將空間信息融入社區(qū)管理系統(tǒng)中

1、將空間信息融入社區(qū)管理系統(tǒng)中    摘要：隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高,在城市中出現(xiàn)了大量的住宅社區(qū),并引入了社區(qū)智能管理系統(tǒng),但在數(shù)字社區(qū)建設(shè)過程中,通過地理信息技術(shù)進(jìn)行社區(qū)的空間管理、信息查詢和定位分析的研究案例還不多見,本文主要通過地理信息技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),利用Web GIS方法,以北京市回龍觀居住小區(qū)為研究實(shí)例,將空間信息融入社區(qū)管理系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)空間信息的有效管理,并探討其在技術(shù)上的可行性及實(shí)現(xiàn)的途徑和主要方法。 關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；數(shù)字社區(qū)；智能管理 1.前言現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展已走入了以“數(shù)字”、“網(wǎng)絡(luò)”等為標(biāo)志的全方位信息化道路。許多

2、國(guó)家和地區(qū)都將信息化建設(shè)作為其搶占科技、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略之一。人們根據(jù)數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的對(duì)象與范圍的不同,演繹了“數(shù)字地球”、“數(shù)字國(guó)家”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字社區(qū)”等系列概念。隨著我國(guó)信息化水平的提高,以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為代表的信息技術(shù)已滲透到城市規(guī)劃、建設(shè)與管理和城市生產(chǎn)與生活等各個(gè)方面1。作為城市基本生活單元的住宅小區(qū)的信息化建設(shè)在全國(guó)各地也紛紛展開,近日,中國(guó)房地產(chǎn)開發(fā)集團(tuán)宣布,將在未來的5年內(nèi),首先將其成立21年間已經(jīng)建成的1 000多個(gè)社區(qū)改造成現(xiàn)代化的新型社區(qū),并最終實(shí)現(xiàn)在全國(guó)建立2萬個(gè)數(shù)字社區(qū)的目標(biāo)2。 2.數(shù)字社區(qū)的定位與作用隨著以數(shù)字技術(shù)為核心的計(jì)算機(jī)及

3、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類社會(huì)開始邁入信息化時(shí)代,國(guó)家“十五”計(jì)劃中提出要以信息化帶動(dòng)現(xiàn)代化。2001年10月建設(shè)部召開了全國(guó)建設(shè)信息工作會(huì)議,并公布了建設(shè)行業(yè)“十五”規(guī)劃發(fā)展綱要,明確提出要推進(jìn)建設(shè)行業(yè)的信息化,提高建筑產(chǎn)品的信息化水平,同時(shí),針對(duì)中國(guó)國(guó)情提出了建設(shè)數(shù)字社區(qū)這一新的概念。 2.1數(shù)字社區(qū)的定位數(shù)字社區(qū)建設(shè)不同于以往的智能小區(qū)建設(shè),是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它不僅涉及政府部門進(jìn)行社區(qū)規(guī)劃、管理和服務(wù),而且還關(guān)系到計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息及通信技術(shù)、電氣控制技術(shù)及機(jī)電一體化技術(shù)等諸多學(xué)科和領(lǐng)域。建設(shè)數(shù)字社區(qū)將是中國(guó)住宅建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì),同時(shí)也是全球房地產(chǎn)業(yè)的了一場(chǎng)深刻的變革3。一方面是智能化住宅走

4、入普通人的生活,另一方面,房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式也開始步入信息時(shí)代2。數(shù)字社區(qū)以網(wǎng)絡(luò)化、智能化及信息化為基礎(chǔ),定位于服務(wù)并分解為政府服務(wù)、社區(qū)服務(wù)、家政服務(wù)和個(gè)人服務(wù)四個(gè)方面。它們是為地方社區(qū)生活提供全方位、多元化服務(wù)的數(shù)字化社區(qū)服務(wù)體系。數(shù)字社區(qū)集中了社區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)、社區(qū)管理系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等先進(jìn)技術(shù)。這些網(wǎng)絡(luò)集成實(shí)現(xiàn)了多網(wǎng)融合,包容了生活、娛樂、醫(yī)療、保險(xiǎn)、金融等一系列的系統(tǒng)工程。同時(shí),亦體現(xiàn)了數(shù)字城市的發(fā)展特點(diǎn)和元素,為現(xiàn)代人構(gòu)建服務(wù)于實(shí)際生活的數(shù)字化空間,是21世紀(jì)城市發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)4。 2.2數(shù)字社區(qū)的系統(tǒng)功能(1)物業(yè)管理及安防系統(tǒng)。如居民信息管理;設(shè)備檢修,

5、維護(hù)管理;社區(qū)管線信息管理;物業(yè)收費(fèi)自動(dòng)化系統(tǒng);來客訪問管理;設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息管理及調(diào)控;閉路電視監(jiān)控;電子巡更系統(tǒng);防災(zāi)及應(yīng)急聯(lián)動(dòng);社區(qū)停車場(chǎng)管理;三表計(jì)量抄表系統(tǒng)(IC卡或遠(yuǎn)傳);社區(qū)機(jī)電設(shè)備監(jiān)控;社區(qū)電子廣告牌等。(2)信息通訊服務(wù)與管理。通過社區(qū)信息服務(wù)平臺(tái),達(dá)到如視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)(VOD); Internet訪問服務(wù)以及相應(yīng)計(jì)費(fèi)服務(wù);通用電子郵件服務(wù);個(gè)人主頁(yè)服務(wù);網(wǎng)絡(luò)域名服務(wù);用戶求助、咨詢服務(wù);網(wǎng)絡(luò)聊天服務(wù);休閑討論(論壇)服務(wù);網(wǎng)絡(luò)電子公告(BBS);公共信息服務(wù);用戶調(diào)查服務(wù);網(wǎng)上閱讀服務(wù);網(wǎng)絡(luò)代購(gòu)、代訂、征訂服務(wù);遠(yuǎn)程醫(yī)療及教育服務(wù);遠(yuǎn)程購(gòu)物服務(wù);遠(yuǎn)程游戲服務(wù);網(wǎng)上學(xué)校等。通過

6、應(yīng)用平臺(tái)達(dá)到社區(qū)綜合信息管理,通過有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星電視網(wǎng)、公共電信網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng),達(dá)到綜合通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。(3)數(shù)字家庭服務(wù)。通過應(yīng)用平臺(tái)達(dá)到家庭保安報(bào)警服務(wù);緊急求助報(bào)警服務(wù);家庭電器自動(dòng)化控制(信息家電)服務(wù);音頻、視頻、數(shù)據(jù)、圖象等服務(wù)3。 2.3數(shù)字社區(qū)的GIS作用目前,數(shù)字社區(qū)的發(fā)展主要集中在通過社區(qū)的寬帶接入、智能控制、物業(yè)管理的計(jì)算機(jī)化等方面,對(duì)數(shù)字社區(qū)的內(nèi)涵進(jìn)行闡述,但忽略了一個(gè)重要事實(shí),即隨著都市化水平不斷加快及城市居民購(gòu)買力提高和物資資源極大豐富,人們?cè)絹碓阶非缶幼^(qū)生態(tài)環(huán)境、設(shè)施功能、小區(qū)文化氛圍及周圍的人文、自然景觀等的完美5。而這些都需依賴于基于空間信息定位查詢分析的地

7、理信息技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄區(qū)內(nèi)的所屬房產(chǎn)項(xiàng)目進(jìn)行有效的空間信息查詢、三維景觀再現(xiàn)、三維管線設(shè)計(jì),三維物業(yè)與房產(chǎn)管理、用戶的定位管理等,這對(duì)提高小區(qū)的物業(yè)管理水平有著重要的作用,同時(shí)也是數(shù)字社區(qū)的一個(gè)重要發(fā)展方向。本文以北京市回龍觀小區(qū)為例,利用Web GIS技術(shù)將空間信息可視化和查詢分析方法引入到小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)中,對(duì)社區(qū)的空間信息及各類公共場(chǎng)所的空間定位管理,屬性信息查詢、小區(qū)三維景觀再現(xiàn)等進(jìn)行了技術(shù)開發(fā)應(yīng)用研究。 3.數(shù)字社區(qū)的體系結(jié)構(gòu)目前,基于Web方式進(jìn)行數(shù)字社區(qū)的建設(shè)一般有3種方式:以文本形式提供的信息源;二維站點(diǎn),它包括社區(qū)平面位圖和風(fēng)景圖片;基于空間信息的二維和三維地圖,擴(kuò)展數(shù)

8、字社區(qū)空間,并以三維虛擬模型作為界面加載各種專題空間信息并提供各種信息服務(wù)。筆者認(rèn)為第3種形式是未來數(shù)字社區(qū)發(fā)展的基本形式,因?yàn)樗菢?gòu)成數(shù)字城市建設(shè)的基本單位,是城市其他空間信息的定位載體。 3.1數(shù)字社區(qū)技術(shù)層面分析在技術(shù)層面,基于Web方式進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的發(fā)布主要有3種類型。(1)客戶端處理為主:主要采用Java Applet、Plug In、ActiveX等,下載數(shù)據(jù)到本地機(jī)進(jìn)行處理的方式,這種方式處理較小數(shù)據(jù)量的矢量地圖速度快、效果好,但是隨著數(shù)據(jù)量增加到一定程度,性能將會(huì)急劇下降到難以忍受的程度,如果含有影像數(shù)據(jù),也會(huì)大大降低性能。由于數(shù)據(jù)下載到本地機(jī),同時(shí)會(huì)帶來安全性的問題。(2)以

9、服務(wù)器端處理為主:服務(wù)器端采用CGI、ISAPI、NSAPI、Java Servlet等方式,地圖主要在服務(wù)器端處理完成,客戶端采用純HTML或較小的Java Applet進(jìn)行開發(fā)?？梢灾С州^多的瀏覽器,不需下載或安裝插件,使用方便。由于數(shù)據(jù)在服務(wù)器端,數(shù)據(jù)安全可以得到保證,而且由于只需處理用戶請(qǐng)求的區(qū)域,數(shù)據(jù)傳輸量恒定,不會(huì)隨著數(shù)據(jù)量加大而導(dǎo)致性能線性下降。這種方式適合處理大數(shù)據(jù)量,尤其是矢量和影像疊加到一起的數(shù)據(jù)。(3)客戶端和服務(wù)器相結(jié)合:此種相結(jié)合方式,可以在處理不同地圖數(shù)據(jù)時(shí)采用不同的方案,可以使安全性、性能與效果得到較好的平衡,但實(shí)際處理的效果與不同軟件的體系結(jié)構(gòu)和功能有較大的關(guān)系

10、6。Web服務(wù)器地圖服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù) 瀏覽器圖1傳統(tǒng)地圖服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1Structure chart of traditional map application service 3.2基于Web方式的數(shù)字社區(qū)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用基于Internet/Intranet的分布式三層體系結(jié)構(gòu)(見圖2),上部是“數(shù)字社區(qū)”的表現(xiàn)層,中間是業(yè)務(wù)層,下部是數(shù)據(jù)層。其中,表現(xiàn)層是基于瀏覽器的通用軟件,其作用只是根據(jù)用戶的功能需求和數(shù)據(jù)需求調(diào)用業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)處理邏輯;業(yè)務(wù)層是“數(shù)字社區(qū)”的關(guān)鍵所在,它負(fù)責(zé)處理所有用戶的請(qǐng)求,根據(jù)請(qǐng)求調(diào)用數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果返回給表現(xiàn)層;數(shù)據(jù)層由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

11、、文件管理系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)等組成,主要負(fù)責(zé)各種數(shù)據(jù)的管理、維護(hù)和安全性驗(yàn)證7。三層體系結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)和開發(fā)方法是:表現(xiàn)層全部為基于瀏覽器的用戶界面,針對(duì)不同的用戶(主要是業(yè)主、管理委員會(huì)、主管部門)給出不同的瀏覽內(nèi)容和操作權(quán)限,由于界面統(tǒng)一,便于用戶學(xué)習(xí)和使用,也便于系統(tǒng)維護(hù)升級(jí),對(duì)用戶的計(jì)算機(jī)配置要求不高,實(shí)現(xiàn)真正的“瘦客戶機(jī)”。業(yè)務(wù)層軟件主要采用基于COM、DCOM的組件技術(shù)、動(dòng)態(tài)Web技術(shù)(包括IIS、ASP)和WebGIS技術(shù)將“數(shù)字社區(qū)”的業(yè)務(wù)處理模塊設(shè)計(jì)成相互獨(dú)立的組件對(duì)象,這些組件對(duì)象形成可伸縮的、可共享的、多用戶、多服務(wù)器的業(yè)務(wù)處理基礎(chǔ)設(shè)施,保證“數(shù)字社區(qū)”的“角色”能全天候、多

12、方位獲取業(yè)務(wù)層提供的信息化服務(wù)。數(shù)據(jù)層通常由數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)“結(jié)構(gòu)化”的數(shù)據(jù)管理;而文件管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)“非結(jié)構(gòu)化”數(shù)據(jù)(空間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等)的管理;郵件系統(tǒng)負(fù)責(zé)“數(shù)字社區(qū)”各類電子郵件的分類與管理。隨著“全關(guān)系”GIS的數(shù)據(jù)層可望實(shí)現(xiàn)“結(jié)構(gòu)化”與“非結(jié)構(gòu)化”數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一體化管理。業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層的連接采用標(biāo)準(zhǔn)接口ODBC,或采用微軟新推出的數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)OLE DB/ADO數(shù)據(jù)庫(kù)引擎, OLEDB是比ODBC更為先進(jìn)的數(shù)據(jù)訪問接口,以COM接口方式統(tǒng)一了各種數(shù)據(jù)訪問的標(biāo)準(zhǔn),包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系數(shù)據(jù)源;而ADO則是建立在OLEDB基礎(chǔ)上的一套自動(dòng)化接口,適合于高級(jí)語(yǔ)言或者腳本語(yǔ)言訪問各種數(shù)據(jù)源

13、8。三層體系結(jié)構(gòu)使“數(shù)字社區(qū)”具有良好的靈活性和伸縮性。其業(yè)務(wù)的改變可以不影響表現(xiàn)層應(yīng)用和數(shù)據(jù)層;且局部的業(yè)務(wù)邏輯變化可以不影響其它的業(yè)務(wù)組件。三層結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了軟件集成的思想,隨著進(jìn)入市場(chǎng)的組件產(chǎn)品不斷增多,可以大幅度縮短“數(shù)字社區(qū)”的開發(fā)周期,提高軟件的重用性和維護(hù)性。 4數(shù)字社區(qū)空間信息管理系統(tǒng)4.1社區(qū)物業(yè)綜合管理物業(yè)管理是社區(qū)管理的主要業(yè)務(wù),是保障社區(qū)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的根本保障。小區(qū)物業(yè)綜合管理系統(tǒng)的主要功能是保障社區(qū)物業(yè)管理的全面信息化和辦公管理的自動(dòng)化,提高物業(yè)管理的效率和質(zhì)量。目前市場(chǎng)上銷售的物業(yè)管理軟件,主要是對(duì)物業(yè)管理的一種常規(guī)理解,缺乏對(duì)物業(yè)管理業(yè)務(wù)擴(kuò)展的有效支持,如對(duì)房地產(chǎn)公司

14、擁有多間、多地的物業(yè)的有效管理,實(shí)現(xiàn)與空間信息和網(wǎng)上無紙化辦公的有效結(jié)合等,本系統(tǒng)將有效地集成了上述功能和一體化表達(dá),滿足了物業(yè)管理公司的需要(見圖版II,圖像1和圖像2)。 4.2社區(qū)空間信息管理社區(qū)空間信息主要包括對(duì)社區(qū)房產(chǎn)信息資源(包括房產(chǎn)位置、房產(chǎn)單元、房產(chǎn)平面圖等信息)、設(shè)施管理(電力、電信、自來水和煤氣等地下管網(wǎng)設(shè)施)、社區(qū)服務(wù)(包括學(xué)校、醫(yī)院、商店、銀行、超市、娛樂等)、保安設(shè)施等。將這些信息屬性與相關(guān)地理信息進(jìn)行有效關(guān)聯(lián),是社區(qū)GIS功能的一個(gè)重要體現(xiàn)(見圖2和圖3)。為了方便用戶對(duì)上述信息的有效查詢和使用,我們采用目前流行的B/S體系結(jié)構(gòu),基于寬帶網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效傳輸

15、。同時(shí)隨著三維GIS技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,我們還采用三維GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、動(dòng)態(tài)仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)的三維重建(見圖版II,圖像3和圖像4)。 4.3社區(qū)網(wǎng)上服務(wù)管理該模塊的主要功能是利用寬帶網(wǎng)向業(yè)主提供便捷的信息化物業(yè)管理服務(wù)和生活資訊服務(wù),如點(diǎn)狀地物標(biāo)識(shí)和樓盤定位分析等(見圖版II,圖像5和圖像6)。這些服務(wù)極大地?cái)U(kuò)展了現(xiàn)實(shí)社區(qū)的服務(wù)功能,有效地實(shí)現(xiàn)了業(yè)主與物業(yè)管理委員會(huì)的互動(dòng)。如通過網(wǎng)上報(bào)修功能可以讓業(yè)主不再為諸如更換燈管、電源開關(guān)等生活瑣碎問題而煩惱,可以通過網(wǎng)上選擇材料、預(yù)約維修日期、結(jié)算維修費(fèi)用等。業(yè)主并可以通過網(wǎng)上投訴,進(jìn)行業(yè)主委員會(huì)的選舉,參加網(wǎng)上社區(qū)論壇討論,對(duì)社區(qū)的發(fā)

16、展提出建議等,消除業(yè)主與管委會(huì)之間的心理障礙,利于社區(qū)物業(yè)管理。 4.4小區(qū)智能化系統(tǒng)目前我國(guó)對(duì)小區(qū)智能化建設(shè)采用星級(jí)制管理劃分。按其功能要求、技術(shù)含量、經(jīng)濟(jì)合理性等因素綜合考慮,我國(guó)將智能化小區(qū)劃分為3個(gè)級(jí)別,即一星級(jí)、二星級(jí)和三星級(jí),星級(jí)越高則功能越強(qiáng),其所具備的智能化系統(tǒng)越多。本系統(tǒng)在建設(shè)過程中,根據(jù)小區(qū)建設(shè)的實(shí)際情況,認(rèn)為住宅小區(qū)智能化建設(shè)應(yīng)包括以下幾個(gè)部分。小區(qū)智能控制系統(tǒng)的核心是通過硬件實(shí)現(xiàn)的IC卡身份識(shí)別系統(tǒng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和管理系統(tǒng)的有效連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)范圍內(nèi)諸如一卡通管理,包括住戶、管理人員、工作人員、賓客等,實(shí)行人手一卡,在小區(qū)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)出入、停車、預(yù)訂、消費(fèi)等各場(chǎng)合的使用,

17、以給住戶提供最大限度的便利性;家庭報(bào)警系統(tǒng)和對(duì)講可視系統(tǒng)主要是針對(duì)業(yè)主家中無人情況和有賓客會(huì)見而設(shè)的電子監(jiān)控系統(tǒng);以及通過遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電表、水表、煤氣表等服務(wù)的遠(yuǎn)程控制,免去管理人員上門抄表讀數(shù)帶來的麻煩,方便業(yè)主的生活9。 5結(jié)語(yǔ)數(shù)字社區(qū)的建設(shè)在我國(guó)目前還只是處于起步階段,真正走向?qū)嵱玫牟⒉欢?尤其是應(yīng)用空間信息技術(shù)在數(shù)字社區(qū)的建設(shè)與管理中應(yīng)用還不多見,但隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高,在未來的發(fā)展中數(shù)字社區(qū)的建設(shè)將不斷得到加強(qiáng),據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè),我國(guó)城市化水平,2005年將達(dá)到35%,2010年將達(dá)到40%,2020年將達(dá)到50%52%10。這些大、中、小城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理必將帶動(dòng)數(shù)字社區(qū)的建設(shè)與發(fā)展,構(gòu)成數(shù)字城市的基本框架的基本空間單元。本文從社區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)、社區(qū)管理系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用等方面作了初步分析,并從數(shù)字社區(qū)的空間信息應(yīng)用角度,以北京市回龍觀小區(qū)為例,從空間信息的Web實(shí)現(xiàn)技術(shù)角度作了詳細(xì)分析,如通過地理信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和Web技術(shù)結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)的空間數(shù)據(jù)管理、定位查詢分析、