（城市规划与设计专业论文）小城镇规划建设管理信息系统研究及软件原型实现.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 在目前全球信息化、区域与城市信息化的大背景以及“小城镇，大战略”方 针指引下，小城镇信息化建设的重要性将日益凸显。在小城镇各项管理活动中， 规划建设管理是其中的一项核心内容。因而，小城镇信息化客观上需要优先考虑 规划建设管理信息化的需求。基于这样的时代背景与现实要求；论文提出以面向 规划建设领域和政府管理为目标的小城镇规划建设管理信息系统的研究及原型 实现的课题。 论文首先对国内g i s 与规划管理信息系统相关的研究与实践做了回顾和分 析，从理论和实践研究两个方面明确了建设小城镇规划建设管理信息系统的必要 性和可行性。其次，论文通过对小城镇规划建设管理职能与办公流程的分析，设 计了适合小城镇特点的规划建设管理信息系统应当具有的功能，并以组件g i s 技术为支撑，完成了面向小城镇的规划建设管理信息系统的软件原型开发。最后， 论文对系统的研究及开发过程中的一些经验进行总结，提出了本次研究的不足及 有待进一步深化的内容，并对系统日后的发展作了展望。 小城镇规划建设管理信息系统建设是小城镇信息化建设的重要内容，系统的 建设过程即是将现有先进技术应用到小城镇的过程，它不仅代表着小城镇管理手 段的更新，同时也将引发规划建设管理的理念革新 关键词：小城镇规划建设信息系统g i s i i 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nt h et r e n do fg l o b a li n f o r m a l i z a t i o n ，t h ei n f o r m a l i z a t i o nc o n s t r u c t i o no fs m a l l t o w ni s d e f i n i t e l yb e c o m i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t a st ot h em a n a g e m e n t a c t i v i t i e si ns m a l lt o w n ，t h ep l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ti sp r o b a b l yt h e m o s ti m p o r t a n t o n e t h e r e f o r e ，t h e r e s e a r c ho n p l a n n i n g a n dc o n s t r u c t i o n m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o rs m a l lt o w n ( p c m i s ) i si ng r e a td e m a n d s f i r s t ，t h ep a p e rr e v i e w e dt h ed o m e s t i ca n df o r e i g nr e l a t i v er e s e a r c ha n dp r a c t i c e s s oa st oc l a r i f yt h ei m p o r t a n c ea n df e a s i b i l i t yo fp c m i sf o rs m a l lt o w n s e c o n d ，t h e o v e r a l lf u n c t i o no fp c m i sw a sd e s i g n e d w i t ht h es u p p o r to fc o m g i s ，t h ep r o t o t y p e o fp c m i sw a si m p l e m e n t e d f i n a l l y , s o m ee x p e r i e n c eo fs y s t e md e v e l o p m e n tw a s s u m m e du p ，a n dt h es h o r t c o m i n go fp c m i sw a sp o i n t e do u t t h ei m p l e m e n t a t i o no fp l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e mf o rs m a l lt o w ni st h em a i nc o n t e n to fs m a l lt o w n si n f o r m a l i z a t i o n d u r i n gt h e p r o c e s so ft h es y s t e md e v e l o p m e n t ，a d v a n c e dt e c h n o l o g i e sh a v eb e e na p p l i e dt ot h e s m a l lt o w n ，w h i c hm e a n sn o to n l yt h er e n o v a t i o no fm a n a g e m e n ti ns m a l lt o w n ，b u t a l s ot h ei n n o v a t i v ec o n c e p to ft h ep l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n t k e y w o r d s ：s m a l lt o w n ，p l a n ，c o n s t r u c t i o n ，i n f o r m a t i o ns y s t e m ，g i s l h 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得逝望盘堂或其他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谢意。 学位论文作者签名：脚噻签字r 期：立卯矿年多月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝鎏盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝江盘堂可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位敝储虢陌佛啤 签字日期：钾r 年6 月勺日 i 导师虢衫荔雳七f 佬 辩醐：瑚月j 7 日 浙江大学硬士学位论文 致谢 值此论文完成之际，向所有曾经关心、帮助、支持、鼓励过我的老师、同学、 朋友以及家人致以最诚挚的敬意! 衷心感谢我的导师陈秋晓副教授。陈老师严谨治学、诲人不倦的精神和作风， 孜孜不倦献身科研教学的崇高品德，深深影响着我，让我受益匪浅。本论文从选 题，到技术路线以及研究重点的确定，直至最后定稿，陈老师一直循循善诱、孜 孜不倦的教导我，并积极为我论文撰写创造有利的条件，论文的完成同样凝聚着 陈老师的辛劳与汗水。在此，谨向思师致以最崇高的敬意和最真挚的感谢! 特别感谢孙宁师妹以及城市规划与设计2 0 0 6 级研究生班的全体同学在人 生中最为宝贵的两年中，能与你们一同学习，一同努力，一同欢笑，一同进步， 我倍感荣幸。你们对我的支持和帮助，我将铭记于心。 还要感谢黄岩院桥镇城建办的余庆端主任，为我进行小城镇的实地调研提供 良好的环境，帮助我很好地完成了小城镇规划建设管理的信息与资料的收集任 务。 最后，我还要深深感谢我的家人，在我求学和就业的道路上给予我无私的支 持和理解，你们永远是我的精神支柱和前进动力 陈伟峰 2 0 0 8 年6 月1 1 日于翠柏学园 浙江大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 1 1 1 波澜壮阔的全球信息化与国内信息化 信息化是2 l 世纪的时代特征，全球信息化正在引发当今世界的深刻变革。 加快信息化发展，已经成为世界各国的共同选择。发达国家信息化发展目标清晰， 正在出现向信息社会转型的趋向；越来越多的发展中国家主动迎接信息化发展带 来的新机遇，力争跟上时代潮流。信息化已然成为当今世界发展的大趋势。 从全球经济的角度看，信息化是其发展的根本特征，是其得以形成的基础， 更是促进其发展的有效手段【1 】。借助网络信息，使得分布不同地区的资源被高 效地组织起来，企业可以借助网络实现与客户的密切沟通，进行全球营销。大规 模获取信息、处理信息、交流信息、利用信息的能力，已经成为一个国家或一个 地区竞争力的核心从工业化发展的角度看，积极发挥信息化的作用，可以使工 业化发展走出一条科技含量高、经济效益好、能源资源有效利用、对环境友好的 可持续发展道路。从当前对人民生活的影响看，信息化已不再仅仅是作为一个名 词或概念，它已经切切实实进入了人民大众的生活，涉及了人们日常生活的方方 面面，如电子政务、电子商务、信息网络共享等等，这些信息化成果的出现使人 们能克服空间、时间的限制，便捷、迅速地获取和更新各类信息，从而极大地提 高工作和学习的效率。 大力推进信息化，是我国现代化建设进程中的重大战略举措之一，是贯彻落 实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的 迫切需要和必然选择。特别是在党的十七大报告中，更是明确提出将“信息化” 作为我国深入发展过程中需要全面认识的新形势和新任务。信息化建设的地位和 作用日益突出。 近些年来，我国的信息化建设经过多年坚持不懈的发展，已经在我国的工业、 农业、交通、国防、医疗卫生、文化、教育、社会生活和家庭生活等领域得到广 泛的应用。例如金融业逐步形成了银行电子化的基本框架，建立了方便、安全、 高效、规范的银行电子化服务体系，实现了银行业务操作的计算机化、信息传输 的网络化、支付结算的电子化和办公应用的自动化。交通领域先后开发了智能交 浙江大学硕士学位论文 通系统，地理信息系统、联网售票及收费系统、客( 货) 运管理调度系统、交通 信息分析决策系统和管理信息系统等业务系统。能源行业信息技术的应用已步入 到从点到面、从单项到系统、从单机到网络、从局域网到广域网、从提高管理效 能到提高经济效益的阶段。农业部开通了全国大中城市“菜篮子”产品批发市场 价格行情网，开发运行了“农村供求信息全国联播系统( 一站通尸一站式服务 平台，实现了全国各级政府农业部门网站的联网运行和供求信息“一站登载、多 站发布，定向反馈”的目标。钢铁行业综合统计信息网已覆盖了企业和行业管理 部门1 但从总体上看我国的信息化还处于初级阶段，在网络人口的普及、电子 政务、电子商务、社会信息化及网络文化建设方面都还有待加强，大体处于全球 的中等水平【2 】。i d c ( 市场调研厂商) 在2 0 0 3 年对世界上5 3 个国家的全球信息 化水平进行了排名，中国列第4 4 位，瑞典、美国、瑞士、加拿大、荷兰、挪威、 芬兰等国家则排在前列2 ，与这些发达国家相比，中国在信息化水平上仍然存在 一定差距，信息化建设仍然任重而道远。 1 1 2 方兴未艾的城市信息化 信息化水平已成为衡量一个城市综合实力的重要标志。各国政府都把信息化 作为城市发展战略的重要组成部分，大力推进信息化建设是提高城市综合竞争力 的必然选择 城市信患化作为社会信息化建设的一个关键环节，近年来受到了政府、专家、 学者的极大关注，一系列科研攻关的项目直接瞄准城市信息化。2 0 0 6 年国家颁 布的国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 - - 2 0 2 0 ) 明确提出，把信息产 业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口，并将城市信息化 作为城镇化与城市发展的优先主题。这表明在相当长的时间内，城市信息化的都 将成为城市发展的一个重点。在“十五”期间还开展了国家重大科技攻关计划城 市规划，建设、管理与服务的数字化工程项目的研究“十一五”期间，还将 陆续启动一些以城市信息化为主题的国家重大科技攻关计划，包括、“数字城镇 和综合功能提升关键技术研究”、 “城市数字化关键技术研究与示范”等。 1 资料来源：我国信息化建设的成就中组部党建研究网作者：党建研究( 2 0 ( 8 - 1 1 5 ) h 却：嗍m 吐t a i s h 鲫g o v 州s i t e 删啪s h 曲g 枷c l e 拈o o o 洲l 仞9 4 2 9 a s p x 2 资料来源，新浪网h t t p ：n e w s s i n 色c o m c n o 2 0 0 4 1 1 - 0 3 1 0 3 1 4 1 2 6 1 6 4 s , s h t m l 一2 一 浙江大学硕士学位论文 另外，在城市信息化建设的实践中，各大城市纷纷响应号召，积极推动信息 化的各项建设，极大地提高了城市的现代化管理水平。“十五”期间，中国有1 2 0 多个城市建设了城市规划管理信息系统，4 0 0 多个城市建设了房产管理信息系 统，1 0 0 多个城市建设了综合或专业管网管理系统，1 0 0 多个城市正在建设空间 基础信息系统。 目前，我国很多大中城市信息化发展已形成了一个蓬勃向上的良好局面。 2 0 0 8 年新鲜出炉的首届“中国城市信息化5 0 强“评选很好的展现了各级城市政 府对信息化发展的热哀态度。据了解有全国有2 8 0 多个城市对此项评选进行了申 报，从这个数量上可以看中国的城市信息化涉及面之广、影响范围之大从评选 的结果看，东部沿海城市信息化水平无疑领先于全国，如上海、北京两市信息化 工作走在全国前列，并列第一广州，深圳，杭州分列二，三、四位但是同时 也可以看到其他中小城市的也在积极加快信息化建设的步伐。 从地理信息系统2 ( g i s ) 在国内的发展亦可窥探城市信息化在国内的发展。 主要是因为城市信息化不可避免涉及地理空间的信息，需要应用的g i s 相关理 论及技术。在国内经过2 0 年的飞速发展，g i s 已被广泛应用于城市发展的众多 领域，如城市规划、房地产、交通运输、各类综合管线、重大工程、环境保护等 等。在重大自然灾害监测与评估、重点产粮区主要农作物估产、城市地理信息系 统建设、电子政务和电子商务等领域更是取得了重大进展，产生了良好的社会效 益和经济效益。在经济相对发达、技术力量比较雄厚的地区和大中城市中，g i s 应用尤其活跃。据估计，全国6 0 0 多个建制市已有近1 3 的城市已经或正在建立 各种类型的g i s 应用系统，直辖市、省会城市以及沿海城市几乎都已建立了不 同类型的g i s 应用系统 3 】由此可见，g i s 技术大大促进了城市信息化的进程， g i s 新技术的发展，如虚拟g i s 、三维g i s 、组件式g i s ( c o m g i s ) 、3 s 集成技 1 由亚太地区城市信患化合作办公室和中国计算机用户协会从信患基础设施，信息资源开发利用、信息 化环境、政府信息化水平，信息技术应用水平和综合评价等六大方面 i 定出2 6 项标准，对全国2 8 0 多个城 市进行考察评价，最终评出城市信息化5 0 强 2 g i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，地理信息系统，是国际上2 0 世纪6 0 年代以来发展起来的一 门新兴技术它是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地 理学，测量学几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术其最大的特点就在于它能把地 球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来 3 - - 浙江大学硕士学位论文 术，等等，为城市信息化的进一步快速发展创造了良好的条件。 1 1 3 初露端倪的小城镇信患化 在区域与城镇信息化建设风起云涌的时代，小城镇信息化建设由于资金、技 术及认识上的不足还处在起步阶段，信息化建设滞后于现有城镇化发展要求，影 响城镇化的进一步发展。在积极加快城镇化与信息化发展的今天，有理由相信小 城镇信息化将成为信息化未来的又一热点。 ( 1 ) 国家对小城镇信息化的大力扶持 近年来中国的信息化建设发展迅速，在国家政策的引导下，信息化建设的不 断向基层深入 首先，国家大力开展基层单位信息化试点工作，对积极扶持基层的信息化。 例如北京在数字城市的建设中，信息化建设的覆盖面不仅包括城市，还包括广阔 的农村乡镇地区，确定了多个全市“数字乡镇”建设的试点单位。这些信息化试 点都是小城镇信息化建设的必要尝试，为进一步开展小城镇的信息化建设积累了 经验。 其次，国家如国家“十五”科技攻关课题一一“小城镇规划建设管理信息系 统”，这体现的是国家对基层的技术扶持。经过前几年的试点经验及相关科技攻 关研究以后，国家又开始频频发力，积极加快小城镇信息化的建设的进一步发展 研究。“十一五”期间启动“城镇绿地生态价值评估与图形化关键技术研究”， “城镇基础设施建设关键技术研究、“基于标准化和精确化的城镇绿地生态信息 快速获取关键技术研究”“数字城镇和综合功能提升关键技术研究”等关键技术 的研究，将为小城镇信息化发展做好技术保障等。 由此可见，小城镇信息化建设有非常良好的外部条件。 ( 2 ) 小城镇规划建设任务日益繁重，信息化需求日益迫切 有部分小城镇由于经济实力的增强，建成区面积明显扩大，随之增加了大量 的物质建设，小城镇管理的任务也不得不主要体现在了其规划建设管理上，此时 搞好规划建设管理就成为了小城镇发展的首要任务，小城镇规划建设管理也自然 成为了小城镇信息化的主要对象 另外，从城乡规划法的颁布、规划管理体制变革的趋势和各地城镇规划管理 建设的实践看，部分规划管理职能下放到小城镇，小城镇规划建设管理活动有相 一4 一 浙江大学硕士学位论文 对复杂化的趋势，客观上需要借助小城镇信息化带来的契机以提高小城镇规划建 设管理的效率。 从上述两方面看，为缓解小城镇规划建设管理活动面临巨大的压力，一方面 应适时调整机构和充实管理人员，另一方面更应当借助信息技术，加快信息化建 设，提高规划建设的水平和效率。 ( 3 ) 小城镇规划建设管理相对落后，信息化成为其提高管理水平的重要机遇 目前，小城镇的规划建设管理因为受到管理体制和技术条件的制约，发展仍 然相对缓慢，规划建设管理过程中也存在较多问题： 在规划建设管理过程中，大部分小城镇仍然沿用传统的手工操作方法，导致 规划建设管理人员工作强度大、工作效率低。很大部分规划建设资料仍然是纸质 文档，电子文档和纸质文档的管理和归档情况较差无基本没有归档 针对小城镇规划建设管理水平低下的实际的情况，小城镇应抓住城乡一体化 发展与信息化建设深入的机遇，加快自身规划建设管理信息化的步伐，切实提高 规划建设管理的效率，加强规划管理的规范性和科学性，从而实现小城镇健康、 快速的发展。 1 2 研究内容和研究意义 1 2 1 研究内容 在目前全球信息化、区域与城市信息化的大背景以及“小城镇，大战略”方 针指引下，小城镇信息化建设的重要性将日益凸显。在小城镇各项管理活动中， 规划建设管理是其中的一项核心内容。因而，小城镇信息化客观上需要优先考虑 规划建设管理信息化的需求。基于这样的时代背景与现实要求，论文提出以面向 规划建设领域和政府管理为目标的小城镇规划建设管理信息系统的研究及原型 实现的课题。论文从分析小城镇规划建设管理职能入手，研究了开发小城镇规划 建设管理信息系统需要解决的关键问题，并以此为基础，设计和实现了小城镇规 划建设管理信息系统软件原型。 论文研究的技术路线如图1 - 1 所示。 浙江大学硬士学位论文 l 小城镇规蔻j 建设管理信息系统l 提 l 研究及原型实现 l 出 课 i 研究背景i , i t l 研究意义l 题 | 相关理论研究j 耋耋l 重点分析研究i 鸳l 实例开发研究i l 一 1 一j 一j 一 小 城 小 系 系系 毳统 统 曩 数 的 据 界 面 解 决 课 题 城 市 城 香嚣曩羹錾 标库 现 镇 相 镇 规 相 关 划 关 系 建 系 统 设 统 的 管 理 与 设 原 计 则 的 研 职 究 曩箨 研 究 能 究 及 相 关 餐 基础理论研究阶段j 关键点研究阶餮”7彩实践阶段，7 勿 c o k 。；i 鬻笋氅璧囊l - ，一- 。 誓 总 结论与展望l结 图1 1 小城镇建设管理信息系统设计与实现的技术路线 论文的主要内容安排如下： 1 ) 论文第一章以全球信息化、城市信息化与小城镇信息化等相关研究背景 为依据，提出以小城镇建设管理信息系统研究及原型实现作为论题，同时指出了 本项研究的意义。 2 ) 论文第二章从g i s 的发展历程与发展趋势、城市规划管理信息系统、小 城镇规划建设管理信息系统三个方面来阐述相关的研究及其进展。 3 ) 论文阐述了解小城镇规划建设管理的职能和办公流程，分析了小城镇规 划管理职能或权限的变动及发展趋势，这为小城镇规划建设管理信息系统需求分 析和功能设计提供了重要的依据。这构成论文的第三章内容 4 ) 论文第四部分研究了小城镇规划建设管理信息系统需要着力解决的几个 关键问题，包括系统主要功能设计、所采用的平台软件选择、开发模式选择、 c a d 数据的改造等内容，这将为软件原型的实现提供依据。 5 ) 论文第五章以院桥镇为例，设计并实现了小城镇规划建设管理信息系统 一6 一 浙江大学硕士学位论文 软件原型，并介绍了系统的主要功能。 6 ) 论文最后对本研究进行了总结，指出了了本项研究的不足及有待进一步 深化的内容，并对系统日后的发展作了初步的展望 1 2 2 研究意义 ( 1 ) 有利于提高小城镇规划建设管理水平 建设小城镇规划建设管理信息系统，有利于规划和建设项目文档的归档，有 利于规划编制项目、规划用地和建设工程相关数据和信息的管理，并避免由于手 工操作带来的人为误差和重复劳动，从而切实提高小城镇的管理水平和效率。 ( 2 ) 推动小城镇信息化建设 小城镇规划建设管理信息系统是小城镇信息化建设的重要内容。该类系统的 建成和运行，无疑将在一定程度上提高小城镇的信息化水平。若该类系统能有效 地应用于小城镇规划与建设管理办公业务中，将具有极大的示范效应，从而推动 小城镇其它层面上的信息化建设。 ( 3 ) 面向规划管理领域g i s 应用理论的丰富和补充 面向城市的规划建设管理信息系统的研究已经较为深入，但是基于小城镇的 特点开展相关的规划建设管理信息系统研究还相当缺乏。这个方向的研究，对于 丰富和完善规划建设管理信息系统的理论和方法，具有较强的现实意义。本论文 研究试图在此方面能略尽绵薄之力 ( 4 ) 加快g i s 技术在小城镇中的应用 由于涉及到空间数据的管理、查询、统计和分析，规划建设管理信息系统通 常也是一个g i s 平台。点多面广的小城镇使用该类系统，对于普及g i s 技术， 拓展g i s 的应用范围，具有十分重要的意义。 1 3 相关概念界定 由于各类学者对小城镇都有不同的理解，因而目前对小城镇尚无统一、明确 的定义一般来讲，小城镇是介于城市与农村居民点之间的过渡型居民点，它是 联系城乡关系的纽带。 按广义的理解，小城镇可以包括2 0 万人以下的县级市，依法设立的建制镇， 农村集镇( 通常为乡政府所在地) 三种不同类型的城镇在小城镇规划建设管理 上，2 0 万人以下的县级市与建制镇中的城关镇( 一般为县政府所在的城镇) ，其 一，一 浙江大学硕士学位论文 行使县政府职权，并按照中小城市模式来对各项规划建设进行管理，与一般的建 制镇和集镇相比，无论其职权还是管理模式上都要复杂的多。目前城市规划管理 信息系统( u p m i s ) 即是通过细致分析此类职权和管理模式开发得到的，因而可 以直接支持县级市和城关镇规划建设管理。而一般建制镇和集镇由于管理职权和 管理模式的差异无法直接套用u p m i s 。同时也因为在综合实力上存在差距，一 般建制镇和集镇更需要获得适合自身定位的规划管理信息系统来支持其日益增 加的规划建设管理工作 因而，本次研究所指小城镇对象，仅包括一般建制镇和集镇，不包括2 0 万 人以下的县级市和城关镇。 浙江大学硕士学位论文 第2 章相关研究综述 由于涉及到空间数据的管理与分析，小城镇规划建设管理信息系统通常也是 g i s 的应用系统。显然，g i s 技术的发展对小城镇规划建设管理信息系统的建设 至关重要。与小城镇规划建设管理信息系统相比，城市规划管理信息系统相对成 熟，具有很多可以借鉴的经验。因而，以下将从g i s 的发展历程与发展趋势、 城市规划管理信息系统、小城镇规划建设管理信息系统以及u p m i s 对小城镇的 适用性分析四个方面来阐述相关的研究及其进展。 2 1g i s 的发展历程与发展趋势 地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，g i s ) ，它是利用现代计算机 图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测 量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。此概念由2 0 世纪6 0 年代加拿大测量学家r et o m l i n s o n 首先提出，在6 0 年代中期，全球第 一个g i s 一一加拿大地理信息系统( c g i s ) 成功开发，系统应用于自然资源的 管理和规划。自第一个g i s 诞生以来，g i s 在国际上经历了以下四个主要发展阶 段： 1 ) 6 0 年代起始阶段：各国开始筹建多种组织和机构以传播g i s 知识和发展 g i s 的技术，这一阶段主要注重于空间数据的地学处理。 2 ) 7 0 年代稳步发展阶段：随着计算机技术迅速发展，促进和推动g i s 向实 用化方向发展。7 0 年代初期，美国推出了两个著名的g i s ：美国环境系统研究 所( e s r i ) 开发的a r c i n f o 和美国商业部人口普查局开发的t i g e r 系统。这 2 个g i s 提出的关于地理信息的组织方式，对g i s 发展产生了深远的影响。 3 ) 8 0 年代快速发展阶段：此阶段注重于空间决策支持分析。g i s 的应用从 解决基础设施的规划转向更为复杂的区域开发，同时g i s 与同遥感技术结合起 来研究全球性的问题，应用已涉及到许多的学科和领域。 4 ) 9 0 年代为g i s 的用户时代：随着激光扫描技术、网络技术等一系列技术 的飞速发展与应用，大大增强g i s 的空间数据处理、分析能力，使其逐步形成 了从数据的获取、数据的处理分析，直到数据的决策规划。 现阶段，g i s 已广泛应用到各个领域。各个国家争先投入物力和人力用于 浙江大学硕士学位论文 g i s 建设。它已成为许多机构必备的工作系统，9 0 的欧美发达国家的企业和政 府部门正在使用或准备使用先进地理信息系统 4 】。具备并使用先进的地理信息 系统成为衡量其国家职能部门、企事业单位管理水平的一个重要指标。 国内g i s 的研究和相关实践始于2 0 世纪8 0 年代，1 9 8 5 年，我国建立了第 一个地理信息系统国家重点实验室一一中国科学院资源与环境信息系统国家重 点实验室，随着另外两个g i s 国家重点实验室的相继建立，我国g i s 技术的发 展迎来了绝佳的良机。进入2 0 世纪9 0 年代，地理信息系统及相关技术在我国 进入快速发展阶段，切合行业特点，g i s 逐步走向实用化，并为国民经济重大问 题提供分析和决策依据。得益于计算机技术及软硬件的发展、成本的降低，以及 g i s 软件本身的改进和提高，g i s 在近二十年内得到了飞速的发展，在土地管理、 城市规划、交通运输、房地产、重大工程、各类综合管线、环境保护等领域均有 较深入的应用。 受信息化进程不断推进，计算机技术日益进步，行业应用需求不断深化等因 素的影响，g i s 技术飞速发展，并呈现出一些新的发展趋势和研究热点：具体包 括w e b g i s ，g i s 海量数据管理，3 s 技术，o p e i l g i s 一一开放式g i s ，虚拟g i s ， 三维g i s ，时态g i s ，组件式g i s ( c o m g i s ) ，无线通信与g i s ，等等。得益于 这些新技术的发展，g i s 在各个领域的应用更加灵活，也使得g i s 技术应用涉及 面不断扩大、专业程度不断提高 2 2 城市规划管理信息系统( u p m i s ) 的现状、问题及趋势 2 2 1u p m i s 建设现状、发展历程及发展趋势 ( 1 ) u p m i s 建设现状 城市规划行业现已成为我国推广应用g i s 最有影响力、发展最快和取得实 际成果最多的领域之一。据不完全统计，截至2 0 0 6 年，全国已有1 2 0 个城市建 设了u p m i s ，接近1 8 0 个u p m i s 正在积极建设之中。基本覆盖直辖市、省会、 计划单列市和经济发达地区城市规划管理部门利用地理信息技术建设城市规划 管理信息系统，为城市规划管理提供了快捷有效的空间分析方法，从而为城市规 划管理决策提供支持。另一方面，系统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等工具，从而不断地提高了规划管 一1 0 浙江大学硕士学位论文 理工作的效率和水平 经过2 0 多年的发展，我国很多个城市围绕“一书两证”的办案过程建立了 u p m i s 以实现办公自动化，简化程序，缩短审批周期，提高办案的效率与质量。 从全国的情况来看，无论是直辖市，还是大城市，抑或是一般城市都有建立了较 为完善的城市规划管理信息系统的例子如北京市规划管理信息系统1 ，不但满 足规划管理部门的日常业务办公管理，还满足城市规划方面、城市建设方面、城 市管理方面，辅助决策方面众多的要求。南京市城市规划管理信息系统【5 】，实 现了数字报批、规划业务流程自动化、图文传递电子化、办案手段现代化，在规 划局系统范围内达到传输网络化、图文一体化、管理科学化的目的。济南市城市 规划管理信息系统【6 】，是以g i s 软件为平台，以辅助济南市规划局规划管理、 决策和规划设计为主要目的，以实现图、文、表、管一体化的、综合型、空间型 现代化城市网络管理信息系统，该系统作为建设部1 9 9 4 年科技研究计划项目。 菏泽城市规划管理信息系统【7 】是以计算机网络为载体、g i s 软件为平台，为城市 规划、管理，决策服务的应用型技术系统。开封市规划管理信息系统【8 】，是适 合中等城市规划管理信息系统。东营市城市规划管理信息系统【9 】集“一书两证” 审批、批后管理、行政办公和地理信息应用于一体的，以数据共享为核心、应用 整合为目标的新一代规划政务信息平台。 国内大多数城市也通过建立规划网站，实现网上直接下载项目申请表，完成 网上的报建的操作，不仅大大方便了建设单位的报建工作，同时也提高了规划管 理的工作效率。另一方面，也推进了政务的公开，与公众实现了良好的沟通，大 大改善规划部门的社会形象。 ( 2 ) u p m i s 发展历程 u p m i s 的发展过程经历了文档管理、辅助办公，图形为主、办文为辅和图 文一体、同步流转3 个阶段，目前正处于用户定制、“积木搭建”的第四个发展 阶段 1 0 1 ： 1 ) 1 9 9 0 1 9 9 5 年是文档管理、辅助办公的第一阶段。系统以办文管理为主 线，用商业化的工作流管理软件来实现信息交流、过程建模、任务自动化追踪和 处理。一定程度上提高了业务办公的效率和质量，与其他管理行业中的m i s 系 1 资料来源，天夏科技主页，h t t p ：w w w l t x g i s c o r r e c i t y _ b e i j i n g _ o s a s p 一1 1 浙江大学硕士学位论文 统相仿，以数据库管理软件完成对文档信息进行简单的存储、查询等操作。此类 系统缺乏整体性，特别是对图形信息处理无能为力，因而不能满足规划部门业务 办公的需要。 2 ) 1 9 9 5 1 9 9 7 年是图形为主、办文为辅的第二阶段。系统会主要以图形管 理为主线，办文审批内容作为图形属性来管理，并通过一定的编码将图形系统与 案卷结合再一起。系统采用跨平台的开放方式，其中m i s 功能在数据库软件平 台上开发，g i s 功能在g i s 平台上开发。m i s 与g i s 的相互独立，使得管理人 员需要不断在两者之间进行切换操作，无法实现图文的同步流转。因此，系统难 以实现图文实时联网通讯和空间数据实时更新，图文不能达到一体化的要求。 3 ) 1 9 9 7 2 0 0 1 年是图文一体、同步流转的第三阶段。此阶段系统基本上能 够实现对图文信息的集成管理并支持日常业务处理和监控。系统用关系数据库管 理文档，用商业化g i s 软件管理图形数据，用“控制流”和“数据流”来表达 系统执行过程和对图文数据的操作与控制。这种方法基本上能实现图文信息的集 成管理。 4 ) 目前的系统开发处于用户定削、“积木搭建”的阶段。此阶段要求分析 u p m i s 特定领域的模型，并以此为基础提取、开发和组织可复用构件，即把特 定领域内的u p m i s 的功能封装成组件，在开发新的u p m i s 时，将需要的组件 进行组装( 此过程类似于积木搭建) ，从而快速构造新的u p m i s 系统。其次将规 划管理中的易变部分与程序分离，通过可视化界面直接修改其可需要定制的实 体，从而快速、便捷适应管理业务的变化。 ( 3 ) u p m i s 发展趋势 随着规划管理的变革，g i s 技术的进步，以及相关的计算机技术如虚拟现实 技术的发展改良，u p m i s 的发展呈现以下几项趋势： 1 ) 注重w e b g i s 开发 青睐于采用w e b g i s 来开发u p m i s ，这意味着规划管理工作将不在受空间 约束，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。以统一 的网络浏览器作为办公办文的界面，即可实现办文工作的普通查询和统计工作 在体系架构上采用三层结构的系统，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) 分别运行于网络的不同机器之上。 浙江大学硕士学位论文 2 ) 关注组件式开发与系统定制 系统以对象模型为核心，基于系统定制的要求，利用组件化技术将g i s 功 能封装成能方便嵌入到任何开发语言中的一系列组件，这使得g i s 的功能在系 统集成中得到表达，很好的实现g i s 与m i s 的无缝衔接，它代表了未来技术的 发展方向。通过识别各类u p m i s 系统中的共同特征和可变特征，抽象和形成领 域模型，构建u p m i s 特定领域的软件体系结构，并以此为基础提取、开发和组 织可复用构件从而，解决u p m i s 在机构和业务发生变化时灵活性不够的问题。 3 _ ) 积极应用虚拟、三维g i s 技术 在u p m i s 中，通过将虚拟现实技术( v r ) 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，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，从而改善规划管理的决策。利用它，城市规划设计师也可对 自己的设计进行身临其境的感受，辅助进行形象思维和空间造型。利用虚拟现实 技术与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。庞前聪 1 1 认为城市三维动态规划信息系统将使城 市规划设计及相关管理部门摆脱二维、静态的管理模式，能够在有管理对象的立 体视图、多时相和对象属性的三维、交互、动态、虚拟城市环境中，准确掌握规 划状况。 4 ) 整合遥感技术 中国快速的工业化和城市化进程，造成城市快速的扩张及城市的不断变动， 虽然测绘行业发展迅速，但仍然无法完全解决数据的获取及更新时呈现的成本 高、耗时长，数据处理过程冗长且工作量大的问题。遥感数据具有的信息丰富、 准确、现势性强、更新周期短等突出特点，利用g i s 和遥感集成技术，可以制 作适合城市规划的数字正射影图、土地利用图及一些数字专题图，从而一定程度 缓解上述问题。另外，更理想的平台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断 地发展，可以预期遥感在城市规划管理领域里将发挥更大的作用。 5 ) 构建面向实体的规划图文数据模型 传统的基于地图的数据组织与处理模式，其地理空间数据所表达的模型并不 能正确反映出地理现实世界在规划数据组织和处理上，应能够直接面向客观世 界中的空间实体及其相互之间的关系，能够在任意范围内进行计算。这样在数据 浙江大学硕士学位论文 组织上突破原有的实体点、线、面、图层、地图和图库的结构，直接面向区域或 空间实体，从而免去了由地图派生出来的图幅、比例尺等对数据组织和处理的决 定性影响。 2 2 2u p m i s 的一般架构与功能 ( 1 ) 系统一般架构 u p m i s 在总体结构上采用三层结构体系：数据层、应用逻辑层( 中间) 和 应用层，如图2 1 所示。 图2 - 1 总体系统软件体系结构图1 ( 2 ) 系统的基本功能 对于业务处理为目标的u p m i s 来说，其功能一般包括业务处理功能、督办 功能、查询服务功能、统计分析功能、系统维护功能、各类定制功能、图形功能。 其中，业务处理功能、查询及统计分析功能、图形功能是三项较重要的功能。 业务处理功能，由于u p m i s 的核心目标是要做好“一书两证”业务办理过 程，因而包括以下功能：项目情况及各类申请表的录入，联网审批，项目文档的 流转，各类文档及“一书两证”的套表的实时打印。 查询及统计分析功能，能从定量的角度分析目前规划建设的发展状况，为政 府在规划建设方面的决策提供快捷而有效的支持。包括以下功能：单项查询，综 合查询，分项查询，报表统计，动态报表统计。 资料来源，张毅中等编著，城市规划管理信息系统，北京：科学出版社，2 0 0 4 7 ，( 9 4 ，2 5 3 ) 一1 4 浙江大学硕士学位论文 图形功能：规划管理中需要牵涉大量地图纸，规划管理者很大的技术性工作 也是体现在查图、审图上面，因此图形功能是系统整体功能中重要的一部分。基 本包括实现基础地形和项目图形的综合管理功能；项目定位与导航；项目图形编 辑、储存和打印三个方面。 u p m i s 涮嘲俐俐倒糯 图2 - 2u p m i s 的一般功能 2 2 3u p m i s 的实施与运营的相关问题 尽管u p m i s 发展迅速，但实际的应用效果尚不如预期的理想，“建而不用” 的情况是较为普遍的现象。究其原因，主要有以下几个方面： ( 1 ) 与业务流程衔接不够紧密，系统软件设计上还存在一定的缺陷 系统在业务办理过程中，存在灵活性不足的问题，不能很好的适应业务流程 等变化因素；存在系统与规划管理业务结合不紧密及没有稳定成熟的推广价值的 缺点，实用性有待提高；开发单位设计单位的系统建设能力良莠不齐，部分单位 尚缺乏g i s 工程开发经验。 ( 2 ) 基础信息的及时更新成为u p m i s 的应用的瓶颈 数据更新往往需要耗费大量的人力、物力。在目前中国城市化快速发展的时 期，为保持数据的现势性，政府管理部门往往要负担高昂的数据更新成本。对于 经济相对不发达的城市而言，规划管理部门通常难以负担基础空间数据的更新费 用，致使系统依然沿用过时的基础数据，系统的实用性大为降低对这些城市而 言，u p m i s 的应用就进入了一个恶性循环，随着时间的推移，系统逐渐成为“摆 设”的例子并不鲜见 浙江大学硕士学位论文 2 3 小城镇规划建设管理信息系统的研究进展和开发实践 2 3 1 系统框架与建设模式探讨 城市规划管理信息系统的研究和实践可至少追溯到上世纪八十年代末期，而 小城镇同类信息系统的研究和开发实践还是近十年以来的事情。余明、裴新生分 别在1 9 9 7 年和1 9 9 8 年指出了小城镇规划领域中应用g i s 的重要性，设计了相 关规划管理信息系统的框架。 图2 - 3 小城镇规划管理信息系统体系框架 余明 1 2 】认为城市中的管理信息系统的应用存在着研究热，但实现、运行难 的矛盾。与城市相比，小城镇在同类信息系统建设方面存在着以下优势：系统数 据量少，系统结构相对简单，开发周期短、投入少、见效快。对于部分经济实力 较强的城镇而言，规划建设管理信息系统的建设已不存在物质性的障碍因素。 裴新生和余明的工作开了同类相关研究的先河。从总体框架看，系统比较全 面的包括了规划建设管理的方方面面，但似乎也存在着基本应用系统设计过于复 杂，与城市规划管理信息系统的设计雷同，缺乏主次，没有很好针对小城镇规划 建设管理任务进行分析和设计。对小城镇而言，系统过于复杂，可操作性不强。 另外，研究也仅停留在系统框架的探讨上，对于系统开发模式、数据库设计等关 键点未作探讨。 张新长 1 3 1 认为小城镇管理信息系统应用范围除小城镇规划建设管理方面 的各项工作外，还应当涉及小城镇管理的综合领域，包含基础设施、自然资源、 浙江大学硕士学位论文 环境保护等城镇发展的各个层面。他在珠江三角洲地区小城镇管理信息系统框架 研究中提出，该类系统主要包括基础设施的协调开发、环境污染治理的协调与管 理、经贸关系的协调与管理、人口迁移与流动的协调与管理等等多个子系统。他 同时强调，专业的信息系统和综合的信息系统虽然是作为两个不同的系统，但是 两个系统之间是有密切联系的。张美亮 1 4 则提出一种渐进的策略，他在分析小 城镇综合信息系统系统目标时，认为近期以满足城镇规划管理为系统主要建设目 标，结合城镇近期建设规划的制定和修订建设城镇规划项目评估系统；远期可通 过适当的研究与攻关，建成集信息管理、决策支持和办公自动化为一体的城镇综 合信息系统。孔鉴成 1 5 】在探讨数字城建综合信息系统的建设框架时提到，从开 始建设地理信息系统之初起，上层的城市综合地理信息系统，便应数字城建综合 地理信息系统的建设有所考虑，但需待前者的基础层和专题层建成之后，方能着 手实施