城市道路GIS数据的采集与实现

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　　摘 要：现状道路与规划道路红线是规划布局整个城市的基本骨架，是规划部门非常重要的数据信息。随着GIS技术的快速发展，利用GIS技术解决目前城市规划道路中的实际问题已经被许多城市运用,本文详细的说明了利用计算机技术和GIS技术对红线的采集录入操作及设计出规划道路红线地理信息数据的实现过程。
　　
　　关键词：道路红线；地理信息系统；数据输入；数据处理。
　　
　　为进一步推动城市规划地理数据的建设，满足城市规划领域的需求。利用GIS技术和数据库技术建立空间辅助决策平台来处理规划治理业务显得尤为迫切。传统以制图方式表达的数据逐渐被更为复杂的数据模型和要求所取代，这样就需要对原有数据进行大量的数据处理，或者采用新的数据处理工具来保证最终成果能满足要求。所以首先从数据的采集开始，运用一定的条件及技术形成符合规划条件的数字测量成果。把外业计算与内业计算、原始规划条件数据与成果数据，放在一起进行研究与讨论。
　　
　　一、数据采集
　　1 数据要求
　　1．1 数据输入
　　数据输入是指输入外业实测的条件数据及原有的规划数据.条件是规划行政部门指定的道路进行平面、高程控制及道路名称、道路长度、道路宽度等或是用地单位确认的道路（包括机场航道、轨道交通等）定线中的现状路边线、中线及相关数据。数据文件包括外业观测数据、规划数据、AutoCAD中的图形数据。然后将外业观测的数据传输到计算机中，形成图形，作为数据处理的起始条件。
　　1.2 规划道路图形库
　　图形库中有规划的中心线、红线、立交等，数据格式为*.dwg和*.dxf，基于AutoCAD R14.0以上版本。它作为规划的平台，方便查询、调取等。在进行作业时，可直接将规划路数据调到系统中，进行各种面积及距离的运算。
　　
　　2数据处理
　　2．1 数据分类
　　根据规划地形图数据采集技术规程，依据规划道路资料、设计要求、外业观测数据等原始信息，进行各种数据变换和计算，道路数据严格按标准进行分类、分层、分色，实现各种性质的道路要素代码、线型、符号的统一，按矩形图幅统一接边和存贮，生成满足规划要求和用户需求的数据产品。
　　2．2 处理要求
　　1）整体要求：平面坐标系统采用各个城市坐标系;高程系统采用1985国家高程基准，基本等高距为0.5米。
　　2）高程注记点精度：平坦地面注记点位中误差≤±7CM，其余按照《城市测量规范》（CJJ8-99）精度要求。
　　3）数据转换、入库要求：测绘规划地形图数据应首先在AutoCAD平台进行加工编辑，加工后的AutoCAD图形数据质量应满足一定的数据标准，并通过系统数据入库检查。
　　3 文件输出
　　文件输出包括CAD 文件及WORD文件（道路名称，道路坐标）。成果正确后可以打印输出并存储数据。
　　二、道路数据的设计
　　将城市道路分为空间数据库和属性数据库。空间数据库是将规划道路的空间位置分为点、线两种空间实体，点表示道路红线的桩点，即每一条道路的拐角点或交叉点；线表示道路，而道路又可分为道路中线、道路边线，它们用来精确表示规划道路的坐标和空间位置。
　　属性数据库是用来描述道路路面特征信息的。比如道路名称、道路长度、道路宽度等，利用这些道路的属性数据就能表示道路的所有信息，并且可以利用这些属性进行相应的查询、统计、分析、设计等。设计时将道路的属性内容存放在道路中线上，这样用户只需寻找道路中线就能查询道路的各个属性内容。 图1中列出了道路应该具有的基本属性字段，这些属性字段可以根据用户的需要进行扩充和删除。设计好规划道路红线数据，就可以对规划道路进行各种功能操作与数据处理，以满足规划审批与规划设计的要求。下面将几大功能模块罗列如下：（1）设计。因为空间数据库是采用城市坐标系精确的位置建立起来的，所以每一条道路红线都能精确地表示实际的道路位置，包括道路拐角、交叉口、立交桥、轨道、机场等复杂的路况都可以参照空间数据来定位。在规划辅助设计中，也可以参照规划道路红线来定位，设计出划审批中的用地红线、建筑红线、市政红线等。并且还可以利用GIS的空间实体模型进行相应的规划设计，主要是利用已有的道路数据及市政或规划处要求设计出道路的具体宽度、拐角转弯弧的半径、道路横断面等，也可设计出复杂立交桥等。这样通过科学的规划、设计出来的道路必然会对城市的总体规划以及控制规划都起着非常重要的作用。（2）输出。可以将设计好的道路红线数据按照任意比例尺打印输出，给规划部门野外实地测量、监察工作提供客观的科学依据。（3）查询。 通过对道路中线属性的查询、快速定位，可以非常方便地列出道路的具体信息，以供城市规划部门参考与决策。如通过道路名称查询可以非常迅速地查找出每一条道路所在城市电子地图的具体位置，同时还可查出这条道路的宽度、横断面类型、道路类型等。（4）统计。根据规划道路红线的数据进行相应的统计，也可以反映城市的发展规模以及整个城市的规划情况。
　　
　　
　　三、规划道路红线数据的具体实现
　　基于道路红线数据的设计，可以采用MAPGIS软件作为道路规划录入系统的地理信息系统平台，完成了MAPGIS城市规划道路录入子系统的开发。设计模块在规划道路红线中技术含量最高，同时也是规划道路红线最基本的操作。（1）道路红线精确录入。 通过CAD软件对现规划道路中线和边线进行处理，并将其录入。同时也可以按照软件的要求大批量先把道路录入，然后分门别类的对每条道路的属性再编辑和修改。 如：可以先将快速路全部录入，然后对每条路的名称、长度、宽度进行编辑。（2）道路拐角处理――平曲线处理。选择两条道路边线，再输入这个拐角的转弯半径，系统自动计算出与这两条直线位置相切的一段劣弧作为此拐角平曲线的空间位置，并且与边线自动连接。也可以在CAD中处理好之后，导入MAPGIS中处理。（3）道路拐角处理――直线切角处理，同样选择2条道路边线，求出这两条边线的交点，再依次输入距交点的距离，系统地计算出切角的位置，自动切开，并且自动剪断多余线段形成切角拐角（4）道路交叉口处理。在规划道路设计中，除了一些基本的拐角外还有大量的交叉口的情况，比如十字路口，甚至还有一些多路口的交叉口，如果仍用拐角处理就会增加用户的工作量，而利用计算机系统则能精确、快速、方便地解决道路拐角的转弯问题。
　　在设计、录入完成规划道路红线数据后，还可以给道路红线加上各种类型的标注，标出道路桩点的坐标、道路红线宽度、角度等，使道路红线的数据信息一目了然地显示在计算机上。或者通过属性查询按钮直接查询。 通过以上道路规划红线设计功能，就能够将目前城市规划行业中规划道路的各种表现形式用GIS 技术来实现。
　　
　　总之，利用GIS技术建立起城市规划道路数据库，就能够为城市规划管理部门的规划辅助设计、辅助决策、辅助审批提供规范、精确的根据!
　　注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看

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