描述实体特征，详见表2。
1.4 元数据（metadata）
元数据是关于数据的数据，用于描述数据内容、覆盖范围、质量、管理模式等。因与土地管理数据库类似，在此不做描述。
2 建库过程（以用地使用规划为例）
2.1 图形
以现有的CAD图形为基础，通过数据转换至GIS格式后，进行拓扑检查并处理相关错误。
2.2 属性
对生成的图形数据建立相关字段，设置字段格式，录入地块编码。采用CAD的属性提取功能（EATTEXT命令），将CAD图形中每一个地块的块属性提取出来，保存为excel。在ArcMap中，运用Joins and Relates功能，按照共同字段地块编码（DKBM）关联属性。
不同于CAD、GIS数据很多属性值可通过SQL语言和空间分析完成。例如用地性质代码与用地性质一一对应，运用inner join或者使用switch语句即可更新。又如需要更新属性表，添加行政区字段（新城、镇、行政村三级），可将用地使用规划与土地管理数据库中行政区做相交（intersect）运算并更新面积字段数值即可完成。
3 成果应用
3.1 查询检索
因城市规划数据库相关参数与土地管理数据库等一致，可使用ArcGIS强大的定义查询功能，完成相关信息的更新、查询检索任务，对数据统计、专题图制作提供极大便利。
3.2 空间叠加
层与层、库与库之间叠加，不再局限于部门单一管理，可实现多部门联动，使得多元数据有机结合，如发改、规划、国土、招商、征迁、工建部门等。
例如决策需要，需知某辖区范围内符合土地利用规划、容积率大于2.0的住宅用地分布、土地利用现状情况、是否已报批、是否已征地、是否已立项等，仅需将城市规划数据库中用地使用规划与土地利用规划数据库、行政区等做相交运算后，运用SQL语句即可完成。
3.3 网络分析
网络分析是ArcGIS提供的重要空间分析功能。很多同类型点、线组成网络，将其抽象为数学模型，通过对要素数据集间的拓扑关系分析，确定网络中资源的流动，用于模拟现实网络情况。城市规划中的网络分析主要是基于交通和管网的分析，较多地应用于场站选址、最短路径计算、行车时间计算、交通可达性分析、交通网络优化等。
3.4 3D规划图
借助ArcScene工具，结合DEM，实现城市规划三维可视化，使二维的城市规划图转换成较贴近真实地理环境的三维显示，具有明显的立体效果，易于感受实地高程的变化。除此之外，根据模拟的三维场景对于通视分析、土方量计算，道路线位设计，尤其是海绵城市规划等提供更直观的参考和依据。
3.5 专题图制作
由于GIS数据内容和表达方式的分离，简言之，即便显示不变数据，根据不同的要求，借助ArcGIS强大的分析功能及制图功能，可以非常方便地完成城市规划相关专题图制作，尤其是按照相同的数据库建设标准完成的其他专业数据库与城市规划数据库相结合，相关信息的叠加，使得多部门业务衔接十分便利。
在日常工作使用中，城市规划GIS数据的应用及优势远不如此，不再一一列举。
4 总结与展望
因GIS在空间分析和数据管理的优势，使得城市规划数据库在日常的管理工作中发挥了巨大的作用。虽然在前期GIS数据采集和管理以及数据库的建设成本较大，但其充分发挥的优势以及带来的效益远远大于建设成本。建设城市规划数据库是切实必要的。
4.1 多规合一
当前各项规划之间缺乏统一协调的机制、标准及数据体系，以致冲突频现、矛盾重重。城市规划数据库与已建成的土地利用规划数据库格式及定位基础保持一致，迈出了多规合一的第一步。
4.2 智慧城市
以相同的数据格式对相关信息资源整合集成，建立城市管理信息平台是城市信息化管理的表现，是智慧城市的基础。城市规划数据库的建设是城市管理信息平台的重要支柱，可为城市智能管理、数字城市建设提供基础数据。
参考文献
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