沈阳城乡规划数据集成框架构建

■ 顾 琼 李鹏飞

沈阳城乡规划数据集成框架构建

■ 顾 琼 李鹏飞

针对目前城乡规划数据管理分散、孤立、格式多样、标准不统一等问题，笔者提出基于全生命周期的城乡规划数据集成框架，构建数据集成的技术、实施和管理层面的工作体系；试图探索出一条解决城乡规划数据建设与管理的有效途径，提高数据的共享服务能力，提升规划编制与管理水平，支撑城乡规划数据中心建设，实现智慧规划、精准规划、精明管理。

一、城乡规划数据集成思路与框架

（一）集成思路

数据是未来规划行业的核心竞争力之一，实现数据的高效管理是促进城乡规划转型发展的重要动力。从数据生产到应用的全生命周期，规划数据涉及领域广、数据量庞大，规划数据集成管理是一项系统性的工程。数据涉及规划管理、编制单位、地理测绘以及城市建设、运行的各个管理部门、专业机构。面对着错综的关系，发挥沈阳规划国土部门核心空间数据的核心优势，构建沈阳规划数据“源、质、效”三位一体的数据集成总体思路。

1．源：理清城乡规划所需数据“源”头，保持数据的现势性。空间数据集成，不仅限于规划成果数据，还包括规划编制所需的基础地理数据、规划审批数据和各委办局的专项数据，理清各数据的生产源头，使数据获取、数据更新具有可持续性，为规划编制提供最新数据。

图1 数据集成思路框架

2．质：保证数据生产“质”量，实现城乡规划精准化。建立一套完善的数据建设、数据流转标准，指导数据生产到数据应用全流程质量把控，使数据质量满足规划定量分析的需求，实现精准规划。

3．效：提高数据管理“效”率，增强对外服务“效”益，通过数据集成的制度化管理，实现数据流转顺畅、使用方便、更新及时，提高数据的管理效率；探索以做数据、管数据、赢效益的数据管理创新模式，增强数据对外服务能力。

（二）集成框架

综合研究数据建设集成的主导影响因素，从技术、管理、实施三个要素构建了城乡规划数据集成框架。技术层面：搭建数据集成的技术标准体系，包括梳理数据的逻辑关系，构建数据分类体系，统一各类数据的标准等，这是实现数据集成的技术基础；管理层面：建立数据相关部门之间数据集成的制度、机制、流程、组织等，保障数据集成科学有序的开展，这是数据集成建设的核心保障；实施层面：通过信息化平台数据手段，落实数据标准和管理机制，实现规划数据集成。数据集成过程，本质上是打通现有多源数据库之间的壁垒，实现数据的集成管理与共享使用。

图2 数据集成框架

二、城乡规划数据集成内容

（一）技术层面

1．搭建数据分类体系：城乡规划数据实体与相关数据体系之间体现为一种多维关系。有效处理好城乡规划业务应用需求特点和各数据间的复杂关系，是在开展城乡规划业务中避免重复、冲突与遗漏的关键因素。以城乡规划设计应用为基础，结合城乡规划业务类型，同时考虑数据的类别与数据来源，从横向、纵向两个维度建立沈阳城乡规划数据立体分类体系（图3）。横向上，从数据内容将城乡规划数据分为基础数据、规划编制数据、管理审批数据、相关专业规划数据四大类；纵向上，从数据类型将数据分为空间数据、内容数据两大类。

整体结构上，采用线分类法制定数据高位分类，从大类到小类包括四个等级，依次为数据类、数据主题、数据集、数据。依据城乡规划数据体系以及支撑规划业务的基础资源中各类数据的特点，确定各层级数据分类的内容。其中，数据类包括基础数据、规划专题数据、国土数据、审批数据和新型数据。

图4 城乡规划数据高位分类

基础数据大类包含的数据主题有基础底图数据、自然地理数据、社会经济数据、房屋数据和重要界线。基础数据对于规划业务开展有重要作用。用途分为三大类：一类是编制项目时满足基本成图需求的基础空间数据，例如重要界线中的行政区界、城市环线、中心城区界线等数据；一类是作为现状分析所需数据的数据源，例如建筑数据、地形图、影像图，用来从中提取规划范围所需的数据；另一类是影响规划的各类条件因子、作为规划条件分析的数据，例如经济数据、人口数据、环保数据等。

规划专题数据是城乡规划编制成果，其中包含了各委办局的现状专项数据。数据主题为城乡建设用地、公共服务设施、生态专项、市政专项、交通专项以及名称保护、地下空间等。其中，城乡规划建设用地包括城乡现状建设用地和总体规划规、控制性详细规划及乡镇、村庄规划的用地分类数据。其他专项规划成果是各类公共服务设施、交通市政设施及生态、名称保护等专项数据。

国土数据是国土资源业开展过程中积累的土地利用现状和土地利用规划数据，土地利用现状数据包括历年的土地利用变更调查数据，土地利用规划数据包括规划的土地用途分区、规划地类和建设用地管制分区等数据。

审批数据是规划和国土资源局办公审批过程中产生的各类空间数据，包括规划审批数据和国土审批数据，设计选址、建设用地许可证、建设工程许可证的核发，土地交易、土地储备和土地供应等审批业务。

新型数据主要指互联网、移动定位以及各种传感器收集的数据，例如大众点评网数据、百度地图POI数据、搜房网数据、微博数据等网络数据，各个运营商的手机信令移动定位数据以及公交车、出租车GPS数据等通过传感器设备采集的数据。

图5 城乡规划数据分类体系

图6 空间数据标准技术框架

2．构建数据标准体系：实现数据集成，需统一各类数据的标准，在5个数据大类中，除城乡规划专题数据，其余4类数据均有相应的国家标准。因此，重点研究城乡规划专题数据标准的制定以及不同数据标准之间的统一问题。

从城乡规划数据标准相关的外部因素和内部机制两方面开展研究。其中，外部因素由协调性标准和参考性标准组成，协调性标准包括城乡规划自身专业标准及相关空间技术标准，直接影响城乡规划数据标准的制定；参考性标准是其它行业已有的数据标准，对城乡规划数据标准的制定起参考作用。内部机制决定了城乡规划数据标准的具体内容。在数据分类体系基础上，统筹考虑5类数据的集成管理与共享，实现各类数据的统一表达与应用，研究确定城乡规划数据标准包括数据编码标准、数据命名规则、图形标准、属性信息标准、元数据标准以及数据的共享标准等。

（二）管理层面：构建数据管理模式

按照当前城乡规划业务和数据特点，以及当前发展阶段，数据管理模式可以采用集中制和协同制两种。集中制管理模式在数据管理与共享中是“一对多”的关系，所有数据由专门的部门进行管理，统一分配权限（一般是信息技术部门），数据的维护由数据生产部门按数据标准提交数据，数据的使用需向统一管理部门申请；协同制管理模式在数据管理与共享中是“多对多”的关系，信息技术部门和数据生产部门共同进行数据管理和使用权限的分配，数据使用需向数据生产部门申请[13]。

集中制管理模式管理结构简单，易于操作，适合于城乡规划数据库建设初期，以及城乡规划最基础和最核心的空间数据的管理。但随着数据库建设工作的逐步完善、数据量的迅速增加，特别是数据时效性的加强，这种集中管理模式的管理难度和管理成本会迅速增加，数据的分类体系逐渐庞大，数据的更新逐渐频繁。协同制管理模式数据管理分工明确、工作量分散，适合数据库建设比较成型，数据集成管理完善的阶段。将数据的管理工作赋予数据生产部门，实现扁平化管理，降低了数据管理的工作量，管理效率较高。

（三）实施层面：搭建数据集成平台

数据集成平台建设是将技术标准、管理机制、流程等，通过信息化手段进行数据集成实施的手段。具体是应用数据库技术实现数据的存储与逻辑关系建立，同时将数据集成管理与共享的技术方法以计算机语言表达，形成易于操作的工具，使数据从生产、管理、更新到共享服务过程工具化、流程化、体系化。

平台建设的总目标是以数据建设为中心，打造数据共享与服务的集成化工具，打破现有各数据系统之间的独立性，建设集数据生产、数据收集、数据管理、共享服务于一体的系统平台，实现数据的共建共享，提升数据服务效率与水平，将平台缔造为“数据集成”的有力工具。

三、城乡规划数据集成建设实践

基于以上研究，沈阳市规划设计研究院从数据建设技术标准、数据建设组织、分工和平台开发三个层面进行了城乡规划数据集成实践，取得了初步成效。

（一）数据标准建设

1．梳理数据资源目录：结合规划编制需求，按照线性分类方法，建立数据大类、数据主题、数据集、数据子题的城乡规划空间数据分类体系，建立数据目录。初步梳理了空间数据目录包括5个数据类、21个数据主题、61个数据集、300多类数据。

2．制定空间数据标准：在资源目录基础上，专门开展空间数据标准研究，确定了数据标准核心五要素，即，数据的命名标准、编码标准、图形要素标准、属性标准、元数据标准。数据标准建设是一项长期持续的基础工作，保证了数据建设的标准化和质量。目前，笔者已经完成了10类规划数据标准编制。

（二）数据建设组织

技术上，信息中心梳理数据资源目录，制定各项数据标准及数据生产规范，并建立数据生产、汇交、验收、维护与共享的制度；各生产所结合本部门的规划项目依据数据标准和数据生产规范生产数据并提交成果。对于正在编制的规划项目，生产所在成果提交的同时按数据标准提交数据，完成归档；对于已完成编制的规划项目，由院统一制定数据建设计划，各生产所分阶段完成项目成果数据的制作。数据建设组织过程如下图，形成从数据生产、数据更新、管理维护到数据应用的完整闭环。

目前，已经完成沈阳市规划设计研究院空间数据体系建设，搭建数据目录，建立总规、控规和各专项数据等共20项数据标准，编写控规数据维护更新等管理规定。

院外数据收集，一是建立集规土局、规划院、土地院、测绘院数据成果于一体的沈阳规划国土数据仓库，并建立数据共享互用机制，实现局内部数据共享，我院作为规划国土数据仓库的重要分支，既是数据生产单位，又是数据使用单位；二是结合近期沈阳市“多规合一”编制工作中底图数据的需求，收集各委办局的专项数据，未来建设以服务为导向的数据更新机制，通过多规合一数据平台为各委办局提供数据查询与分析服务，实现数据的实时更新。

图9 沈阳市规划设计研究院信息化平台框架

图7 城乡规划专题数据建设组织流程

图8 城乡规划空间数据库结构

（三）数据集成平台建设

在技术标准准备的基础上，采用信息化平台的手段，将标准、机制进行落实，保障数据的建设、管理和应用。结合院业务特点，构建“一中心、三平台、N系统”平台建设目标，实现数据管理、生产管理、知识管理、行政办公、协同规划于一体的系统平台，作为数据集成的有力工具。

空间数据管理平台：是规划数据管理的最核心平台，也是我们最先着手开发的，现在已经上线运行了。整个平台分为三大功能，分别为1个空间数据仓库、3个数据更新管理系统和1个数据发布应用系统。空间数据库是集中存储全院空间数据，实现对核心空间数据的集中管理。数据更新管理系统是面向数据管理人员，负责空间数据、服务和全院数据的维护管理。数据发布应用系统面向规划院普通用户，展示应用数据成果。

内容数据管理平台：建成集规划成果、业务管理以及知识管理为一体的数据平台。目前正在策划内容数据管理平台的建设，希望通过平台建设，将数据建设、集成融到规划编制业务过程中，最终建立知识管理目标。

新型数据管理平台：通过新型数据管理平台，实现新型大数据进行处理挖掘，形成可以为规划编制人员利用的小数据，支持规划编制。

城乡规划数据集成过程，本质上是打破数据管理壁垒，统一标准，实现共享的过程。城乡规划数据的多元性、复杂性，决定了城乡规划数据集成是一个长期复杂过程，从系统的视角研究数据集成越来越迫切。本次研究从数据生命周期的系统角度，结合实践，探索了城乡规划数据集成框架和思路。随着新技术发展，以及“互联网+”战略实施，城乡规划编制“从线下到线上”是未来一个大趋势，在这种大共享发展趋势的过程中，需要从更大范围视角来实现我国城乡规划的数据大集成，才能真正实现“智慧规划”。