地理信息技術在停車設施信息普查中的應用

謝文瑄，張翼然，胡海鶴，胡靜竹

(1.北京市測繪設計研究院，北京 100038； 2.城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038；3.北京市交通綜合治理事務中心，北京 100161)

1 引 言

隨著經濟社會的快速發(fā)展，私人汽車保有量迅猛增長，停車難、停車亂的問題日益突出[1～3]。停車管理作為城市交通管理中的重要組成部分，直接關系到市民生活的幸福感、滿足感和首都的形象。但目前機動車停車場的審批、建設、管理、運營涉及眾多部門，機動車停車設施信息相互割裂，存在信息孤島，難以形成完善的統(tǒng)計體系、進行有效的管理[4，5]。因此，充分發(fā)揮地理信息技術和數據的優(yōu)勢，全面、準確、有效、及時地掌握停車設施信息及空間分布情況，摸清資源底數，建立全市統(tǒng)一停車資源“一張圖”數據庫，是做好停車設施規(guī)劃、加強行業(yè)監(jiān)管、落實行業(yè)管理政策的重要基礎和依據。

2015年10月，北京市組織開展了停車資源普查，歷時近兩年，基本實現了“摸清底數”的目標。然而，表格資料僅用文字描述停車場的相關信息，不直觀、難以發(fā)現問題并督促整改。并且，成果屬于斷面數據，時效性僅截至2016年12月。土地更新、開發(fā)以及停車場改造等情況不斷發(fā)生，但數據未能及時更新，對于管理和決策的效用正在逐漸減弱，已經無法完全支撐停車的管理和決策。

因此，亟需豐富停車設施信息資源數據的成果形式。用面狀的二維空間地理信息數據代替?zhèn)鹘y(tǒng)表格統(tǒng)計數據，不僅有利于數據的空間可視化統(tǒng)計分析，也可與其他時空大數據關聯(lián)，為規(guī)劃建設、管理執(zhí)法提供底圖，同時，對區(qū)域統(tǒng)一網格劃分和管理工作也具有重要借鑒意義。

基于此，本文介紹了一種能夠充分發(fā)揮地理信息技術優(yōu)勢的機動車停車設施信息普查總體工作思路，并且詳細描述了地理信息技術在不同普查階段應用的方法與示例。以期為停車設施普查信息化水平的全面提升提供理論參考和實踐依據。

2 普查工作思路

停車設施信息普查的工作思路主要包括以下環(huán)節(jié)：普查單元劃分、數據庫建設、區(qū)劃管理工具開發(fā)、停車設施信息普查、數據抽檢與核查。

首先，將空間可視的二維地理信息地塊數據作為底圖，即停車設施信息普查單元，有助于摸清停車設施數量和空間分布情況。地塊具有明顯的邊界范圍，可以是由路緣石、柵欄、圍墻、房屋等組成的封閉范圍面，也可以是開敞的空間[6](如圖1所示)，比如學校、居住區(qū)、醫(yī)院、商場等。停車設施信息普查以地塊為最小單元，從上到下、分區(qū)分類，逐個開展停車設施信息普查工作，既有利于保障覆蓋率、限制重復率，也方便后期開展基于高精度遙感影像的地面車位數量核查。

圖1 地塊單元示意圖

第二，普查單元劃分完成后，相應開展最小單元的數據質量檢驗和問題修改，確認無拓撲錯誤、屬性信息正確后即可導入數據庫。形成市、區(qū)、街道、社區(qū)、地塊五級逐級嵌套的底圖數據庫。后期可根據實際情況逐步導入停車位數據圖層，建設更為翔實的停車設施信息數據庫，拓展數據分析廣度與維度。

第三，開發(fā)區(qū)劃管理工具，其功能主要是實現地塊數據的在線編輯修改和統(tǒng)計分析。區(qū)劃工具主體為B/S結構，采用PostgreSQL 11存儲數據，數據在線處理、傳輸效率高。同時，工具可接入其他各類信息化平臺，提供相應的服務，能夠輔助建立數據長效更新機制，有利于實現數據動態(tài)更新和定期推送。

第四，由各級政府部門分工組織開展停車設施信息普查工作。信息普查對象主要為路側、備案公共停車場、非經營性停車場(包括居住小區(qū)、公共建筑等)。普查信息主要包括停車場名稱、權屬單位、物業(yè)管理單位、車位數量、位置、樓棟數、戶數、常停放車輛數、物業(yè)管理覆蓋情況、收費標準、信息化水平等。信息均可作為地塊普查單元數據的附加屬性項，以便后期開展區(qū)域可視化分析。

最后，開展數據的抽檢與核查。對于通過普查獲得的地上停車位數量準確度，可依托高分辨率數字正射影像和最新的衛(wèi)片進行抽檢核查。抽檢依據真實、客觀，技術方法優(yōu)勢顯著，可節(jié)省大量的人力物力。對于難以使用地理信息數據資源進行內業(yè)核查的地塊，可通過外業(yè)測繪的方式，利用GPS定位、遙感影像圖參照、GIS數據建設，對停車場類型、數量、權屬等屬性信息開展核驗。

在停車設施信息普查的各環(huán)節(jié)，地理信息數據資源和技術手段得到了充分應用。相較于傳統(tǒng)的普查方法和成果形式，采用地理信息技術的普查方式效率更高、成果更直觀。

3 普查單元劃分

在整體普查工作中，普查單元劃分是所有工作的基礎，然而目前尚無完全符合停車管理需要的最小單元數據。因此，有必要結合多源地理信息數據資料，制定符合停車設施信息普查需要的數據標準和技術方法，開展停車設施信息普查單元劃分的要點研究，為后續(xù)普查工作提供適用度較高的基礎資料。如圖2所示，普查單元劃分的關鍵主要是標準制定、圖斑劃分和屬性賦值三部分。

圖2 普查單元劃分流程

3.1 普查單元數據標準

根據工作要求，制定普查單元數據結構標準，結合區(qū)域實際情況與數據建設要求，明確屬性字段規(guī)格，并對字段名稱、類型和長度提出具體要求(表1)。同時，制定詳細的普查單元分類體系(表2)，對普查單元的類型進行系統(tǒng)區(qū)分。其中，單元編碼由9位“街道編碼”+3位“順序碼”組成，順序碼基本滿足空間上從北向南、從西向東依次排序的特征要求，方便相鄰單元停車信息普查工作的推進。

表1 普查單元數據結構標準

表2 普查單元分類標準體系

3.2 普查單元圖斑處理

結合普查需求，梳理可利用的參考數據清單(如表3所示)，確定參考數據使用的優(yōu)先級，總體上要選擇現勢性好、準確度高、精度高、分辨率高、信息量大的數據。

表3 參考數據資源情況

對參考數據進行整體分析后，選擇數據屬性豐富度、空間要素完整度、時效性與本次普查單元劃分數據成果要求最為契合的數據作為作業(yè)基底。根據上述普查單元數據標準要求，對其進行適當的采集和編輯處理，提取相關要素及屬性信息，形成初始數據。然后，將其與基礎測繪地形圖數據進行疊加比對，若差異不大，可以直接采用；若差異較大，則參考遙感影像進行邊界的修正更新(如圖3所示)。

圖3 普查單元劃分技術路線

同時，對于地形圖精度不高或缺少參考數據的區(qū)域，也需采用目視解譯、人工判讀的方式，用遙感影像對普查單元進行輔助判別，識別出平房、樓房等居住區(qū)和學校、醫(yī)院等各類公共建筑等普查單元(圖3)。在該過程中，主要通過提取、合并、分割等圖形編輯操作調整地塊單元邊界，使其符合實際情況。需要注意的是，單元不可分割房屋等地物，要保證學校、醫(yī)院等公共建筑的完整性。

對于普查單元圖斑數據，要及時進行拓撲檢查和修正，嚴格限制重疊、自相交、縫隙、折刺等拓撲錯誤。對參考數據判別困難和成果存疑的區(qū)域，適當開展外業(yè)實地調查，進一步修訂普查單元成果。流程如圖3所示。

3.3 普查單元屬性賦值

對比分析不同來源的空間地理信息數據，采用空間疊置和文本匹配的方法進行對比，按照一定原則對多源地理信息數據進行融合處理，重新組合形成豐富的屬性數據，以此為基礎，對普查單元的屬性信息進行完善[7～11]。

在屬性賦值過程中，首先，嚴格按照數據標準和填寫要求，充分結合地名地址普查、土地權屬等專題數據資料，逐一對已處理完成的地塊邊界圖斑賦予屬性值，落實普查單元的名稱、地址、年代、分類等信息，形成初步成果。然后，充分利用互聯(lián)網底圖資源，對普查單元的屬性信息進行校核，盡量規(guī)避屬性信息不現勢的問題。最后，對于難以按照數據標準進行填寫的普查單元，可依托區(qū)劃工具，在停車設施信息普查開展前期，統(tǒng)一組織各普查單元屬地的相關人員進行在線審核，對存在的各類問題進行修訂，形成最終的停車設施信息普查單元成果。

3.4 案例示意

以北京市某社區(qū)為例，共劃分了27個普查單元(圖4)，各普查單元均填寫了名稱、地址、年代、一級類和二級類信息，可用于制作空間可視的停車資源相關專題地圖和多種統(tǒng)計分析。預期在停車設施信息普查完成后，將普查單元的停車設施信息與各類時空大數據進行疊置分析，計算普查單元內的車位數量、人口數量、住戶數量、車位配比等評估指標，掌握停車資源的分布情況，精準定位到矛盾突出的地區(qū)(圖5)。

圖4 普查單元成果示例

圖5 普查單元預期應用示例

4 數據抽檢與核查

停車設施信息普查完成后，制定相應的工作方案對普查信息進行抽檢，以保障普查成果的準確性和可信度，特別是對熱點地區(qū)和停車矛盾突出的地區(qū)，要加大檢查力度。方案中確定抽樣比例、抽樣方法、樣品統(tǒng)計、核查范圍和核查方法等要求。其中，數據核查方法主要有三類：一是通過現場實地調查；二是通過歷史統(tǒng)計臺賬資料對比；三是通過地理信息數據和技術處理分析。

第一種方法的抽檢信息全面，例如地上車位數、地下車位數、收費情況等，都可以進行核查，但投入人力較多、成本高、效率不高。第二種方法可以進行時序分析，對比區(qū)域內停車設施變化情況，有助于篩查極端不合理數據，但對于歷史數據的使用受限較多，例如普查區(qū)域是否全覆蓋、統(tǒng)計指標是否一致、時間節(jié)點、停車場改造幅度等因素均需考慮。

相較于前兩種方法，第三種方法能充分發(fā)揮地理信息技術的優(yōu)勢，利用高分辨率數字正射影像，以經濟、便捷的方式快速獲取大片區(qū)域的地上停車位分布情況，在節(jié)省成本的同時提供真實、客觀、有效的核查依據。該方法能夠輔助統(tǒng)計路內、路外已施畫的車位數量，也可直觀反映出未施畫車位、但固定停放車輛的區(qū)域情況(圖6)。

圖6 高分辨率遙感影像應用示例

5 結 論

地理信息技術在停車設施信息普查中的應用優(yōu)勢顯著、前景廣闊。首先，在地理信息數據方面，各類二三維數據資源信息豐富，尤其高精度遙感影像，對于普查信息的內、外業(yè)核驗工作具有重要參考價值。其次，在地理信息技術方面，一是結合數據資料整合、遙感影像目視解譯和多源數據融合的技術方法，可完成地塊底圖數據的加工建設；二是將ArcGIS API與JavaScript、CSS和C#等編程語言充分結合，可完成地理信息工具二次開發(fā)，在各類綜合管理信息化平臺實現地理信息圖形處理、屬性編輯的功能，優(yōu)化傳統(tǒng)普查數據收集、處理、傳輸的模式。

總之，通過地理信息技術的應用，停車設施信息普查成果具備空間化、可視化、數字化、屬性信息豐富的特征和定期動態(tài)更新的潛力。每個地塊都具有大量可查詢、可分析的屬性信息，能夠與其他時空地理信息數據進行疊合分析，為智能化應用奠定基礎，充分體現出地塊的停車資源現狀供需情況，為實現精細化城市治理提供可行途徑。