数字化城市门号编码及应用

杨 鹏 ,张怡帆,刘 芳,杨道富

（1.河海大学，江苏 南京210098；2.南开大学，天津300071；3.浙江大学，浙江 杭州 310028；4. 黄河水利职业技术学院，河南 开封 475003）

0 引言

数字城市建设是国民经济和社会信息化的重要组成部分，其建设具有明确的计划、任务、目标以及相关政策。 数字城市发展纲要确定了数字城市地理信息系统“十五”建设的信息框架，将基础性的空间信息作为各行各业地理信息研究的重点。 数字城市门号编码是基础性的空间信息之一。 实现数字化城市门号编码网络化和在驾驶室导向屏上快速查询，是城市门号编码和管理的创新，社会效益和经济效益显著。 科学的城市门号编码系统应当规范城市门号，包含街道的距离、方向、左右等信息。

1 数字化城市门号编码的基本原则及方法

1.1 数字化城市门号编码的基本原则

（1）门号编码定位的唯一性，有固定永久独立的法定权属（像身份证、汽车牌号一样的法定权属）和固定的含义（体现方位和距离）是编码的核心。 （2）门号编码在动态变化的城市建设中具有相对永久性、稳定性、独立性、定位性，互不干扰和互不影响，是其基本要求。（3）根据门号编码的快速输入、查寻、检索要求，编码应多使用字母代号和数字，少用汉字。 （4）根据门号编码的属性，分析各种可能出现的特殊情况，如拆迁、改建、合并、先后开发次序不同、业主的变更等因素，应做到不影响其区域和距离定位，不改变相邻或其他门号编码固有的地理信息和权属。 （5）门号编码结构应简单易懂，具有大众性，有利于快速判断方位和距离。 编码应能因需要而合并和拆分，预留扩充余地，适应城市发展和动态变化的需要。 （6） 考虑门号编码和使用软件的兼容性。（7）应制定相应的法律法规，强制执行，不允许各自为政。 由公安机关的户籍管理部门监管，工商管理部门配合。民政部门和公安部门应及时受理用户申请，并严格按规定进行审查、定号、编制、安装。 为公安、邮政、通讯、房管、交通、工商、税务、银行、保险、城市管理等部门统一使用法定的门牌号提供依据。

1.2 城市门号编码方法

（1）采用经纬里程法。 目前城市门号编码混乱，主要是由于静态的序号编码与动态的城市发展不相适应引起的。 当今确定建筑物地面位置的最好方法是经纬坐标和里程（桩号），可以通过GPS 定位器，快速确定建筑物的坐标和两点间的距离。 （2）应当做到使用方便、简捷、科学、容易记忆。根据城市门户的调查结果，单开门的最小宽度是0.8~1.0 m，所以门号的最小单位以m 计数，不会重复。 由于编码不连续是城市门号的通病，所以可不求编码连续，只求距离准确、易于查找。 （3）结合城市的长远规划，应先确定每条街道的起点和终点。 按照看地图的习惯，东西向街道以西为起点（从左到右），南北向和斜向街道以北为起点（从上到下），不规则的曲线街道按起点和终点连线的方向来判断， 代以斜向街道。 较长街道分段编号（如某某街道的东、中、西段，南、中、北段)，或者尊重当地市民的使用习惯，沿用原来街道的编码起向。 对于新建街道，可以根据其发展和辐射方向定起点。 （4）将街道两侧分左L（Left）右R（Right）编码，或者按单双号编码。 当街道起点和终点为十字路口时， 以道路的中心线交点为准。曲线街道应以道路中心曲线的法向所指的门定位，并以其中心线的桩号里程命名。 （5）街道相交的十字路口门号会有双重性， 建议当主次干道相交时，门号优先编入主干道；相同街道相交时，门号优先编入南北街道。 （6）街道门号编码用里程表示比较理想。 （7）街道门号编码与居住者、所有者（或使用者）、企事业单位等应具有一一对应的关系。在城市拆迁、改造动态变化中，保持原有门号编码的用户具有相对稳定的专用权和所有权。 （8）街道门号编码，一般取沿街大门中间相近的里程编号，也可以在门界所有权里程范围内选业主喜欢的门号数字。这样，一个城市甚至全国门号都不会重复。调查显示，临大街建筑物用户的土地一般要求征用到街道中心线，也可以选土地使用权内的里程编号。 （9）街道门号编码以构建和谐社会为出发点，由用户提出申请，城镇派出所核实批准，列入户籍管理，进入数字城市地理信息管理系统，由省市加入数字中国地理信息管理系统，最终实现数字中国和数字地球门号的健全。 （10）建议街道门号编码以法律的形式确定下来，像邮政编码和汽车牌号一样，用行政的手段强制推行，5～10 年后， 就像邮政编码一样逐渐被人们接受。

2 数字化城市门号编码的基本结构

2.1 固定起点，分左右、定距离的编码结构

结合城市的长远规划，按照看地图的习惯，首先确定每条街道的起点（一般南北方向的街道北端为起点，东西方向的街道西端为起点），然后定编号方向、定门号距离，最后由街道（可以用经纬数字）、左右（用L 或R 代替桩号公里后的加号）、距离（单位为m）3 项组成门号的新型结构。即用“街道名+左右（街道左侧用“L”表示，右侧用“R”表示）+距离”的基本结构，如：开封市的宋都御街01 L 126 可以理解为宋都御街距北起点（龙亭）1 km126 m 处左侧（在东侧）的商铺门号，而“西门大街01 L 828”是西门大街距西起点（大梁门）1 km 828 m 处左侧（在北侧）的商铺门号。 街道同一侧两个门号的差值就是两门之间的距离。 这种方法为方案1。

2.2 自定起点，分单双号、定距离的编码结构

根据城市门号编码的历史和现状，尊重当地市民的使用习惯，沿用原来街道的编码起向，或按照新建街道的发展和辐射方向， 采用自定街道起点、定门号距离（单位为米）、定街道单双号3 项内容组成门号编码新型结构，即用“街道名+起点方向+距离（体现单双号）”的基本结构。 “街道名”采用现有的街道名称；“起点方向”用东、西、南、北英文开头的第一个字母“E、W、S、N”分别代替；“距离”是指某门户至街道起点处的实际长度。 依据“东单西双”或“南单北双”的原则，取单号或双号编码，如图1 所示。

图1 自定起点，分单双号、定距离编码Fig.1 Encoding of sperating even,odd number,setting distance of self-setting starting point

图1中，“西门大街E1128”表示距西门大街东起点1128m 处北侧的商铺门号，“曹门大街W1163”，表示距曹门大街西起点1 163 m 处南侧的商铺门号。 这种方法为方案2。

3 开封数字化城市门号编码应用研究（以方案1 为例）

3.1 宋都御街数字化城市门号编码实例

根据数字城市门号编码的方法和编码的基本结构， 对历史文化名城开封的宋都御街进行勘测、度量，设计、确定了规范和标准的门牌号，供借鉴和参考。 宋都御街数字城市门号编码实测结果如表1所示。

3.2 开封电子地图数字化城市门号网络查询设计

利用我们设计的数字城市门号编码系统，可以构建全国数字化城市门号编码网络电脑查询系统和司机驾驶室GPS 汽车导航系统。

在电脑或司机驾驶室GPS 导向屏上打开界面菜单，首先登陆Google（中文名是谷歌），然后按照地球→中国→河南→开封的顺序，进入开封市电子地图，打开图面。 当鼠标沿电子地图街道移动时，可以按门号顺序瞬间显示单位、 商店名称和街道门号。找到目标后，单击左键显示门号编码。 单击街道位置，可以分段分组显示单位、商店名称和门号（如河大附中、河大医学院、黄河水院等）。 由于资金、时间、精力有限，目前仅完成了数字化城市门号编码网络电脑查询系统的部分街道和点位 （如图2 所示）。宋都御街只显示左侧局部。已经达到了在开封市电子地图上快速查询单位、住户、商店名称的目的。 根据数字城市门号，可以判断其方位和距离。

表1 宋都御街数字城市门号编码实测结果Table 1 Real measuring result of digital city door number encoding of The Imperial Street of the Song Dynasty

图2 开封电子地图部分街道网络查询研究成果Fig.2 Network enquiry research result of some street of Kaifeng electronic map

根据该设计思想，如果使全国数字化城市门号编码网络电脑查询系统和司机驾驶室GPS 汽车驾驶导航系统联系起来，就更方便了。 公安人员异地追击逃犯或第一次到达某城市的司机，不用再下车问路，在驾驶室里通过GPS 导向屏，就可以快速查询所需要的城市门号编码，以便驾车准确、快速、及时无误地找到目的地。

4 结语

综上所述，构建全国数字化城市门号编码网络电脑查询系统和GPS 汽车驾驶导航系统的优越性主要包括：（1）用户通过输入数字城市门号编码，能从电子地图上快捷、准确找到目标，了解地理信息等相关内容，进行业务交流，实现用户信息网上查询。在实际工作中，也为快速、准确查找和到达目的地节约了大量人力、物力、财力。 （2）只要新建街道始点和终点确定，门号编码就具有相对的永久性、独立性、稳定性、专用权属性，不再受营业户合并、拆分，楼房拆迁、改造、新建等因素的影响。 （3）这项门号编码的改革也可以给城市公安、消防、救护、管理、通信、商品贸易，住户的访问查询和搜索等等带来方便。 （4）门号编码结构简单易懂，有利于快速判断方位和距离，编码预留和扩充科学有序，适应城市动态变化快、速发展的需要。 （5）依托网络，市政实施、政府监督，通过法律法规和行政手段，对全国城市街道门号编码信息进行大规模的勘测、 规划、设计、挂牌、运用、管理，建设规范化、标准化的城市数字门户信息体系，是数字化城市地理信息建设中10个组成部分之一，是GPS 坐标定位的补充，也是全国城市街道门号编码的一次变革。

[1] 周建郑.GPS 测量定位技术[M]. 北京：化学工业出版社，2004：2-6.

[2] 周建郑.GPS 定位原理与技术[M]. 郑州： 黄河水利出版社，2005：18-26.

[3] 徐宇飞，纪勇. 数字测图技术[M]. 郑州：黄河水利出版社，2005：52-68.

[4] 孙福海，禄丰年.3S 测绘技术与数字地球[M]. 哈尔滨：哈尔滨地图出版社，2005：6-12.