基于“一张图”的规划建设管理平台设计与实现

许俊杰

(福建省地质测绘院, 福建 福州 350011)

0 引言

随着城市快速扩张,城市规划建设项目日益增多,规划建设管理工作急需先进技术手段支撑,以满足规划建设管理信息化、科学化以及精细化的需求[1]。通过利用地理信息系统(geographic information system,GIS)、云计算、大数据等技术优化、固化规划建设管理业务审批流程,以电子化资料、网络互连互通传递的办公模式取代纸质化文件、人工传递的办公模式,将规划建设管理业务和服务通过网络,优化办事流程和组织架构,强化规划审批的各个环节和节点监控,从而实现规划建设管理审批流程向标准化和规范化转变[2]。本文为充分满足国土空间规划新要求、城市规划建设管理信息化提升要求,集基础地理信息、规划信息、建设项目信息、业务审批信息等,构建规划建设管理“一张图”数据库,并在“一张图”的基础上,实现标准统一、数据集中、业务协同和信息共享的规划建设管理新模式,为城市规划、建设、管理以及招商等工作提供统筹和科学化决策,有效提高城市规划建设管理业务办理效率和管理水平。

1 建设目标

平台建设目标是以高规划标准、高审批流程、高招标水平、高建设质量以及高效率管控为工作核心[3],将规划建设管理等相关空间信息与图文信息关联,形成集地理信息、规划专题信息、业务审批图文信息等各种数据“一张图”,搭建规划建设管理平台,构建从规划研究、规划编制、规划选址、规划审批、规划建设到验收竣工全生命周期的规划建设管理体系,实现“一张图”展示、网上报批、业务审批、合规性审查等功能,为城市规划编制评估、土地开发利用、工程建设项目管理、招商引资落户以及产业布局规划等工作提供高效辅助和决策支持。

2 总体设计

2.1 框架设计

平台框架基于面向服务架构(service-oriented architecture,SOA),采用分层体系,从软硬件基础设施、数据资源、系统服务到应用,各层之间相互独立。平台的功能、业务应用采用组件式设计和开发,让各功能耦合度最小[4]。平台框架包括5个核心层以及2个支撑体系,即：基础设施层、数据层、服务层、应用层、用户层、标准规范体系和信息安全保障体系。平台框架设计示意图如图1所示。

图1 框架设计示意图

基础设施层主要包括平台运行所依赖的服务器和存储设备、软件系统以及网络等,例如：服务器、操作系统、GIS软件、局内内网、政务网等[5];数据层是在统一规范标准下,通过内网收集整理、外网审批申报、政务网接入其他部门数据等方式,形成规划建设管理“一张图”数据库,为平台运行提供数据支持;服务层是平台运行的技术核心,为应用层调用数据和功能提供技术支撑,主要包括地图服务、数据服务、空间查询统计服务、接口管理、流程控制、权限角色控制以及单点登录等;应用层是平台实现业务功能和展示的窗口,通过与实际需求的结合,为用户提供高效、实用、便捷的工具,包括“一张图”系统、数据管理系统、网上报建系统等;用户层是系统使用部门,包括规划和自然资源部门、政府其他部门、测绘单位、设计单位、建设单位等;标准规范体系有效保障了规划建设的各项系统有序运行,防止各类数据和文件等文档资料管理混乱,让信息化建设有依可循;信息安全保障体系确保平台数据存储、使用的安全性和功能应用的安全性。

2.2 数据库设计

通过构建规划建设管理“一张图”数据库,实现对规划信息数据的收集整理、加工处理、混合存储、共享交换以及统一管理,确保数据展示、网上报建、规划业务审批、建设项目管理等业务需求,为用户提供“一张图”服务,主要包括六大核心数据：基础地理信息数据、国土空间规划专题数据、专项规划数据、招商管理数据、建设项目管理数据以及接入数据。规划建设管理“一张图”数据库建设内容如图2所示。

图2 “一张图”数据库建设内容示意图注：图中POI为兴趣点(point of interest)。

2.3 功能设计

平台采用浏览器/服务器模式(browser/server,B/S)、服务器-客户机(client-server, C/S)混合搭建模式运行[6],通过对规划建设管理业务和数据的梳理整合,以规划审批业务“一书三证”为主线,涵盖了工程建设项目规划编制、选址、规划条件、用地建设、验线和竣工以及违法建设查处等业务的收件、受理、联合审批以及制证发证等工作,构建了集数据“一张图”展示系统、数据管理系统、网上报建系统、电子报批系统、合规性审查系统、业务审批系统、项目管理系统以及运维管理系统为一体化的规划建设管理解决方案。

3 关键技术

3.1 基于一体化的数据模型驱动整合建库技术

数据模型驱动整合建库技术是规划建设管理“一张图”数据库建库的核心技术,它实现了对规划专题、业务数据、工程建设项目等数据的收集、整合、处理和入库。它采用的思路是图形驱动业务,通过利用已有规划建设管理数据成果,对规划业务流程中的数据进行分析,构建统一的数据模型,便于专业技术人员进行数据处理、数据质检、数据分析以及关联关系建立等工作,从而为平台运行提供稳定的数据基础。数据模型驱动整合建库采用集中管理、分布存储的建设思路[7],第一,对需要建库的数据采用标准化方式新建;第二,对已建库的数据采用动态视图的方式整合处理,实现数据统一管理;第三,在统一的数据模型基础上,对数据进行联动更新,实现数据的合理更新,并记录数据前后变化的业务和属性信息;最后,利用驱动整合建库技术对数据进行入库。“一张图”数据库数据管理流程如表1所示。

表1 “一张图”数据库数据管理流程

3.2 基于全生命周期的规划建设业务流程管理技术

以规划“一书三证”业务为核心,基于全生命周期设计规划建设业务管理流程,包括规划研究、规划编制、规划审批以及批后监管4个方面,覆盖建设项目用地预审、用地落位、用地规划许可、工程建设许可、放验线、项目竣工以及违法建设等工作[8]。一是规划研究,建设项目启动时,需进行城市设计研究、项目控规研究以及项目选址研究,初步确定建设项目位置;二是规划编制,根据规划编制的相关内容,对建设项目的位置进行合规性审查,如若符合要求,项目生成,即可开展规划审批相关工作;三是规划审批,主要包括规划建设项目用地具体方案审批、规划用地许可审批以及建设工程许可审批等工作;四是批后监管,当建设项目审批通过后,对项目的施工进行监管,包括建设项目进度监管和违法建设监管。五是项目建设完成后,进行项目验收工作,验收合格后,项目归档。

3.3 基于多线程的海量数据并行计算技术

传统并行计算技术已无法满足规划建设管理“一张图”海量数据计算、统计和业务流程审批、办理以及监管需求,若数据处理不及时,将影响平台的使用性。并行计算技术是将一个流程分解为多个小流程后,协同执行,最终完成任务[9]。与此同时,并行计算技术还可以采用多线程的方式进行并行计算,提高了多核计算能力,缩短了任务处理的时间。本文将多线程的海量数据并行计算技术与规划建设业务流程相结合,节约了人力和时间,还节约了经济成本。具体思路是管理人员将一个任务进行计算时,将其分解为3个子任务,通过多线程并行执行这3个字任务,从而降低了数据处理的时间和存储空间。

4 功能实现

4.1 “一张图”展示系统

平台利用大数据可视化和挖掘技术,构建开放的可视化框架,实现“一张图”各类数据动态展示,形成覆盖全市多源、多尺度以及多维数据的完整“一张图”,为规划编制、建设项目选址、审批、施工以及监管的业务提供数据服务,主要包括的功能有：地图基本操作、二维三维一体化展示以及查询统计等。地图基本操作是在统一的空间参考下,实现基础地理、规划专题以及建设项目等数据的叠加,并提供图层控制、透明度设置、放大缩小、平移全图、量算、标绘以及收藏等功能服务[10];二维、三维一体化展示是在同一屏幕,通过分屏的方式,查看项目现状地形和规划设计后的三维模型,为项目方案比对提供辅助决策支持;查询统计包括点选、框选和自定义选择,查询和统计范围内的数据,并将结果生成直观、可视化的图表或动画,提供给主管部门应用。

4.2 网上报建系统

网上报建系统部署于互联网,面向社会大众提供网上规划建设项目报建窗口,为“最多跑一次”提供环境支撑,大大提高了规划业务的办理效率,包括用户中心、项目报建以及项目追踪等功能。用户中心为社会公众提供注册账号和用户信息管理等功能;项目报建管理是对建设项目进行报建,填写相应表单,并上传相应材料。项目追踪是社会大众可以进行项目查询、进展查询以及项目消息提醒等功能,实时了解项目的审批情况。网上报建流程示意图如图3所示。

图3 网上报建流程示意图

4.3 电子报批系统

电子报批系统是根据相应的标准,实现电子图纸的设计、规整、审查以及入库一体化管理,包括规整端、审批端以及入库端。规整端是设计公司进行建设项目电子图纸设计,主要的功能有基本设置、总平规整、单体规整以及辅助工具等;审批端是业务经办人对电子图纸的技术指标进行审查,主要的功能有总平检测、单体检测、技术审查以及指标审查等;入库端是当电子图纸审查合格后,通过一键入库的功能,实现计算机辅助设计(computer aided design,CAD)电子图纸格式转换,并将数据进行入库。

4.4 业务审批系统

业务审批系统是平台业务处理的核心功能,建设单位通过网上报批系统提交相应的建设项目审批材料,从而进行业务审批。业务审批采用工作流的方式,在每个审批环节设定工作节点,从而实现了建设项目从收件、预审、并联审批、上会、办结以及制证的全过程管理。审批完成后,将审批结果通过短信或者微信的方式,反馈给报建人员,主要的功能有项目业务受理、补件和退件、项目查询、项目审阅、电子签名、工作流节点图、表单打印以及进度提醒等。业务审批流程示意图如图4所示。

图4 业务审批流程示意图

4.5 合规性审查系统

合规性审查管理系统是根据已有的空间规划编制,对建设项目进行可行性分析,确保项目落位符合规划要求。主要的功能是规划冲突检测、规划冲突处理以及生成冲突报告。规划冲突检测是将建设项目用地红线与土规、城规进行检测,如果符合规划,检测通过,如果出现规划冲突,则提示冲突位置;规划冲突处理是当有规划冲突时,一是提供自动化工具,处理差异图斑,二是提供相应的冲突解决方案,由人工进行处理;生成冲突报告是规划检测完毕后,自动生成冲突报告,为领导提供辅助决策支持。

4.6 建设项目管理系统

建设项目管理系统是项目审批完成,进入项目施工时的管理。主要包括项目进度管理和违法建设管理。项目进度管理是将建设项目叠加在基础底图上,通过红、黄、绿的标识对“正常”“即将超期”和“超期”状态给予进度提示,确保项目的施工。违法建设管理是针对建设项目出现违法现象时,例如：绿地指标不达标、房屋楼层与设计不符等,通过移动端进行拍照,并填写违法记录单,为后期违法处罚提供依据。

5 结束语

本文综述了基于“一张图”搭建规划建设管理平台的方法,详细阐述了平台建设目标、框架、功能以及关键技术,实现了规划业务申报标准化、审批流程化以及服务网络化。平台建设后,取得了如下几点应用成效,一是对基础地理信息、规划专题信息、业务信息、招商项目信息以及建设项目信息等多源多维数据进行了有效整合、集成和应用;二是对规划建设业务进行了系统梳理,构建了全生命周期管理流程,实现了对城市建设项目的有效管控;三是打造规划招商“一张图”,真正发挥了政府在规划、建设和招商上的统筹管理和协调能力。下一步,平台一方面完善“一张图”数据库,增加建筑信息模型(building information modeling,BIM),实现二维三维、室内室外一体化;另一方面完善规划管理业务流程,使其更好地为政府部门和公众提供服务,提高政府的管理水平,优化营商环境。