GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用.ppt

GIS與城市規(guī)劃 一 GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用是大勢(shì)所趨 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展 城市化速度大大加快 但是城市規(guī)劃的現(xiàn)狀并不令人滿(mǎn)意 在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中 如市政管線(xiàn) 事故時(shí)有發(fā)生 城市交通 土地 水資源 能源 災(zāi)害管理和決策的水平急需改善和提高 80年代末 90年代初 GIS在我國(guó)的應(yīng)用進(jìn)入了城市 如今 在城市規(guī)劃領(lǐng)域 GIS技術(shù)被用于城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì) 工程選址等工作 以及城市管理的規(guī)劃控制 輔助決策等工作 1 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型對(duì)城市規(guī)劃支持的不足 在GIS技術(shù)應(yīng)用到城市規(guī)劃領(lǐng)域之前 CAD軟件 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 一直是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的主要工具 CAD的數(shù)據(jù)模型起源于六七十年代 通過(guò)點(diǎn) 線(xiàn) 面將地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在二進(jìn)制格式的文件中 由于CAD數(shù)據(jù)模型缺乏對(duì)屬性數(shù)據(jù)的支持 且空間數(shù)據(jù)不是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中 所以在數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)量化統(tǒng)計(jì) 查詢(xún)等方面給城市規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理人員帶來(lái)了一定的困難 2 GIS數(shù)據(jù)模型在城市規(guī)劃中的占有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì) 相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)建模技術(shù) GIS技術(shù)能把現(xiàn)實(shí)世界中對(duì)象的空間位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)空間信息管理的要求 并借助其特有的空間分析功能和可視化表達(dá) 進(jìn)行各種輔助決策 利用GIS的建模技術(shù) 可以存儲(chǔ)海量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 可以實(shí)現(xiàn)信息的快速 動(dòng)態(tài)查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)分析 可以對(duì)各種規(guī)劃方案與成果進(jìn)行定量分析 模擬及預(yù)測(cè) 促進(jìn)規(guī)劃決策的科學(xué)性 提高規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理工作的質(zhì)量與效率 城市規(guī)劃業(yè)務(wù)本身需要收集 處理 分析 展示大量的與規(guī)劃區(qū)地表空間位置相關(guān)的空間和屬性信息 歷史上就與信息系統(tǒng)和地圖密不可分 因此 隨著GIS在80年代以來(lái)的推廣使用 GIS也越來(lái)越多地應(yīng)用到城市規(guī)劃領(lǐng)域 從政府規(guī)劃管理向教學(xué)科研及規(guī)劃設(shè)計(jì)擴(kuò)散 特別是近10年來(lái) 取得了很大的進(jìn)展 GIS給城市規(guī)劃帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì)有 改善地圖制作更有效地查詢(xún) 檢索快速 廣泛地獲取相關(guān)信息 在更大領(lǐng)域探討多種方案的可能增強(qiáng)分析能力便于和公眾 非專(zhuān)業(yè)人員交流 溝通提高服務(wù)質(zhì)量 縮短工作周期 不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的不足 而且增添了自己的特色 3 GIS在城市規(guī)劃是個(gè) 雙面人 GIS在城市規(guī)劃中的作用既是數(shù)據(jù)庫(kù) 又是工具箱 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的GIS可以存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù) 通過(guò)空間關(guān)系模型將二者連接起來(lái) 高效率地存取數(shù)據(jù) 查詢(xún)和制圖 同時(shí) 還可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取數(shù)據(jù) 輸入到其他模型或空間分析程序中 或者和其他專(zhuān)門(mén)調(diào)查獲得的表狀數(shù)據(jù)相結(jié)合 為決策服務(wù) 將GIS當(dāng)作工具箱時(shí) 可使用地學(xué)信息處理功能 如空間插值 疊合 緩沖區(qū)和空間連接等 4 GIS在城市規(guī)劃的主要用途 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 地圖顯示 空間分析 空間建模是GIS在城市規(guī)劃中的主要用途 在數(shù)據(jù)管理和地圖顯示方面 可用于土地使用 社會(huì)經(jīng)濟(jì) 環(huán)境 建設(shè)申請(qǐng)和審批 規(guī)劃方案等資料的存儲(chǔ) 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)獲取有用信息 用專(zhuān)題地圖顯示事物的空間分布狀況 在空間分析 空間模型方面主要用于統(tǒng)計(jì) 選址 實(shí)施地點(diǎn)尋找 土地適宜性評(píng)價(jià) 土地使用 交通模型 環(huán)境影響評(píng)價(jià)等 分析結(jié)果也往往用專(zhuān)題地圖表達(dá) 5 城市規(guī)劃過(guò)程GIS技術(shù)不僅可或缺 基礎(chǔ)資料調(diào)查 調(diào)查整個(gè)城市 區(qū)域的土地使用狀況及變化 現(xiàn)狀分析 利用地圖疊合功能 將土地開(kāi)發(fā)狀況和土地適宜條件相疊合 便于找出土地開(kāi)發(fā)與環(huán)境要求不相適應(yīng)的位置 建模和預(yù)測(cè) 環(huán)境規(guī)劃模型方案制定 尋找未來(lái)土地發(fā)展的合適空間方案選擇 提供技術(shù)支持規(guī)劃實(shí)施 對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)規(guī)劃評(píng)價(jià) 監(jiān)督 反饋 二 規(guī)劃設(shè)計(jì)決策 在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中 GIS最主要的應(yīng)用是利用其空間數(shù)據(jù)管理和展示功能及簡(jiǎn)單的空間分析 主要是疊加 對(duì)傳統(tǒng)的前期輔助分析進(jìn)行直觀(guān)的圖形表達(dá) 以作為規(guī)劃的依據(jù) 有些又在此基礎(chǔ)上加入了某些規(guī)劃專(zhuān)業(yè)模塊及擴(kuò)展數(shù)據(jù)來(lái)源以增加分析的內(nèi)容 提高規(guī)劃的合理性 新銀行選址評(píng)價(jià)圖 在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的前期調(diào)研工作中 如果遇到地形復(fù)雜的規(guī)劃地塊 可以利用GIS的空間分析功能以及規(guī)劃范圍內(nèi)的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù) DEM 對(duì)規(guī)劃地塊進(jìn)行坡度分析 坡向分析 等高線(xiàn)分析 流域分析等 以作為用地適宜性評(píng)價(jià)的參考依據(jù) 利用各種空間分析可以確定坡度在某個(gè)區(qū)段的范圍 計(jì)算出面積 進(jìn)而結(jié)合坡向分析 等高線(xiàn)分析 流域分析為確定建設(shè)用地的范圍和布局提供依據(jù) GIS在城市規(guī)劃中用地適宜性評(píng)價(jià)工作的應(yīng)用 GIS在規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用做城市規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí) 需要計(jì)算規(guī)劃地塊的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度 建筑密度 建筑面積 綠化率 人口密度 容積率等規(guī)劃指標(biāo) 按照常規(guī)方法 需要在CAD軟件中用手工方法量取圖形的面積 手工計(jì)算數(shù)量 這種方法效率低 費(fèi)時(shí)間 錯(cuò)誤率高 直接影響規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量 GIS技術(shù)將這種局面徹底改觀(guān) 它以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為支持 在建庫(kù)時(shí)分層處理 也就是根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)分類(lèi) 性質(zhì)相同或相近的歸并在一起 形成一個(gè)數(shù)據(jù)層 這樣可以對(duì)圖形數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和指標(biāo)量算 在很大程度上減輕了規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的體力勞動(dòng) 數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用 在平面上設(shè)計(jì)和繪制規(guī)劃圖紙存在許多局限性 集中在以下幾方面 不能給設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)提供真實(shí) 直觀(guān) 富于真實(shí)感的場(chǎng)景 不利于規(guī)劃方案的展示 設(shè)計(jì)方案可能存在著不易發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷 隱藏著規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn) 設(shè)計(jì)過(guò)程周期長(zhǎng) 效率低 資金高 由于規(guī)劃設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng) 非專(zhuān)業(yè)人員和設(shè)計(jì)人員之間的溝通可能出現(xiàn)障礙 最終可能影響項(xiàng)目的實(shí)施 在宣傳規(guī)劃方案的效果上還有待增強(qiáng) GIS在城市三維可視化中的應(yīng)用 利用三維GIS技術(shù) 規(guī)劃設(shè)計(jì)人員和管理人員可以實(shí)時(shí) 交互地觀(guān)察不同方案在城市環(huán)境中的效果 可以從任意角度 方向 沿任意路線(xiàn)對(duì)不同方案加以比較 從而為從空間角度評(píng)價(jià)建筑提供了更加直接 有效的手段 而這些是以往的平面圖和建筑縮微模型所難以實(shí)現(xiàn)的 如果利用三維GIS技術(shù) 就可以對(duì)規(guī)劃方案與山體之間的關(guān)系進(jìn)行分析 對(duì)方案的高度 體量 外觀(guān)以及與整個(gè)城市的空間關(guān)系進(jìn)行分析 對(duì)地下不可見(jiàn)的管線(xiàn)進(jìn)行可視化分析 同時(shí) 還可以將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)結(jié)合到一起 規(guī)劃管理人員可以很容易的查詢(xún)虛擬城市中建筑物的相關(guān)信息 結(jié)合對(duì)建筑物的空間分析 對(duì)方案的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)估 從而做出正確的判斷和決策 GIS的三維可視化技術(shù) 作為一種 數(shù)字化的工作模型 可以在城市設(shè)計(jì)的方案階段應(yīng)用 使用ArcViewGIS軟件的3維可視化技術(shù) 即時(shí)反映城市設(shè)計(jì)方案 Web3DGISBasedJava3D example1 browserinterface webgis技術(shù) Web技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合 最為激動(dòng)人心的產(chǎn)物就是WebGIS 萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng) WebGIS 簡(jiǎn)言之 就是利用Web技術(shù)來(lái)擴(kuò)展和完善地理信息系統(tǒng)的一項(xiàng)新技術(shù) 由于HTTP協(xié)議采用基于C S的請(qǐng)求 應(yīng)答機(jī)制 具有較強(qiáng)的用戶(hù)交互能力 可以傳輸并在瀏覽器上顯示多媒體數(shù)據(jù) 而GIS中的信息主要是需要以圖形 圖像方式表現(xiàn)的空間數(shù)據(jù) 用戶(hù)通過(guò)交互操作 對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)分析 這些特點(diǎn) 就使得人們完全可以利用Web來(lái)尋找他們所需要的空間數(shù)據(jù) 并且進(jìn)行各種操作 webGIS技術(shù)的發(fā)展 WEBGISGeoSurf 武漢大學(xué)吉奧公司研制 利用GeoSurf建立的成都地圖出版社網(wǎng)站 利用GeoSurf建立的上海之窗網(wǎng)站 結(jié)論綜上所述 GIS技術(shù)幾乎可以應(yīng)用到城市設(shè)計(jì)與管理的每一環(huán)節(jié)中 對(duì)提高規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量 規(guī)劃管理的效率來(lái)說(shuō) 作用是明顯的 GIS在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理中將有力地推動(dòng)管理的嚴(yán)密性 決策的科學(xué)性 規(guī)劃的合理性和設(shè)計(jì)的高質(zhì)量 高效率 GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用將不會(huì)僅僅局限在輔助管理上 將進(jìn)一步對(duì)規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析 進(jìn)行深層次的數(shù)據(jù)挖掘 進(jìn)而對(duì)整個(gè)城市的發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)和模擬 為決策者提供科學(xué)的依據(jù) 防止不良后果的發(fā)生 結(jié)語(yǔ) 近10年來(lái)國(guó)外規(guī)劃界和學(xué)術(shù)界對(duì)GIS的應(yīng)用已由過(guò)去的盲目崇拜轉(zhuǎn)向理性的思考 GIS的確是能幫助規(guī)劃的最好工具 但它僅僅是一種工具 解決實(shí)際的規(guī)劃問(wèn)題更多地還是要靠規(guī)劃人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí) 再輔助GIS提供的強(qiáng)大功