薛景波

(廈門市集美區(qū)測繪地理信息中心，福建 廈門 361022)

基于地形圖修測數(shù)據(jù)的城中村變化統(tǒng)計與分析

薛景波

(廈門市集美區(qū)測繪地理信息中心，福建 廈門 361022)

基于兩期實測CAD數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)，通過分層和轉化成GIS數(shù)據(jù)，分析其建設布局、建筑格局變化及工程規(guī)格變遷及業(yè)態(tài)分布，形成客觀反映變遷過程的系列圖件及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表，結合實地調查和GIS空間分析結果進行綜合分析。對制約該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展進行問題診斷并提出相應的對策建議，使得對城中村發(fā)展變遷的研究過程更加科學化、呈現(xiàn)結果更加直觀化。同時，也為目前在全國范圍廣泛開展的新農村數(shù)字測圖項目的數(shù)據(jù)成果開發(fā)利用提供參考借鑒。

城中村;地形圖;修測;CAD

孫厝的變化是集美區(qū)發(fā)展的一個縮影，更是廈門經(jīng)濟特區(qū)三十年來輝煌成就的一個縮影。近些年來，集美區(qū)以“美麗鄉(xiāng)村”和“幸福社區(qū)”為載體，在社區(qū)和農村建設涵蓋綜合整治、美麗鄉(xiāng)村、生態(tài)建設、社區(qū)治理、富民強村等8個類型，打造具有示范效應的村居，全面推動美麗廈門示范城區(qū)建設。集美區(qū)政府的網(wǎng)站曾以“孫厝之變”為題對研究區(qū)變化做了深入報道，但是由于缺乏定量化、可視化手段難以呈現(xiàn)直觀、有說服力的建設成果。本文以對廈門“城中村”孫厝的實證調查為基礎，旨在分析其發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，尋求一些改善改建的合理途徑，為促進合理改造規(guī)劃城中村,使城中村與城市和諧共生，融入城市其中，共同發(fā)展，為城市的快速發(fā)展做出一份貢獻。

一、數(shù)據(jù)處理

(一)數(shù)據(jù)轉換

本文主要研究2005年至2012年孫厝的房屋的變遷，采用AutoCAD軟件和ArcGIS軟件計算和分析房屋的結構、占地面積、建筑面積、層數(shù)分布、房屋個數(shù)的變化。

1.分離居民地圖層

在CAD的“JMD”圖層里面,根據(jù)“虛線在里為挑樓，虛線在外為陽臺”的判斷方法，容易區(qū)分陽臺和挑樓。但是這些居民地線圖層導入到GIS后，所有虛線都被默認轉換為實線，導致難以區(qū)分挑樓和陽臺，進而無法在通過轉換為面圖層后的居民地里提取陽臺和挑樓。解決步驟如下：

(1)在AutoCAD軟件中，新建一個圖層“虛線”，只打開“JMD”圖層并選中所有要素。(2)打開“快速選擇”對話框，“對象類型”選擇“所有圖元” ，“特性”選擇“線型”，“運算符”選擇“等于”，“值”選擇圖中虛線的線型(比如：X5、X6)。(3)在標準工具欄的“應用的過濾器”中，拉選出剛才新建的空圖層“虛線”，即可把居民地圖層的所有虛線提取到里面去。(4)只顯示“虛線”圖層，另存為一個文件，導入ArcMap中,并加載轉換好的居民地面圖層和兩個空的面圖層。(5)設置好各個圖層的顏色，其中，虛線的顏色設置為鮮紅，以便容易分辨。(6)根據(jù)虛線位置，把居民地圖層里面屬于陽臺和挑樓的元素剪切到對應的新圖層。

2.精簡注記點

因為初步轉換過來的注記點的屬性中包含了大量跟房屋屬性無關的字段值，應該把無關的點刪除，僅保留屬性中包含以下字段值的點：“混”、“磚”、“石”、“土”、“破”、“砼”、“簡”等。

3.點的屬性賦給面

對于轉化過來的居民地面數(shù)據(jù)是沒有房屋結構和層高屬性的，只能通過把導入到GIS后的文本注記轉換成點數(shù)據(jù)，再通過ArcMap的sptatial join工具把注記點的屬性賦給所在面的面屬性字段里。

4.房屋屬性賦給挑樓和陽臺

由于每個挑樓、陽臺都是緊貼著它所屬的房屋主體的。所以，可以采用最近鄰法，把房屋主體的屬性賦給挑樓、陽臺，匹配選項應選擇“CLOSEST”。

5.面積字段的獲取

在ArcGIS中，先添加面積字段，再通過“Calculate Geometry-Area”計算字段來獲得各個面積要素的面積大小。

(二)數(shù)據(jù)整合

在做好前面的數(shù)據(jù)轉換工作后，就可以提取相關數(shù)據(jù)進行整合統(tǒng)計了。下面介紹如何實現(xiàn)房屋結構、層數(shù)、面積等數(shù)據(jù)的整合統(tǒng)計。

1.房屋結構統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取

(1)打開房屋圖層屬性表，將結構字段設為升序排序。(2)分別選中所有含有“混”、“簡”等的值，ArcMap屬性表窗口左下角會顯示選中的個數(shù)。把統(tǒng)計出來的結果記錄下來。(3)按照上面步驟，把2005年孫厝的每類結構的房屋個數(shù)統(tǒng)計出來。(4)獲得兩年的數(shù)據(jù)后，就可以生成統(tǒng)計分析圖了。在Excel中選中表中的所有值，點擊插入二維柱形圖。在生成的柱狀圖中，添加文字注釋。

2.房屋樓層數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取

(1)給房屋主體、陽臺、挑樓圖層都新建一個“層數(shù)”字段，把“結構及層數(shù)”字段的值全部復制到“層數(shù)”字段中。(2)在“層數(shù)”字段這一列中，選中所有是一層的值，比如“混1”、“簡1”，點擊右鍵選擇更新列。在彈出的對話框中，在“用來更新的值”輸入“1”。其他層數(shù)的更新與此類似。(3)更新完所有房屋主體的層數(shù)屬性后，把層數(shù)的值全部復制到Excel，統(tǒng)計每個層數(shù)的個數(shù)。把2005年和2012年的房屋層數(shù)統(tǒng)計結果整合到一起，再把統(tǒng)計結果生成為柱形圖。

3.房屋面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取

(1)在房屋主體的屬性表中，面積字段按升序排序，再依次把面積和層數(shù)對應復制到Excel。(2)利用Excel自帶的計算公式來計算每棟房屋的建筑面積，在C列的第二行列輸入這個公式：“=SUMPRODUCT(A2,B2)”，就可以計算A2和B2相乘的結果。(3)點擊C列的第二行，再點擊在它的右下角往下拉，一直拉到最后一行，會自動計算其他層數(shù)的每棟面積。(4)計算單層面積和單棟面積的總和。點擊B列的最后一行下面，再選擇自動求和公式，就可以求出這一列的所有數(shù)值的和。所求的單層面積的總和即為占地面積，單棟面積的總和是房屋主體的建筑面積，還需再計算陽臺和挑樓的建筑面積。(5)把2005年和2012年的房屋占地面積和建筑面積統(tǒng)計結果整合到一起。然后，把統(tǒng)計結果生成為柱形圖。

4.房屋數(shù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取

獲取房屋數(shù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的步驟如下：

(1)打開房屋主體屬性表，直接查看最后一行數(shù)據(jù)的編號。(2)把2005年和2012年的房屋數(shù)量統(tǒng)計結果整合到一起。

5.制圖輸出

在ArcGIS中，將圖層數(shù)據(jù)排序，設置要素的顏色形狀和大小，在布局視圖添加圖名、圖例、比例尺等要素，輸出地圖。

二、結果分析

隨著城市化進程的步伐加快,大量的外來人員涌入廈門。孫厝作為城中村，村莊邊緣遍布著眾多的工廠和學校，比如：永昌精密模具、騰盛興電子技術有限公司、誠毅學院、廈門世科技校等，給孫厝帶來了巨大的租房需求?，F(xiàn)今廈門的租房市場與行情看漲，周邊學生和工人給孫厝帶來了巨大的租房需求，就連以往“退壁三尺”墳旁空地也被挖掘用于建房。

(一)房屋結構之變

2005年和2012年孫厝房屋結構統(tǒng)計結果如圖1所示，由統(tǒng)計結果可知：相對于2005年來看,2012年孫厝的鋼筋混泥土房等比較結實且成本較高的房屋較多,而簡易房、磚房、土房、石方等不扎實且成本低的房屋較少。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們對于房屋的安全性有了更高的要求。

圖1 房屋結構對比

(二)房屋樓層數(shù)之變

2005年和2012年孫厝房屋層數(shù)統(tǒng)計結果如圖2所示，由統(tǒng)計結果可知：相對于2005年，2012年的1-3層的低層房屋數(shù)量銳減了不少，而高層房屋如春筍般不斷冒出，甚至8層、9層的房屋也逐漸增加。要想擴增租房數(shù)量，除了利用空地、拆除破房舊房改建新房，就是加高樓層、縱向發(fā)展。

圖2 房屋樓層數(shù)對比

(三)房屋面積之變

2005年和2012年孫厝房屋占地面積和建筑面積統(tǒng)計結果如圖3所示，由統(tǒng)計結果可知：兩個年份的房屋占地面積變化不大，建筑面積變化較大。2012年孫厝的建筑面積是2005年的2倍左右，建筑面積平均年增長率約為14.3%。從數(shù)據(jù)上看，2012年建筑面積明顯增多的原因有：房屋占地面積的增大、高層房屋的增多，以及人們有意加蓋的陽臺、挑樓增多。

圖3 房屋面積對比

(四)房屋數(shù)量之變

2005年和2012年孫厝房屋數(shù)量統(tǒng)計結果如表1所示。2005年的房屋數(shù)量為1 657，2012年的房屋數(shù)量為1 654。這8年中，不斷有房屋新增、改造、拆除，總的來說消亡和新增的房屋數(shù)量基本抵消，呈現(xiàn)出兩個年份房屋數(shù)量基本不變的情況。

表1 房屋數(shù)量對比

三、結語

本文以2005年至2012年孫厝兩期實測CAD數(shù)據(jù)為基礎，探討了如何把CAD數(shù)據(jù)轉換為GIS數(shù)據(jù)，并提出如何批量快速提取陽臺、挑樓，計算房屋數(shù)量、類型、占地面積、建筑面積。根據(jù)計算得到的數(shù)據(jù)，主要得出以下兩點結論：

1.隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們對于房屋的安全性有了更高的要求。房屋結構由之前的簡易房、磚房、土房、石方等穩(wěn)定堅固性較差的房屋占多數(shù)的，轉變?yōu)楝F(xiàn)在鋼筋混泥土房等強度、剛度、穩(wěn)定性都更好的房屋。

2.隨著城市化進程的步伐加快,大量的外來人員涌入廈門，住房需求不斷增長。為了擴充租房數(shù)量、增加收入，不少村民通過加蓋搭建，有通過加高層數(shù)、加建一層板房或陽臺、挑樓等不同的方式增加房屋的使用面積，從而造成了建筑密度過大，采光性能差、通風不足，道路狹窄等居住現(xiàn)狀。很大程度上降低了居住環(huán)境的質量，使得城中村變得更加擁擠，與周邊城市的整齊有序的發(fā)展現(xiàn)狀格格不入。相對于2005年，2012年的1-3層的低層房屋數(shù)量銳減了不少，而高層房屋如春筍般不斷冒出，甚至8層、9層的房屋也逐漸增加。因此，房屋的建筑面積也呈現(xiàn)較大的增長。然而，總體的房屋數(shù)量和房屋占地面積基本沒有變化。

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