重庆市城乡规划信息系统设计与开发

代 小 红

(重庆工商大学 电子商务及供应链系统重庆市重点实验室，重庆 400067)

重庆市城乡规划信息系统设计与开发

代 小 红

(重庆工商大学 电子商务及供应链系统重庆市重点实验室，重庆 400067)

介绍了重庆市城乡规划信息系统的建设目标，针对规划信息系统的建设目标，给出了我市城乡规划动态监管信息系统总体框架；阐述了城乡动态监管信息系统建设的基本思路和技术构架；分析了系统功能划分、数据库设计、信息化建设中的标准设计、网络与安全体系建设等问题，对遥感技术、GPS 技术以及信息资源整合技术在城乡规划信息系统设计中的应用进行了讨论；探索出一套城乡规划监测变化信息的自动识别方法和体系，大大提高了城乡规划动态监测的工作效率。

城乡规划；信息系统；动态监管；

重庆市是大工业、大农村并存的老工业城市，幅员面积82 000多平方公里，人口3 100万，但近70%人口在农村地区。辖区内有40个区县市，地理位置独具特色，位于我国东西和南北的交叉结合处，是长江上游中心和西南地区最大的水、陆、空立体式交通枢纽，作为西部唯一的直辖市，具有承东启西、左右联结的地理特征，实现跨越式发展将更好地发挥中心城市的辐射作用。广阔地域的农村是经济改革的难点，产业结构调整和经济转型升级的任务繁重，以信息化促进工业化、以信息化带动城镇化发展是当务之急。

1 城乡规划信息系统的建设目标

城乡规划信息系统的建设主要包括系统平台运行的环境和软硬件配置，空间数据资源库规划和系统功能设计与实现等内容。要求系统能够为城市规划管理服务，城乡规划信息系统平台要与城市规划管理的业务过程进行集成，其功能实现上进行融合，接口上进行规范整合。如系统在功能上要根据城市规划管理部门的工作内容和业务流程，为管理人员提供网上办公与文档处理；在应用上要根据城市规划管理业务不断发展变化的新特点，为系统人员提供权限设置，为用户制定统一的界面，为网上处理提供标准化的流程导向；在管理上要根据业务量多，业务量大这一特点，利用云计算技术制定面向业务的可视化界面以及集成管理海量图文数据的能力，实现任务的批处理；在设计上能够实现图表数据一体化管理，项目的审批和查询的动态跟踪等功能。

2 城乡规划信息系统的设计

2.1 总体框架设计

重庆市城乡规划信息系统的建设框架是以城乡规划网络为服务平台，以规范的信息化标准、完善的管理制度和强有力安全保障体系为技术支撑，系统建设的基础是数据设计，特别是城乡规划的各类基础数据。要求制定标准化的数据存储与共享机制，避免资源的重复建设和信息孤岛的出现。城乡规划信息系统总体框架设计要以规划编制管理、项目审批管理和项目批后动态管理等为导向，建立好与城乡化信息管理的各个子系统，这些子系统主要有数据管理与集成子系统、规划编制管理与综合监管管理子系统、规划项目审批和批后督察子系统、动态巡查与遥感监测子系统、测绘监管和分析评价子系统。系统数据库主要有项目建设动态管理数据库、城乡规划审批管理数据库、城乡编制管理数据库、基础地理信息数据库和城乡执法监察管理数据库等五大数据库组成。系统管理与决策分析模块主要由城乡编制分析与评价系统、动态监管综合评价系统和遥感测绘监管系统等组成，它是一个功能完善又具有丰富数据的城乡规划动态监管信息系统，同时还具有与之相配套的城乡规划动态监管体系。城乡规划动态监管信息系统的框架结构如图 1 所示。

图1 城乡规划动态监管信息系统总体框架

2.2 信息化建设中的标准设计

信息化方面的标准与法规建设滞后于网络建设，标准、速度、资源配置不均衡，标准不统一，导致在信息网络中出现“信息孤岛”现象，城乡信息化涉及各个行列，参与的单位可能千差万别，为了能在政府引导下开展信息化建设，标准的制定是其重要环节。当前由于缺乏明确的法律规范，制约了信息化建设的发展，某些关键问题的法律界定和适用不明确，已成为信息领域发展的“瓶颈”。所谓信息标准就是对信息的收集、储存、整理、加工、传递利用和管理等相关的活动和技术而制定的各种规则和约定，让参与的部门和单位都共同遵守，以达到使用的统一性、适用性、经济性和兼容性。良好的信息化法制环境则是保障城乡信息化建设健康、有序发展的前提条件。特别在电子商务、电子政务等信息化应用的重点领域，法制规范是其发展的保障。城乡信息化建设中，信息安全是建立在信息系统互连、互通、互操作意义上的安全需求，因此从技术和管理两个方面来规范系统的建设和使用。

标准化建设涉及城市和农村这两个体系，二者不是孤立的体系，城市经济与农村经济应相互联系、相互依存。城市的发展离不开农村的促进和支持，农村的发展也离不开城市的辐射和带动。同样的，城市信息化和农村信息化也不应该是各自封闭的两个系统，它们之间应该相互补充、相互促进，实现城乡的资源共享，真正做到统筹、协调发展。其标准化体系建设如图2所示。

图2 城乡信息化标准设计

3 城乡规划信息系统的关键技术研究

3.1 基于遥感技术的城乡规划动态监测管理

城乡规划遥感监测系统是借助于遥感技术、地理信息系统技术与实地考查相结合的方式来进行设计。目前，在住房和城乡建设领域城乡规划遥感监测工作中，大部分采用国外技术或者为其二次开发的软件进行土地资源的动态监测管理，这种方法开发的软件除了系统兼容性差外，还必须进行手工勾绘和处理，在应用上缺乏面向城乡建设动态监测专业性的系统软件，系统在执行监测任务时，同时还需要其他商业软件与之配合处理，才能完成相应的监测管理任务。如在系统图斑注释时，常常借助于Photoshop处理，系统在制作报告时通常使用目前广泛采用微软的Office系统，变化区域标记一般采用ArcGis处理。这种多软件配合处理的模式，给系统的兼容性、数据存储格式带来了麻烦，一项任务处理要花费较多时间，导致其工作效率低下，同时在管理和使用上具有时效性差、主观随意性大等缺点。

系统设计时要求城乡规划遥感动态监测子系统实现对影像数据的动态处理，充分发挥卫星遥感在城乡规划管理和决策中的作用，通过实现从信息提取和信息分析、信息管理和辅助决策的转变。在多年实践和算法设计上，开发面向城乡遥感监测的一体化平台系统GeoPro，此平台系统能实现遥感影像的预处理，主要有影像融合、几何校正和影像配准等；系统的影像分类处理模块包括分类特征提取和分类策略，支持向量机和BP神经网络等；信息提取模块的主要功能是对图像色彩调整、图形裁剪处理、多边形裁剪处理、图像降噪处理、不规则区域选择等；目标识别模块能够对植被与土壤、水系和污水处理等目标进行识别对比，在系统特征库支持下进行目标特征智能匹配；业分析模块结合城乡规划理论与技术，利用3S技术整合多源信息，对城乡规划进行专业评估和分析；动态监测模块采用了图像差值法、图像比值法、相关系数法、主成分分析法、颜色矩法、纹理谱法、植被指数检测法和假彩色合成法等进行动态监测与处理。城乡规划动态监测管理技术流程如图3所示。

图3 基于遥感技术的城乡规划动态监测管理流程

3.2 云计算技术推进城乡信息化发展的实现模式

云计算技术是近年广泛采用的信息存贮与处理技术，与传统信息存贮与处理相比，云计算技术能够对信息资源和平台进行整合，通过运行不同的云将分散在各部门、各单位的涉农信息资源汇集整合。云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成，通过利用网络和虚拟技术、分布处理和网格计算把资源统一起来，这些资源被所有用户共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算相关的技术，只需要按照一定的方式由服务提供商进行整合和管理，统一合理地使用系统资源，其实现流程图如图4所示。

图4 基于云计算的城乡信息化实现模式

云服务商由政府牵头和公司商业运作方式下进行，云服务商通常是一些具有技术优势，通过他们实现资源的整合和共享，云服务商是城乡化信息平台的技术支撑，其初期运行必须由政府支持，可以采用技术加资源的入股方式。在农业信息化过程中，由云服务商整合农信产业的上下游资源链，统一向农民提供信息化服务。农民是信息化服务的使用者，无需相关的背景知识，在使用过程中只需要提出的具体信息需求，剩下的任务全部交给云服务商去组织和完成。

云计算平台运行所获得的运营收入，可按股份比例对各农信平台和信息资源所有者进行分红。云计算平台的运行必须有资源，资源提供者必须享有一定的回报，否则没有资源的云平台只能是纸上谈兵。信息平台整合与信息资源共享要求对分散在各个单位和部门的信息资源和农信平台进行价值评估，按照相对价值高低折算成一定份额的股份，统一归并到云平台之中，并由云平台按照统一的技术标准对各信息资源和农信平台进行整合，形成统一的农信数据库，统一对外提供农信服务。

城乡化信息系统是一个综合平台，具有广泛的集成性，在市政府的统筹规划下，各级区县政府应发展具有本地区农村特色的信息平台，满足信息服务的需求个性化。在网络信息获取和应用方面，城乡有着较大的差距。其原因是由于农村信息化建设处于起步阶段，在城乡信息化系统中有关农村生产和生活的信息不够多，很多网站信息内容单一、信息内容更新时间长，这不能真正地满足农民对信息的需求。在信息服务上，农民可以根据自己的信息需求，在云计算平台上提交特定信息产品的订单，云服务商根据农民信息的订制，收集整理相关信息，及时给农民提供服务。

3.3 建立和完善空间基础数据系统，助推我市城乡信息化建设

空间基础数据系统是城乡信息化系统的主要组成部分，能够对我市城乡范围内的地理区域全覆盖。早在上世纪90年代，即重庆成立直辖市以来，我市就启动城市基础地理信息系统的建设，此基础地理信息系统是实现了专业GIS应用、综合GIS应用的关键技术。在一个GIS系统中其应用必须要以合理的、准确的地理数据为基础。数据来源的形式和手段一方面是依靠数据采集，另一方面也可以是一些资源的数字化，也可以通过其他数据进行转换。数据在表现形式上主要有属性数据、空间数据两种，空间数据的表达格式普遍使用栅格和矢量形式。空间数据表达了实体的地理空间大小、位置、形状、方向和几何拓扑结构等要素。 属性数据表达了空间实体中除空间属性之外的其他特征属性，属性数据的主要作用是对空间数据进行表达和说明。如在一个城市中，其属性数据主要有人口、GDP、绿化率等指标。

通过城乡化基础地理信息系统研究，系统建立了1∶5*102～1∶5*104的空间数据体系。基础空间数据构成主要有1∶5*102、1∶2*103、1∶104和1∶5*104等四种比例为主的空间数据覆盖规划，对我市区域8万2千平方公里的全覆盖。在确定了系统的空间数据和数据属性编码后，为全市建立覆盖范围广、标准结构统一、能够满足各种应用与需求的多源多尺度的空间数据库。在空间数据覆盖的规划中，主城区和重点区域采用1∶5*102的比例，九区十二县的重点乡镇采用1∶2*103比例覆盖，全市范围内采用1∶104和1∶5*104的比例覆盖。通过“3S” (GIS、RS、GPS) 集成技术来提高我市空间信息的应用水平，实现我市空间目标实时全方位定位和在线监测，实现了各个领域对城乡信息化建设的技术平台支持。

4 结束语

重庆市城乡规划信息系统能够为我市的城市建设和规划、城市管理和决策提供强有力的信息技术支撑和准确的决策建议，通过系统统一规划资源数据和应用平台，实现我市信息规划管理的高度集成和统一，为政府管理提供了运行平台，为科学预测提供了参考，减少主观判断的随意性，从而进一步提高科学管理水平和决策能力。城乡规划信息系统能将业务模型和数据模型进行统一集中处理，在城乡信息化系统中充分体现业务模型对数据模型的驱动关系。在全市范围内建立二级互动关系的业务办理模式，从整体上实现了总局和分局、市局和县局纵向管理，实现了政府的规划信息管理、业务规范处理和系统平台应用的三位一体。同时也有助于管理人员通过城乡规划信息系统快速获取业务办理过程中所需各类数据和信息，为城乡信息化管理提供技术支撑。

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On the Design and Development of Chongqing Urban and Rural Information System Plan

DAIXiao-hong

(Chongqing Key Laboratory of Electronic Commerce & Supply Chain System, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067)

In this paper, the construction goal of Chongqing Urban and Rural Information System Plan is described, on the basis of which an overall framework of Chongqing Urban and Rural Dynamic Supervision Information System Plan is put forward. Next, the ideas and technical route of the construction of Urban and Rural Dynamic Supervision Information System Plan are described. Then, such problems as the division of systematic function, design of database, standard design of informatization construction and construction of network and safety system are analyzed, and the application of remote sensing technology, GPS technology and information resource integration technology in the design of Urban and Rural Information System Plan is discussed. Finally, a set of automatic identification methods and system for urban and rural planning supervision changing information are proposed, which improves the working efficiency in urban and rural planning dynamic supervision greatly.

urban and rural plan; information system; dynamic supervision

1672-058X(2013)09-0079-05

2013-04-20；定稿日期2013-05-20.

重庆市科委项目资助(cstc2012cx-rkxA00024)；重庆市社会科学规划项目资助(2012YBCB055).

代小红(1969-)，男，重庆市人，教授，从事图像处理、模式识别和系统控制研究.

TU984

A

责任编辑：甲乙