1引言

在快速變化的全球信息化發(fā)展過程中，空間數據基礎設施建設和地理空間數據管理手段面臨著新的挑戰(zhàn)。國內外主要城市根據各自的需要，大力加強空間基礎設施信息的收集。對于城鄉(xiāng)規(guī)劃管理部門來說，實現規(guī)劃區(qū)基礎空間數據的信息管理，掌握城市社會經濟生產和生活的現狀和變化，作為城鄉(xiāng)規(guī)劃、城市建設和城市管理的重要基礎工作尤為重要。建筑信息具有覆蓋面廣、數據量大、信息收集困難等特點。城市建筑量、容積率、建筑密度、使用功能、空間分布等詳細信息可通過建筑信息準確獲得，是城鄉(xiāng)規(guī)劃管理和城市建設的重要基礎數據源。

以建設項目為核心的空間屬性信息分布在規(guī)劃、建設、房地產等部門的審批環(huán)節(jié)，如空間圖形、建筑屬性等。目前，由于缺乏全面的數據集成機制，信息收集不能得到相同的管理，嚴重影響了空間信息的利用水平。因此，結合城鄉(xiāng)規(guī)劃自身的業(yè)務需求，建立完善的城鄉(xiāng)規(guī)劃建筑信息數據庫及其管理體系，建立健全長期建筑空間信息管理、維護更新機制，打破城市建筑空間信息資源數據庫信息島模式，提高信息收集和數據應用能力具有重要意義。

2方法和過程

2.建筑空間數據庫實現目標建設

城市建筑空間信息的整合實現了各種建筑圖形數據的集中管理。通過在建筑數據整合過程中形成一套城市空間建筑信息的管理和工作機制，實現建筑信息的整合和智能更新，通過完善的數據共享接口實現相關部門的數據互聯(lián)，促進建筑空間信息結果的有效應用�；�于上述原因，新城市建筑空間數據庫信息管理模式的建設應致力于以下研究：

（1）一套標準：建立宏觀、中、微觀的建筑空間數據庫標準體系。提出建筑空間數據庫的結構，明確建筑空間數據庫建設的內容，建立建筑空間信息數據標準和調查標準，明確和詳細規(guī)定信息編碼規(guī)則、用途分類、調查表、技術方案、結果要求和標準。研究制定空間數據庫建設過程和數據更新機制，滿足智能城市背景下城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎設施數據管理的需要。

(2)一組流程:整合全流程圖形和信息，構建多源建筑數據庫。在統(tǒng)一數據整合流程、明確數據存儲標準的基礎上，以城市建設和規(guī)劃審批管理單位為核心，梳理并入庫城市建設相關的全過程建筑圖形和屬性數據，實現基于城市用地功能單位的建設項目圖、文、表、檔信息的全生命周期關聯(lián)。

(3)基于G的研發(fā)平臺IS建筑空間數據庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數據存儲、瀏覽查詢、數據編輯、統(tǒng)計分析和決策輔助功能，實現大型建筑空間數據的可視化存儲、編輯、管理和更新。在此基礎上，結合建筑數據庫的屬性信息進行數據挖掘，開發(fā)城鄉(xiāng)建設規(guī)劃管理領域建筑信息的應用功能，通過相應的數據結構實現跨部門數據共享交換的目標。

（4）一系列應用：通過對國內外建筑空間信息管理應用領域的研究分析，總結梳理不同建筑空間數據的類別和要求，建立建筑空間數據的量屬性集，建立基于建筑空間數據庫的規(guī)劃決策輔助范式，滿足規(guī)劃編制、審批、審批后管理、政策決策支持等需求。

2.梳理建設項目空間信息流通機制

2.2.1多元化建筑圖形資源運行流通周期梳理建筑空間信息是在建設項目所在地相應的城鄉(xiāng)規(guī)劃條件下逐步形成的。因此，有必要梳理各部門在相應業(yè)務下產生的建筑空間信息。通過對城市建設職能部門的業(yè)務分析，涉及項目建設空間管理的部門主要是土地、規(guī)劃、住房和房地產；從建筑空間控制的角度來看，土地部門的管理主要是項目土地利用水平，規(guī)劃部門的管理從土地利用到建設單位，住房和房地產部門的建筑空間管理主要體現在住房和住房信息管理上。各職能部門的建設項目審批要素如表1所示。

2.2.建筑屬性數據庫作為建筑圖形數據庫的外部屬性，是數據統(tǒng)計作為建筑圖形數據庫的外部屬性，是數據統(tǒng)計和分析的重要基礎。它可以對建筑空間信息進行全面、深入的分析，幫助空間定位和顯示空間實體的分布特征，為規(guī)劃管理和規(guī)劃決策提供重要的參考信息。城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、編制、設計對建筑信息的需求水平不同，需要建立基于建設項目的宏觀、中、微觀管理結構，從不同維度實現建筑信息的分析、管理和提取。建筑空間數據庫需要建立一套從不同維度進行聚類分析的數據管理模式。為滿足城鄉(xiāng)規(guī)劃中各級建筑信息的應用需求，本研究提出了建立項目-單層-樓層-房屋類型的多層次建筑信息管理模式，通過項目編號和單體編號建立建設項目與單體的空間屬性，實現建設項目的綜合管理。宏觀管理：以土地紅線、地塊為基本指標，實現建設項目的邊界、體積項目的統(tǒng)一管理。

中層：以建筑單體為基本單元，實現建筑高度、層數、使用功能、建筑數量等建筑建筑的管理。微觀層面：以建筑樓層和房屋類型為基本單元，實現建筑構件、樓層信息、房屋類型信息和預售銷售信息的管理（圖1）。

2.2.3以需求為導向的城鄉(xiāng)規(guī)劃信息數據庫建設標準設計城鄉(xiāng)規(guī)劃建設空間信息對應的圖形信息庫和屬性信息。通過對建筑空間信息的綜合和深入分析，輔助空間定位和顯示空間實體分布特征，為規(guī)劃管理和決策提供重要的參考信息。以城鄉(xiāng)規(guī)劃應用需求為導向，在合理的建筑特征屬性范圍內建立深度優(yōu)化的建筑空間數據庫結構，是建筑空間數據庫建設的重要工作內容。主要包括：規(guī)劃編制現狀信息分析提取、重大決策輔助支持、建筑全生命周期信息查詢、城市建筑保護等。基于此，相應的建筑屬性結構庫的設計將直接為城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展提供有利的輔助手段（圖2）。

2.三是建筑空間庫的和更新過程機制

2.3.1.在梳理各類建筑空間數據流通階段、制定數據存儲和應用標準的基礎上，對所有數據進行全面整合。整合的主要工作包括完成各階段的數據信息收集、圖形轉換和信息補充調查。工作流程如下：（1）圖形整合：基于當前地形圖完成建筑GIS對于未更新地形圖的建筑，結合定位紅線、竣工驗線和遙感圖像圖，輔以現狀補充調查，完成區(qū)域內建筑圖形的整合。（2）屬性要素輸入：根據建筑空間數據庫建設的要求，完成建筑屬性項目的經濟技術指標、單體建筑的經濟技術指標和單體信息的屬性輸入。

（3）信息關聯(lián)：在完成項目圖形和屬性輸入的基礎上，根據項目信息和單一信息，相關規(guī)劃部門的審批信息、圖形材料和文本材料信息，使建筑空間數據庫內容與規(guī)劃信息無縫連接，預留端口實現與房地產等部門的長期數據對接。數據分類過程如圖3所示.3.2建筑空間數據更新機制研究在整合各階段建筑空間數據庫的基礎上，通過分析城鄉(xiāng)規(guī)劃建設審批過程中數據更新的特點，建立相應的數據更新機制，確保建筑空間數據更新的及時、準確。數據更新主要設置在以下階段：建設項目總平面圖階段：進入建設項目總平面圖審核時，完成總平面圖規(guī)則、項目范圍及相應建筑輪廓、建設項目屬性和建設單個屬性相關輸入三個方面，所有建筑標狀態(tài)。

建設項目規(guī)劃許可階段：建設項目頒發(fā)建設項目許可證后，完成定位紅線規(guī)則和上圖，定位圖中的建筑輪廓取代原總圖中的建筑輪廓線，并輸入相應的屬性本階段的建筑標識為在建狀態(tài)；竣工驗收許可證階段：建設項目頒發(fā)竣工許可證后，完成竣工驗收圖規(guī)則和上圖，竣工圖中的建筑輪廓取代原定位圖中的建筑輪廓，并輸入相應的屬性。本階段的建筑標識為已建狀態(tài)，實現建設項目生命周期內的建筑空間數據更新（圖4）。

3實證案例

3.以長沙湘江新區(qū)為例，建筑空間數據庫建設

為了充分掌握城市建筑空間分布的特點，長沙開展了建筑空間數據庫的應用研究。本研究結合城市建設過程規(guī)劃管理部門批準的圖形和審批屬性，建立了以湘江新區(qū)為試點區(qū)域的建筑空間數據庫。本研究包括4398棟竣工線圖建筑、3970棟定位紅線圖建筑、91484棟全要素地形圖和線性地形圖建筑，結合衛(wèi)星圖像補充現有建筑，檢查3112棟建筑，結合建筑使用功能和城鄉(xiāng)規(guī)劃土地分類標準，完成建筑性質、建筑年齡、高度、材料等信息，形成長沙湘江新區(qū)綜合建筑空間數據庫，在此基礎上，完成長沙建筑空間數據管理平臺研發(fā)，實現數據查詢、數據編輯和數據分析功能，實現規(guī)劃批準和編制中建筑數據的輔助決策（圖5）。

3.2建筑空間數據庫應用

建筑空間數據庫建成后，可在城市建筑容量分析、城市空間形式研究、公共配套設施服務范圍評價、項目選址分析、建設用地儲備、規(guī)劃編制、規(guī)劃修訂等規(guī)劃實施全過程中進行服務和應用，及時提取和分析相關數據，為城鄉(xiāng)規(guī)劃發(fā)展和決策提供重要定量依據。建筑空間數據的應用系統(tǒng)見圖6.2.1.城市建筑容量分析建筑空間數據庫具有建筑信息詳細的特點，可以快速提取特定區(qū)域的建筑現狀信息，可以計算城鄉(xiāng)總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和控制規(guī)劃范圍內的建筑容積率、建筑密度、建筑高度、各種建筑用地面積和建筑面積的控制指標，通過建筑信息數據庫和屬性輸入、建筑地板、建筑年齡、建筑性質、基礎面積、建筑總面積等方面的信息可以在地理空間上定制統(tǒng)計，通過疊加控制詳細規(guī)劃、衛(wèi)星圖像等圖形，可以快速導出相應的建筑經濟指標，服務于規(guī)劃編制的數據支持（圖7）.2.2規(guī)劃實施效果評價通過區(qū)域建筑容積率、建筑密度、建筑高度、各種建筑面積控制指標，與相應的規(guī)劃指標進行比較，評價規(guī)劃實施效果，為規(guī)劃修改調整、規(guī)劃管理和政策安排提供依據（圖8）。

3.2.根據建筑空間信息庫中不同時代建筑空間分布、建筑空間擴展等時間線，分析城市空間邊界的進化方向和進化加速度，直觀可視化地把握城市的發(fā)展過程（圖9）。通過對建筑高度分布的具體視角分析，可以進化出城市建筑高度分布的天際線，服務于建設項目的審批過程，在塑造美麗的城市景觀、天際線、最終建設城市建筑體系（圖10）方面發(fā)揮輔助作用。

4展望

建筑空間信息資源的整合改善了城鄉(xiāng)規(guī)劃的輔助手段，提高了規(guī)劃準備、規(guī)劃審批、審批管理等業(yè)務的準確性和可靠性，為科學規(guī)劃提供了數據支持。然而，隨著技術的進步和城鄉(xiāng)建設的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)規(guī)劃管理工作面臨著更高的要求。建筑信息資源的整合必須以高點為基礎，滿足多用戶的使用和共享，同時滿足建筑信息深度挖掘的需要。信息資源的廣泛覆蓋和深入挖掘是一個復雜的命題，建筑空間信息資源的整合是規(guī)劃信息工作的長期任務，是一個不斷循環(huán)和改進的過程。在這個過程中，困難和挑戰(zhàn)并存。為了滿足人們對深入信息的追求，建筑空間信息數據庫的未來工作應從以下方面進行深入的研究。

4.1建筑信息多維信息管理

結合BIM建立二維+三維數據瀏覽、查詢和顯示形式，實現項目單元、建筑單元、建筑信息的精細管理DVP基于三維地理信息系統(tǒng)的核心，實現城鄉(xiāng)規(guī)劃管理業(yè)務系統(tǒng)與三維平臺的無縫集成，支持二三維視圖同步聯(lián)動、二三維信息集成查詢、三維規(guī)劃空間分析等圖形交互功能，為規(guī)劃管理提供多元化的空間信息參考，提高審批決策的科學性（圖14）。

4.二、建筑信息數據庫+”應用模式

建筑管理的信息化和智能化構建了智慧城市的物理基礎。為了進一步豐富建筑信息的內涵，有必要探索能源使用信息、人口活動、居住信息、交通信息等行業(yè)信息的整合，形成建筑信息數據庫+應用模式，探索建筑空間數據庫在規(guī)劃編制、規(guī)劃審批、審批管理、實施評價等階段的廣泛應用（圖15）。