城乡规划勘察信息管理与应用系统建设研究

李洪文　徐为海

摘要：在城乡规划各阶段，工程地质环境的辅助决策直接或间接地影响后期设计、施工、运维的费用投入与环境安全，为实现城乡规划的经济性、生态性、安全性提供地质技术支撑，确定开发建设城乡规划勘察信息管理与应用系统。本文介绍了系统建设的技术路线、基础架构，评述了系统的主要功能，并对工程地质成果辅助城乡规划进行了概要阐述，同时也提出了系统后续升级中涉及的主要内容。

关键词：规划勘察；架构；分析评价

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）27-0169-03

Abstract： The auxiliary decision-making of engineering geological environment affects the design， construction and operational costs and environmental safety directly or indirectly in the stages of urban and rural planning. To achieve the efficiency of the urban and rural planning in the economy， ecology and security， we determine to develop the system of the information management and application in the geo-engineering site investigation and evaluation of the urban and rural planning for providing the geological technical support. It was introduced that there are the system of technical route， the infrastructure of the construction and the main functions. We also put forward the main content of the system involved in the subsequent upgrade in the end.

Key words： Planning investigation； Framework； Analysis evaluation

1 概述

在城镇化发展的大背景下，面临有限的城市用地和不断增长的需求之间的矛盾、面临规划建设与工程地质环境问题之间的矛盾。各规划阶段工程地质环境的辅助决策直接或間接地影响后期设计、施工、运维的费用投入与环境安全，因此，服务于城乡规划建设，为实现城乡规划的经济性、生态性、安全性提供地质技术支撑，建立城乡规划勘察信息管理与应用系统的需求凸显重要。

本文主要论述城乡规划勘察信息的存储、查询、统计和分析评价等。主要内容为GIS地图的可视化管理和规范化管理、工程建设适宜性评价、建设场地稳定性评价、不良地质作用与地质灾害分析评价等。

2 技术路线

2.1系统层次框架设计

见图1。

2.2主要采用的技术

本系统基于微软Windows操作系统、Orcale数据库和ArcSDE空间数据库引擎，采用C/S（客户端/服务器端）架构、 Microsoft Visual C++6.0与集成开发环境和ArcGIS Engine开发工具。

采用C/S（客户端/服务器端）架构，使服务器可以集中管理核心资源（公共信息资源和软件资源），同时客户机也具有充分的自主控制的能力（本地数据资源和辅助决策资源），并且客户机需要专业地质功能，需要具有足够的计算能力。因而采用客户机模式，可以灵活地配置软件部件，充分发挥客户机和服务器的计算能力。

采用Oracle数据库和ArcSDE空间数据库引擎，可充分利用已有的软件和数据资源，并具有较高的成熟度和稳定性。

系统客户端采用ArcGIS Engine，通过COM组件技术，构建定制的GIS应用。

2.3系统功能架构

见图2 。

3 系统主要功能实现

3.1数据查询

在规划勘察数据专业化架构设计的基础上，通过SQL语句和ADO数据库访问技术，对数据库中存储的规划勘察数据，进行智能化查询。

系统支持根据不同目的来设置查询条件，以此完成对现存工程数据的高效搜索功能，并且可对搜索结果进行，分析、浏览、导出、再查询等处理。

系统主要支持四种智能化查询方式：属性条件查询、地图查询、坐标查询、特征地物查询。

1）属性条件查询

从专业查询的角度出发，系统支持对三大类专业数据的查询功能，分别是：规划勘察工程数据的查询；钻孔资料的查询；成果图文档资料的查询。

2）地图查询

系统支持结合GIS地图，从地图上框选空间范围进行工程查询的功能。系统支持五种方式的地图空间查询：矩形选择、多边形选择、圆选择、线形缓冲选择、点缓冲选择。

3）坐标查询

通过坐标查询，可根据精确的空间地理坐标，进行精度更高的空间查询。系统支持四种方式的坐标查询：矩形范围、多边形范围、圆形范围、线形缓冲范围。

4）特征地物查询

系统可深度结合利用ArcGIS地图，根据ArcGIS地图中的特征地物（如主要道路、标志性建筑、标志性山体、标志性水体、小区名称等），进行相关的智能化查询。

在特征地物查询中，系统支持智能模糊搜索功能。可根据特征地物名称的个别文字，自动搜索ArcGIS地图上的相关可能地物，并列出可能性较大的特征地物的精确名称。

3.2数据统计

系统从三个角度提供了对工程数据和文档资料的统计（勘察工程、勘察钻孔、勘察图文档）。勘察工程提供了11种类别的工程统计，勘察钻孔提供了14种类别的钻孔统计，勘察图文档提供了9种类别的图文档统計。

3.3分析评价

根据规划评价的实际专业应用需要，系统设计实现了工程建设适宜性评价；剖面图、柱状图、桩端承载力等值线、地下水埋深等值线等多种图形化的技术指标分析应用。

3.3.1工程建设适宜性评价

系统依托《城乡规划工程地质勘察规范》（CJJ 57-2012）进行工程建设适宜性定性分析和工程建设适宜性定量评价。

1）定性分析评价

根据规范要求，交互录入相关的定性评价因子。系统在后台将选择结果，进行计算机量化转换处理。根据规范要求“从不适宜开始，向适宜性差、较适宜、适宜推定，以最先满足的为准。”，进行定性分析判断，得到分析结论。最后，可自动生成报告。输出显示交互的定性分析数据以及软件自动分析得到的结论，界面见图3、图4。

2）定量分析评价

根据规范要求，交互录入定量分析相关因子与参数。交互录入定量参数指标时，系统会根据规范要求，自动实时进行数据合法性检查，确认数据合法之后，进行下一步的计算分析。最后，自动生成报告。输出显示交互录入的相关定量分析参数数据以及软件自动计算分析得到的结论，界面见图5、图6。

3.3.2技术指标图形化分析应用

1）剖面图

剖面图展现一定范围场区内的工程地质信息：地层分布情况、地层分布趋势以及水位、风化分布等相关的工程地质参数，图7。

2）等值线图

桩端持力层和地下水埋深分析是十分重要的专业应用。本系统以等值线图形化的方式，形象直观的将对应的专业数据指标的分布情况展示出来，便于分析和进一步应用。

系统后台提供包含克里金插值算法、距离反比加权插值算法、径向基函数插值算法、样条曲面函数插值算法、矩形网格插值算法、不规则三角网TIN插值算法等多种插值算法的算法库。系统可根据离散的钻孔数据，按照归纳总结的专业规则，自动分析对比和选用最合理的插值算法，从而生成合理的等值线。

为了使等值线的显示效果更加直观形象，系统设计实现了渐变插值效果的云图算法，使得图形化效果更加直观，图8、图9。

4 结束语

城乡规划勘察数据管理与应用系统的建成，从地质环境安全的角度，对城乡总体规划、详细规划及专项规划起到了重要的辅助决策作用。根据中华人民共和国城乡规划法、城市规划编制办法等法律法规及相应技术规范要求，系统在今后升级中重点增加三维分析、浅层地温能数据管理与分析评价、不良地质作用和地质灾害数据管理与分析评价等功能模块。为城乡规划安全提供地质技术保障。

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