（地图学与地理信息系统专业论文）基于arcengine的城市规划系统设计及实现.pdf

堕堑堑盔竺堡主堂垡丝塞茎王垒苎墅啦! 堕蕉壹塑型墨丝丝生壁塞塑 中文摘要 城市规划管理系统( u p m i s ) 作为信息技术与城市规划行业相结合的产物，为城市 规划与管理提供了快捷有效的信息获取手段和管理方法，从而不断地提高了规划管理工 作的效率和水平。本文在深入剖析a r c e n g i n e 的基础上，面向大中城市的城市规划管理 工作，提出了基于a r e e n g i n e 的大型城市规划管理系统设计方案。 论文首先对a r e e n g i n e 及其相关技术进行深入研究的基础上，分析a r e e n g i n e 在开 发面向大中城市的城市规划管理系统中的优势。其次结合大型关系型数据库o r a c l e 9 i 和 空间数据库引擎a r e s d e 等技术，设计与实现了一个图文表一体化的基于a r c e n g i n e 的 城市规划管理信息系统，重点探讨了a r e e n g i n e 的部分关键技术及其实现方法。最后针 对苏州城市规划管理工作的具体需求，将基于a r c e n g i n e 的城市规划管理信息系统成功 试用于苏州城市城市规划管理局。 研究表明，基于a r e e n g i n e 的城市规划管理信息系统能实现( 3 1 s 功能和m i s 功能的 无缝结合，满足当前用户的需求，并具有一定的灵活性。利用a r c e n g i n e 技术，结合相 应的数据库技术和空间数据库引擎技术开发城市规划管理系统的技术路线切实可行。作 者在a r c e n g i n e 应用于城市规划管理系统开发方面做出了尝试，为今后的规划管理工作 提供了便捷。 关键词：a r e e n g i n e ，城市规划，规划管理系统，a r e g i s ，g i s 组件 鱼堑坚盔兰堕主堂垡丝塞 茎垒! ! 墅垂些盟墼壹塑型墨垒丝盐垦塞墨 a b s t r a c t a sac o m b i n a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n du r b a n # a r m i n g ，u p m i s ( u r b a n p l a m n gm a n a g 豇n e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ) h a sp r o v i d e dq u i c ka n de f f e c t i v ew a y so f o b t a i n i n ga n dm a n a g i n gt h ei n f o r m a t i o na n dm a t e r i a l si nu r b a np l a n n i n g i nt h ep a p e r , a n u r b a np l a n n i n gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi sp u tf o r w a r d , b a s e d0 1 1t h ea n a l y s i so f a r c e n g i n ea n du r b a np l a n n i n g sc s t i c e s a tf i r s la c c o r d i n gt oa n a l y s i so fa r c e n g i n ea n dt h er e l a t e g tt e c h n o l o g i e s ，t h ea d v a n t a g e o fa p p l y i n ga r c e n g i n et od e v e l o pu p m i si sp r e s e n t e d s e c o n d l y , t h ed e v e l o p m e n ta n d i m p l e m e n t a t i o no fu r b a np l u gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do na r c e n g i n e ， w h i c hi sc o m p o s e do fg i sa n dm i s ，i si n t r o d u c e d f i n a l l y , u p m i sb a s e do na r c e n g i n e a p p l i e dt oc i t yp l a n n i n gd e p a r t m e n to fs u z h o u , m e e t st h ed e m a n d so fc i t yp l a n n i n g m a n a g c m e n l t h ep r a c t i c es h o w st h a tt h ea p p l i c a t i o no fa r c e n g i n ei nd e v e l o p m e n to fu p m i s n l a k e s t h ei n t e g r a t i o no f g i sa n dm i s a tt h es a m et i m e t h el o wc o s to f a r c e n g i n e , w h i c hc o n t a i n s s t r o n gf u n c t i o n , m e e t st h ed e m a n d so fm o s tc u s t o m e r s t h ef l e x i b i l i t yo ft h es y s t e mc o u l d m a k et h es y s t e mt oa d a p tt h ec h a n g eo fd a i l ys e r v i c e a l lt h e s er e s e a r c hc o u l dp r o v i d et h e r e f e r e n c e sf o rt h ei n t e r r e l a t e dr e s e a r c hi nt h ef u t u r e k e y w o r d s ：a r c e n g i n e ，u r b a np l a n n i n g ，u p m i s ，g i s ，c o m g i s n 浙江大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕 ，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 研究生签名：蝉日 期：硒蝴t 口凰 浙江大学学位论文使用授权声明 浙江大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复 印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以 公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权浙江大学研究 生部办理。 研究生签名：峄导师签名：釜堡篓圣办期：峄司 鱼堑坚盔兰塑主堂丝丝塞 董王皇兰曼! 墨也! 堕塑立塑型墨丝丝盐垦窒塑 第1 章绪论 城市规划管理系统( u p m i s ) 作为信息技术与城市规划行业相结合的产物，为城市 规划与管理提供了快捷有效的信息获取手段和管理方法。从目前国内规划管理系统的应 用现状来看，许多规划管理软件都是业务管理( m i s ) 和图形处理( g i s ) 功能分离， 不能有机的融合为一体，即使有少数的系统实现了图文表一体化的管理，也存在地图编 辑功能不强或者成本较高的缺点。美国e s r i 公司在新一代g i s 软件a r c g i s9 中推出的 组件产品a r c e n g i n e 为解决上述问题提供了可行性。 a r c e n g i n e 是近年来新推出的a r c g i s9 组件产品，目前国内能较高水平基于该组件 研发大型实用g i s 系统的还为数甚少。本文在深入剖析a r c e n g i n e 的基础上，结合大中 城市规划管理工作的特点，提出了基于a r c e n g i n e 的大型城市规划管理系统设计方案。 1 1城市规划管理 1 1 1 城市规划管理的概念 城市规划管理是指对城市规划的组织与编制、规划的实施和实施后的监督检查等进 行管理。城市规划的编制体现了政府和广大民众意志，经过法定程序批准的规划文本是 一定时期内对城市经济、土地利用、空间资源实施管理的法定依据( 孙毅中等，2 0 0 4 ) 。 各级业务人员办理业务时需要参照大量的文本信息和图形信息，在审批过程中拟定文字 意见，勾绘出相应的选址范围图、用地红线图等，最终形成“一书两证”的审批结果、 返回用户许可证及其附图。随着社会经济和信息技术的飞速发展，城市建设、土地开发 等一系列工作日益频繁，城市规划管理也从过去的人海战术、手工操作进入了城市规划 管理信息系统的研究、探索、建设和发展阶段。 1 1 2城市规划管理的基本内容 1 、城市规划组织编制和审批管理 城市规划组织编制和审批管理主要负责制定城市规划。城市规划编制和审批是一个 连续的过程。城市规划组织编制管理是制定城市规划前期的管理工作，城市规划的审批 管理是制定城市规划的后期管理工作。为了保证城市规划编制的质量，还需要对城市规 划设计单位进行资质管理工作，这三者是相互联系的。 2 、城市规划实施管理 城市规划实施管理的内容是由城市规划管理的任务所确定的。中华人民共和国城 堕塑婆丕竺堡主堂丝丝塞董王垒墨生! 墨i 旦! 塑堡立塑型丕堡丝生壁塞堡 市规划法第三十条、第三十一条、第三十二条对城市规划管理活动进行了法律性的概 括，城市规划实施管理实行“一书两证嘴4 度，即：核发建设项目选址意见书、核发建设 用地规划许可证、核发建设工程规划许可证。 ( 1 ) 核发建设项目选址意见书。建设项目选址意见书反映了规划管理部门对建设 项目选址的意见，并对建设工程提出规划要求。城市中建设项目的建设，不论是新建、 迁建还是原址改建，都涉及到使用土地，关系到城市规划的布局。在建设项目可行性研 究阶段，征求规划管理部门对建设项目选址的意见，就能保证各项建设工程按照城市规 划进行建设，使可行性研究报告编制得科学、合理，符合城市规划要求，从而取得良好 的社会效益、经济效益、环境效益。 ( 2 ) 核发建设用地规划许可证。新建、迁建、扩建、改建的建设工程需要使用土 地或改变原址土地使用性质时，必须根据规定向规划管理部门申请建设用地规划许可 证，并送审设计方案。规划管理部门审核其设计方案，在满足建设项目用地要求的前提 下，保证经济合理使用土地，继而核发建设用地规划许可证。核发建设用地规划许可证 的目的，在于确保土地利用符合城市规划，维护建设单位按照城市规划使用土地的合法 权益，为土地管理部门审批土地提供必要的法律依据。 ( 3 ) 核发建设工程规划许可证。能否对城市各项建设工程实施有效的规划管理是 保证城市规划实施的关键。各项建设工程必须按规定向规划管理部门申请建设工程规划 许可证并送审设计图纸。规划管理部门通过对建设工程的审核和核发建设工程规划许可 证，对建设活动给以必要的控制和引导，使其按照城市规划实施。建设工程规划许可证 是建设工程符合城市规划的法律凭证。建设工程规划管理分三类建设工程进行。 建筑工程规划管理 道路( 桥梁) 工程的规划管理 管线工程的规划管理 3 、城市规划实施监督管理 城市规划实施监督管理是城市规划管理的重要组成部分。根据 中华人民共和国城 市规划法第三十七条、第三十八条、第四十条，它主要负责建设工程规划批后管理和 查处违法用地、违法建设工作，工作任务是执行行政检查，实施行政处罚。 通过监督检查，查处违法建设用地和违法建设工程，保证城市各项建设按照批准的 城市规划和规划许可证实施。 1 2城市规划管理系统 1 2 1城市规划管理系统的概念 城市规划管理信息系统( u r b a np l a n n i n gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称 u p m i s ) 是以“一书两证”，办理过程中的申报、跟踪督办、流转控制、周期控制、核 堕堑鎏盔兰堡主兰垡垒奎董王垒熊! g 垫! 丝丝立堡型丕錾堡过垦窒塑 发“证、书”为核心，覆盖城市规划实施管理全过程的图文一体化办公自动化系统。系 统紧密围绕规划“一书两证”业务，将办公自动化( 0 a ) 、管理信息系统( m i s ) 与g i s 有机结合，实现图、文、表管理一体化( 孙毅中等，2 0 0 4 ) 。并能按照一定的工作流和 权限设定，对报建项目的案件受理、信息录入、存档、案件办理、各级审批以及通知书、 许可证、红线图等审批结果进行绘制与打印处理等功能。u p m i s 是城市规划信息系统 中的子系统，它与基础地理信息系统和综合管线信息系统关系密切，其相互关系如图1 1 所示； 图1 - 1u p m i s 在城市规划信息系统中的位置 城市规划的主要工作是对城市空间发展进行管理、控制和监督，其管理手段较其他 政府部门特殊而复杂，其管理工作的特点是日常工作离不开图和表，需要与大量的图形 表格和法规文献打交道，因此是各类政府管理机构中最具特色的管理部门，规划管理过 程各阶段需要不同的图形参考资料、表格和数据；各阶段间要不断的参考比较：各阶段 又要产生一定量的图和表；各个不同专业管理间要交叉引用图、表；各个不同专业管理 要进行不同类别的统计，各专业各阶段均需要使用大量的绘图、编辑、量算、比较等工 具。这些特点都要求对图文数据的处理具有阶段性、交叉性、一致性和可计算性，以及 将图、文、表、管贯穿于整个规划管理全过程。因此，城市规划管理信息系统具有以下 特点； 1 、业务变更的强适应性和系统扩展的方便性 系统具有机构业务处理的流转控制和文档流转的机制，以适应流程、处室职能和人 员的变化和系统功能的扩充，便于修改、完善和增加功能。这样审批流量调整，业务分 类变化等业务变更只需要进行控制便可实现，实现较强的灵活性和通用性。 型堑垩盔兰堡主堂丝堡塞 苎王垒些! ! g 也! 堕塑卫塑型墨篓丝盐壁壅墨 2 、数据的整体性及一致性 城市规划管理过程中需要查阅参考包括地形图、总体规划图、土地利用图、分区规 划图、地籍图等各类图文资料，这些资料存放分散，查找费时费力，而且很多城市规划 部门的工作用图及成果图均为蓝晒图，变形大且易变色、破损、丢失。因此，系统能对 各种图文信息调阅及随件流转，结案时系统能将办案过程中生成相应各类红线图数据和 属性数据自动进入规划空间库和属性库，以便数据的共享与利用。 3 、审批项目的实时跟踪和监督管理 城市规划管理各类审批发证过程包括诸多工作环节，每一业务处室均要调用上一工 作环节产生的有关工作表格、审批意见、工作图件，也要向下一工作环节传递本工作环 节产生的结果，甚至可能调用其他业务处室的有关资料。但目前这些表格、图件等资料 主要靠人工传递或转发，借用、调用较为麻烦，信息变更时难以做到及时或动态通报， 这往往影响着审批发证的工作效率。其次，由于各类许可证登记审批环节较多、流转周 期较长，给领导及业务部门动态了解每一项目的办理情况等造成难度，也对提高办事效 率和增加办案透明度，实行项目的追踪管理带来不利。因此，系统应具有审批办案项目 的实时跟踪管理和监控。能对结案、在办、停办等状态项目按各种条件进行查询与控制； 能依据规划管理的服务承诺制度，设计报建项目的状态查询及进度查询功能，对审批流 转的督办和监控，以实现审批案件的动态管理跟踪管理。 4 、专业的桌面图形编辑与绘图工具 要改变在纸质地图上进行手工拼接与制图量算的传统工作方式，系统必须开发提供 规划专用的图形编辑和绘图工具。这些工具包括地形图的自动拼接，各种红线图绘制、 编辑和调整、自动标注、面积的自动量算、用地属性的自动生成、图框引入及自动裁剪、 用地红线库的自动建立等专用图形工具。 5 、较强的图文统计和分析功能 对大量图文资料进行统计分析是城市规划管理部门的一项日常工作。系统除能方便 的对规划信息及其图文统计外，还应具有规划选址分析、拆迁分析、道路拓宽分析等功 能。 6 、贴近规划管理的规范化流程和业务的可视化用户界面 系统要与规划管理业务运作过程有机的融为一体。应依照用户的工作习惯，设计规 范化业务流程和联网运作模式，并发展简洁友好的可视化用户界面。 1 2 2城市规划管理系统的现状和发展趋势 l 、城市规划管理系统的发展现状 我国城市规划行业应用信息技术起步于2 0 世纪8 0 年代中后期，现已成为我国推广 4 鱼堑坚盔堂堡主堂笪丝皇叁王垒丝翌墨垫! 丝堡立塑型墨堑丝盐丝塞堡 g i s 技术最有影响、发展最快和取得实际成果最多的领域之一。从城市规划信息技术实 际应用来看，特别是地理信息系统技术的应用，为城市规划与管理提供了快捷有效的信 息获取手段、信息分析方法：提供了新的规划管理技术、新的规划方案表现形式、新的 公众参与形式和公众监督机制、新的政府部门公众形象等有力的工具，从而不断的提高 了规划管理工作的效率和水平( 孙毅中等，2 0 0 4 ) 。 城市规划部门运用c a d 技术进行规划设计与制图已成为常规手段，规划设计部门 开发和建立了规划设计项目和成果图档案管理信息系统，计算机三维造型、外观渲染、 景观模拟、规划成果多媒体制作也得到了普遍的应用。城市规划管理信息系统有了实质 性的发展，全国约近1 0 0 多个城市围绕“一书两证”的办案过程，实现办公自动化，一 些系统使用效果良好。全国许多城市也建立了地下管线数据库和综合管线系统。许多城 市结合分区规划的编制，建立分区规划数据库，大多数城市规划部门建立了简单的本单 位规划网站。有些城市在利用虚拟现实技术展示三维规划方案方面作了有益的尝试，一 些城市结合建筑方案审批开发建立了建筑物日照分析系统。目前，根据各地城市规划管 理信息系统的功能应用水平，大致可以把它们分为三种模式： 1 ) 事务型系统( o a s ) 。主要是单个部门以发放“一书两证”及相关业务数据处理 为主要内容的规划文档管理、通信处理和工作流程管理为基础的文档办公自动化系统 ( 如青岛、湛江、荆州) 。 2 ) 管理型系统( m i s ) 。主要是以电子地图( 栅格) 作背景数据库和相关专业数据 库为支撑环境的，有若干个规划管理信息子系统组成的管理系统。如( 济南、十堰、镇 江等) 。 3 ) 管理型系统( o a s + g i s ) 。主要是以基于g i s 的综合数据库为支撑环境的，既能 处理、管理空间图形数据，又能处理和管理业务方面的文本数据，实现规划信息管理图、 文、表一体化、办公无纸化的系统( 如深圳、广州、上海、南海、太原等) 。 2 、城市规划管理系统的发展趋势 1 ) 规划图文数据一体化数据模型 城市规划的图形、属性数据和各种文档资料( 各种报表、批件、表单等) 在实质上 存在着紧密联系，在系统设计时充分考虑其内部关联并实现一体化管理才能符合规划管 理图文同步处理与流转的需要；也才能保证系统的先进、高效和实用。将规划的空间信 息与属性信息统一放入关系数据库中管理，利用大型关系数据库的优势，以拓展数据管 理的范围，使传统的数据库管理系统r d b m s 扩展为不仅能处理结构化数据，而且具有 处理非结构化数据的功能，同时还能将这两种管理功能完全的、有机的融为一体。这样 的系统将较现行一般g i s 管理软件和空问数据管理模型更具可扩展性。更进一步的采用 面向对象的数据模型( o d b m s ) 把各种空问数据的处理方法尽可能的放在模型的内部， 其数据模型应该是面向空间实体的，空间位置只是空间实体众多属性中的一类，实现真 正意义上的规划图文一体化存储和一体化查询。 2 ) 面向实体的规划图文数据组织与管理 5 堕堑婆盔堂堡主兰垡堡奎 董王苎竺墅璺垫! 笪蕉立塑型丕丝堡过壁塞堡 城市规划管理工作主要是以地图的处理模式为主，其数据源也主要是各种纸质地图 及其应用属性数据，通过数字化存入计算机进行管理。这就决定了系统是根据数据采集 的对象和手段来设计数据组织与处理模式，这都是面向地图的。因此，为了使这些地理 空间数据所表达的地理信息模型能够贴切等价的反映出地理现实世界，在对规划数据组 织和处理上，应该考虑改变以地图为基础的模式，不再将各类空间计算局限在图层和图 幅范围内进行，而是直接面向客观世界中的空间实体及其相互之间的关系，在人们感兴 趣的任意范围内进行计算。这样就会在数据组织上突破原有的实体点、线、面、图层、 地图和图库的结构，直接面向空间区域或空间实体集合，即存入计算机的应该是地球( 或 部分地球) 而不仅仅是地图。在尺度上，由地图派生出来的图幅、比例尺等概念不再是 影响数据组织和处理的先决条件。 3 ) i n t e m e t i n t r a n e t 模式 在城市规划信息系统建设中采用i n t e m e t i n t r a n e t 技术意味着规划管理工作进入信息 高速公路，规划管理不再受空间限制，使城市规划信息社会化服务、远程办公、远程系 统维护成为现实。城市规划信息系统的“前台办公运行系统”可以统一用网络浏览器作 为办公办文界面，办文过程的普通查询和统计可以使用w e b 方式。另外，由于两层式 主从体系的c s 结构存在的弊端，新建城市规划信息系统时应该考虑设计一个强健、稳 固、扩充性大的分布式网络应用程序的方案，这就需要建立服务器中性化3 层结构的系 统，将数据单元( 数据服务层) 、业务规程( 应用逻辑层) 和界面表示( 表现层) 显式 的区分并分别运行与网络的不同的机器上数据服务层可包括数据库、空间数据库引擎 ( s d e ) 等，其功能是存储和提供数据。应用逻辑层包括应用服务器、各种应用开发组 件和网络服务器等，其功能是提供网络和数据处理的应用工具。表现层则是利用应用逻 辑层提供的工具开发出的针对用户的各种具体应用。 4 ) 组件开发方式与系统定制 目前以组件开发方式为代表的新一代g i s 软件正得到广泛应用，它的主要特点是将 g i s 功能封装成组件，以组件的方式提供给用户，并可以方便的嵌入到任何一种开发语 言中，这样的好处是，可以便利的调用任意一种开发语言的资源，同时使g i s 功能在系 统集成中得到表达，很好的实现了g i s 与m i s 的无缝集成，它代表了未来技术发展的 主要方向，目前构件化的软件产品的主要代表有：北京超图地理信息技术有限公司开发 的s u p e r m a p 2 0 0 0 全组件式地理信息系统和e s r i 公司新一代组件产品a r c e n g i n c 组件。 u p m i s 开发与建立实践表明，本部门开发建立的u p m i s 系统，随着时间的推移等 诸多因素影响，其后因业务常常会发生变化，由于系统灵活性不够，不得不面临重新开 发的困难境地，而其他城市部门的u p m i s ，有由于机构实质和业务的不同，难以移植 到本地或本部门使用。为此，许多开发单位正尝试着应用u p m i s 邻域工程对城市规划 管理一个邻域中的若干应用系统进行分析，识别其共同特征和可变特征，抽象和形成邻 域模型，构件规划邻域中一类应用系统具有的共同体系结构，即u p m i s 特定邻域的软 件体系结构，并以此为基础提取、开发和组织可复用构件进行组装，从而快速构造u p m i s 鱼塑坚盔竺塑堂丝堡塞墨王垒! ! 墅垂些丝丝立塑型至竺堡盐垦窒墨 应用系统。其次将规划管理中易于变化的部分与程序分离，通过可视化界面直接修改其 中需要定制的实体，从而快速，便捷适应管理业务的变化。 5 ) 虚拟g i s 虚拟现实技术( v r ) 是近年来比较热门的一种新型计算机处理技术，是一种逼真 的模仿人在自然环境中的视觉、听觉、触觉、嗅觉、运动的交互系统。在城市规划与管 理中，通过将虚拟现实技术与g i s 、r s 技术相结合，能真实模拟复杂多变的城市三维 地形，将城市遥远的过去和未知的将来生动、直观的呈现，使用户能在交互的虚拟场景 中进行实时的数据查询和可视化分析。虚拟g i s 也具有观察立体细节的能力，城市规划 者通过虚拟g i s 能观察各层街道、建筑物和停车场上的实际地貌，估计附近地点可以容 纳的建筑物数、城市拥挤状况、光线照射情况等，结合g i s 数据库实时对相关建筑定位， 获得处理区域的三维图像。城市规划者可以对自己的设计进行身临其境的感受，由此做 出正确评价筛选，辅助进行形象思维和空间造型。 虚拟g i s 是虚拟现实技术与三维g i s 的集成。过去的g i s 是二维的，g i s 和遥感技 术获取的信息的内容及其表示都是二维的，难以适应现代城市发展的要求。城市规划与 管理最根本的是对城市三维空间的规划与管理，基于城市三维空间现状信息具有直观 性、信息负荷大、内容丰富等特点，在二维g i s 的发展基础上，如何利用v r 技术和三 维可视化手段来表达城市规划空间的立体形态，将是未来城市规划信息化领域研究的一 个重要方向( 孙毅中等，2 0 0 4 ) 。 1 2 3当前城市规划管理系统存在的问题 目前国内多个大中小城市开发了自己的规划管理信息系统，这些管理信息系统根据 其开发平台，大体上可分为四类： 第一类是以现有的数据库管理软件为基础开发的办公自动化管理信息系统，该类系 统只能对文档信息进行存储、查询等简单操作，却没有g i s 功能。因此，这类规划管理 系统不能满足规划局的业务办公及信息管理的日常业务要求，缺乏完整性。 一 第二类是以单一g i s 平台为基础进行的开发。但由于在g i s 平台上开发管理信息系 统，技术难度较大，所以开发出来的规划管理系统在对文档信息的存储、查询等方面表 现的并不理想。 第三类是多平台的开发方式，即m i s 部分在数据库管理软件平台上开发，g i s 部分 在g i s 平台上开发。这样一来，将一个完整的规划管理信息系统被人为地分开了。两部 分的切换繁琐、不稳定，浪费了计算机系统的资源，也造成的开发费用大幅度提高。而 且由于一个系统采用两个平台开发，使系统的扩充性、可维护性都受到限制。 第四类是利用传统g i s 组件开发的规划管理系统，虽然这些系统实现了图、文、表 体化，但是有些g i s 组件由于功能不够强大，已经渐渐的不能满足用户的需求( 如 m a p x 组件) ，另一些g i s 组件虽然具有强大的功能，但是开本较高( 如a r c o b j e c t s 组 件) 。 ， 堕堑坚盔兰堡圭堂垡迨塞董王垒些墅墨也! 塑蕉壹塑型丕丝堡盐壁壅堡 1 3本文的研究内容及章节安排 a r c g i se n g i n e 是随& r e g i s9 一起推出的一种新的开发者产品，它在继承了 a r c o b j e c t s 的强大功能。用a r c g i se n g i n e 构建的桌面应用程序只要捌有a r c g i se n g i n e 运行库，就可以独立运行，这就大大的降低了软件的成本。目前国内对a r c e n g i n e 进行 深入研究并且利用a r c e n g i n e 开发大型实用g i s 系统的还非常少，把a r c e n g i n e 作为本 文探讨的内容具有一定的先进性，同时用a r c e n g i n e 开发规划管理系统的g i s 部分也是 具有实用性的。 在本文中，作者试图提出建立一个基于a r c e n g i n e 的城市规划信息系统，并实现 o a 办公与g i s 技术紧密结合于一体，形成一个系统的运行速度、扩充性、实用性及可 维护性都可得到较好保证的城市规划管理系统，最大限度地满足用户需求。 1 3 1本文研究内容 本文试图在对e s r i 公司的传统g i s 组件m a p o b j e c t s 和a r c o b j e c t s 与最新的g i s 组件a r c e n g i n e 进行比较研究的基础上，进一步理解和把握a r c e n g i n e 技术；接着提出 基于a r c e n g i n e 的城市规划管理系统的设计方案，并且利用相应的数据库技术、空间数 据库引擎( s 雎) 技术等实现规划管理系统系统，达到系统的试运行要求。因此，本文 的研究主要内容如下： 1 ) e s r i 公司的g i s 组件产品a r e e n g i n e 及其与m a p o b j e c t s 和a r c o b j e c t s 的对比 分析，得出a r c e n g i n e 在开发面向大中城市的城市规划管理系统中的优势。 2 ) 针对城市规划管理工作的需求和特点，设计面向大中城市的城市规划管理信息 系统，主要包括系统总体设计、详细设计和数据库设计等。 3 ) 探讨a r e e n g i n e 的部分关键技术及其在系统中的实现。按照系统的设计方案， 采用数据库技术和空间数据库引擎等技术来实现系统功能，并将系统初步应用于实际的 城市规划管理工作中 1 3 2研究现状 作者对近年来国内地理类核心期刊( 地理学报、地理科学、热带地理、地理学与国 土研究、地理研究) 、两种测绘类核心期刊( 测绘学报、测绘通报) 和四种计算机软件 应用类期刊( 计算机应用、计算机世界，电脑学习、计算机工程与应用) ，以及中国图 像图形学报等期刊和论文进行检索，相关文献现介绍如下： 何红波等( 2 0 0 0 ) 的基于m a p o b j e c t s 的双地图窗口的交互查询设计、邬群勇等 ( 2 0 0 1 ) 的基于组件技术的g i s 应用研究、张世强等( 2 0 0 0 ) 的基于m a p o b j e c t s 的应用开发浅析是有关m a p o b j c o t s 开发研讨的文章，这些篇文章对m a p o b j e c t s 作了 简单的介绍并对一些应用成功的系统开发经验进行了总结。 暑 堕塑堑盔堂堡主竺丝丝塞薹王垒堡曼! 鲤坚墼墼立塑型至丝堡盐壁塞墨 宋关福( 1 9 9 8 ) 的组件式地理信息系统研究与开发、周心铁等( 1 9 9 8 ) 的组 件技术与g i s 的发展、钟耳顺等( 2 0 0 5 ) 的( g i s 组件化与组件式g i s 研究为一般 的论述性文字，主要阐述了三个方面的问题：组件式g i s 在g i s 界中所处地位的分析、 组件式g i s 发展方向的展望和当前主要组件式g i s 的介绍。 范小春等( 2 0 0 4 ) 的 中小型城市规划管理系统的建设探讨、张启来等( 1 9 9 5 ) 的济南市城市规划管理信息系统的设计与开发、朱光( 2 0 0 2 ) 的城市规划信息系 统中的g i s 技术探讨、谢士杰等( 2 0 0 4 ) 的基于g e o s t a r 的城市规划管理信息系统 的应用研究探讨了城市规划管理系统的模式，介绍了市规划管理系统的结构、设计及 其实现过程中的关键技术。 肖海等( 2 0 0 6 ) 的基于a r c g i se n g i n e 的农业资源信息管理系统的研究、沈百玲 ( 2 0 0 3 ) 的( a r c g i se n g i n e 简介、颜涯等( 2 0 0 1 ) 的基于s d e 的城市规划管理信 息系统分别介绍了a r c e n g i n e 技术的基本内容和a r c s d e 的相关内容，为城市规划系 统的开发提供了参考。 吴玮等( 2 0 0 6 ) 的基于a r c g i se n g i n e 的g i s 开发技术探讨、聂小波等( 2 0 0 6 ) 的基于a r c g i $ e n g i n e 的专题图模块的设计与实现对a r c e n g i n e 的开发方法进行了 介绍。 1 3 3 论文章节安排 第1 章简要介绍了城市规划管理的基本知识和城市规划管理信息系统的基本内容， 基于当前规划管理系统存在的问题，说明本文的研究内容，当前研究现状和章节安排。 第2 章介绍本研究的相关技术及其进展，包括g i s 组件技术和数据库技术等。重点 分析了a r c e n g i n e 在开发面向大中城市的城市规划管理系统中的优势。 第3 章阐述基于a r c e n g i n e 的城市规划管理系统的设计方案，包括系统的总体设计、 详细设计、数据库设计和系统性能要求等。 第4 章介绍了a r c e n g i n e 在系统实现中如何解决系统的关键技术，包括地图操作、 空间数据操作、地图输出等。 第5 章详细介绍规划管理办公系统与规划管理维护系统的功能模块，并在此基础上 展现了规划管理系统的实现结果。 第6 章结论与展望。对本文进行了总结，并对后续需要进一步进行的研究工作给出 了构想。 堕堑婆丕堂墅圭堂鱼迨皇 茎王垒堡墅墨也! 丝塑立塑型丕笙堡生壁塞堡 第2 章城市规划管理信息系统相关技术综述 2 1g i s 组件技术 组件式g i s 是面向对象技术和组件技术在g i s 软件技术开发中的应用。组件式g i s 控件与其他软件通过标准接口进行通信，实现跨程序、跨计算机、跨网络的分布式操作。 同传统的g i s 相比较，它具有多方面的特点，包括：无缝集成、跨语言使用、易于推广、 开发简捷、使用方便、成本低、可视化界面设计以及n t e m e t 应用等。 当前国内主要应用的组件式g i s 商用软件有m a p o b j e c t s ，a r c e n g i n e ，a r c o b j e c t s ， m a p x 等。组件式g i s 技术将给整个g i s 技术体系和应用模式带来巨大影响。 2 1 1 m a p o b j e e t s 组件和a r c o b j e c t s 组件 1 、m a p o b j e c t s 组件 m a p o b j e e t s 是一组基于c o m 技术的地图应用组件，它由一个称为m a p 的a c t i v e x 控件( o c x ) 和约4 5 个自动化对象组成，在标准的w i n d o w s 编程环境下，能够与其他 图形、多媒体、数据库开发技术组成完全独立的综合性应用软件，与m a p x 不同，它不 是为最终用户而是专门为开发人员提供的制图与g i s 功能组件。m a p o b j e c t s 是e s r i 公 司在业界最早推出的g i s 软件组件，是全球范围内使用较广范的g i s 组件之一。 从m a p o b j e c t s 所提供的功能接口来看，常用的地图应用基本上都能实现：显示具 有多个地图层的地图，如道路、河流和边界线等：地图的缩放和漫游；绘制点、线形和 多边形等图形要素；绘制描述性的文本注记；图形点取查询及空间查询、相对位置查询、 s q l 逻辑条件查询等；空间统计；更新属性或图形数据；一定条件下的着色处理，如按 值润色、分类显示、密度图、产生含各类图表的专题图等；属性自动标注；动态显示实 时或顺时数据；地址匹配；投影变换；b u f f e r 、u n i o n 、i n t e r s e c t 等空间分析算子：创建 新的s h a p e 文件等等。 2 、a r e o b j e c t s 组件 a r e o b j e e t s 是功能非常完备，结构特别复杂的g i s 组件，拥有1 8 0 0 多个组件，几 百个接口和数千个方法，虽然它的结构让初学者望而生畏，但它强大的功能是对用户具 有极大的吸引力，也可以说是开发者大展身手的舞台。 a r c o b j e c t s 的功能非常强大，只要你有能力，可以用它写出一个a r c m a p 来， a r c o b j e e t s 基本上囊括了当今g i s 全部的功能。并且由于这些组件是严格基于微软的 c o m 技术开发的，所以可以运用c o m 技术进行功能定制及功能扩展，也就是说，开 发者可以写自己的组件，而把a r c o b j e e t s 组件功能包括进来。a r c o b j e c t s 的主要功能有： 型塑坚盔堂塑圭堂垡堡塞 墨王垒笠曼! 越苎塑塑卫塑型丕堑堡生星塞墨 地理要素的交互式显示、查询和分析。 根据属性信息制作并分析专题图。 空间查询分析。既可以在单个图层内实现查询，也可以跨越图层检索。 高质量的地图输出 允许用户为其他图像格式提供支持。 具备基本的图像处理功能。如影像校正、旋转、反向等。 超强的编辑功能。包括空间要素的新建、移动，修改、拷贝和粘贴，要素缓冲 区、同层要素合并、不同层要素组合、要素相交生成新要素，要素镜像、多边 形切分、线段切分生成新要素，删除，线段断开、延伸，生成注记等等。 单用户环境下支持短事务的对象编辑及其u n d o r e d o 。 矢量数据与栅格数据的叠加。 支持与逻辑网络关联的网络元素的编辑和分析。 强大的空间分析功能。 2 1 2a r e e n g i n e 组件 a r c g i se n g i n e 是一个创建定制的g i s 桌面应用程序的开发产品。使用a r c g l s e n g i n e 可以创建独立界面版本( s t a n d a l o n e ) 的应用程序，或者对现有的应用程序进行 扩展，为g i s 和非g i s 用户提供专门的空间解决方案。a r c g i se n g i n e 同时也提供了 c o m 、n e t 和c + + 的应用程序编程接口( a p d 。这些编程接口不仅包括了详细的文档， 还包括一系列高层次的组件，使得临时的编程人员也能够轻易的创建a r c g i s 应用程序。 a r c g i sd e s k t o p a r c g i se a g i a e 厂i 1 甲 la 刿 c u s l o m a p p l i c a t i o n s l ，甲 恻i 二! 刘 彳 l ll a m o b j e a s ii ( a r c l m s f a r c g j ss c r v 嚣1 lj f a r o s d e 1 ( 一。) ，匕函趱熙麓基o 图2 - ! a r c e n g i n e 在a r e g l s 中于其他组件的关系 鲨翌堑望盔堂堡主兰笪笙塞 苎王垒些! ! e i ! ! 塑塑壹塑型墨丝堡生垦塞翌 1 、a r c e n g i n e 产品概览 a r c g i se n g i n e 是随a r c g i s9 一起推出的一种新的开发者产品，它包含了创建和部 署用户g i s 解决方案应用程序所需的所有内容。使用a r c g i se n g i n e ，开发者能够为现 有的应用程序添加动态制图和g i s 功能，或者构建他们自己的专门制图程序。 a r c g i s e n g i n e 包含的两种产品：a r c g i s e n g i n e d e v e l o p e r k i t ( a r e a s e n g i n e 开发 包) 和加c g i se n g i n er u n t i m e ( a r e g i se n g i n e 运行库) 。a r e g i se n g i n e 开发包包括开 发者建立解决方案所需的组件和工具集；a r e g i se n g i n er u n t i m e 用来运行定制的a r e g i s e n g i n e 应用程序所需的基础设施。 2 、a r e e n g i n e 的关键特性 a r c g i se n g i n e 开发包是一个g i s 开发产品，它允许用户在多种开发环境下建立定 制的a r e a s 应用程序。觚g i se n g i n e 开发包的关键特性有： 1 ) 标准的g i s 框架 a r c g i se n g i n e 开发包为开发g i s 应用程序提供了一个标准的框架。a r c g i s 产品 ( a r e v i e w 、a r e e d i t o r 、a r c l n f o 和a r c g i ss e r v e r ) 都是由称之为a r c o b j e e t s 组件的同 一软件对象集而建立的。 a r c g i se n g i n e 功能强大并且具有可扩展性，它丰富的功能集允许开发者将精力集 中到解决他们的应用程序中的业务逻辑中，而不是从头开始建立g i s 功能集。 2 ) 低成本的配置 a r c g i se n g i n e 开发包能够被用来为大范围的用户群建立不受数量限制的不同的应 用程序。使用a r c o l se n g i n e 开发包建立的定制程序能够通过a r c g i se n g i n er u n t i m e 被 分布到任何人。 a r c g i se n g i n er u n t i m e 可以在每台电脑上进行许可授权。它允许多个a r c g i s 应用 程序在同一台计算机上运行，而所需的成本仅为一个r u n t i m e 的许可。此外，如果一台 计算机已经被许可使用a r e o l sd e s k t o p 产品中的任何一种，则用户无需另外购买单独的 a r c g i se n g i n er u n t i m e 的许可。 3 ) g i s 软件组件库 a r c g i se n g i n e 的开发人员可以访问丰富的g i s 软件组件集和可视化控件集，允许 使用许多道具、事件和方法。 a r c g i se n g i n e 开发包拥有可视化控件集的接口，它们为一个a r c g i s 应用程序提供 一个良好的起点。a r e g i se n g i n e 不包括任何一种a r e g i s 桌面应用