公開課規(guī)劃編制中的模型研究

規(guī)劃編制中的模型研究易智瑞（中國）信息技術(shù)有限公司

董曉非目錄引言城鎮(zhèn)吸引力評價景觀分析空間句法城市可達性分析總結(jié)GIS能在規(guī)劃編制（設(shè)計）中能干什么？基于地形的輔助分析流域劃分河網(wǎng)提取填挖方分析視域分析坡度分析坡向分析輔助底圖三維展示基于影像的輔助分析生態(tài)敏感性評價用地適宜性評價植被指數(shù)提取土地利用提取城市邊界提取城市形態(tài)演變基于路網(wǎng)的輔助分析北京積水分析圖二經(jīng)普+企業(yè)黃頁制作就業(yè)人口分布圖2012年10月8日的pm2.5數(shù)據(jù)其它常用的輔助分析基于容積率用地分布北京人口就業(yè)數(shù)據(jù)分析專題活躍目標分布除此之外還有嗎？城鎮(zhèn)吸引力評價城鎮(zhèn)吸引力背景知識：1、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃：一定地域范圍內(nèi)，……，確定不同人口規(guī)模等級和職能分工的城鎮(zhèn)的分布和發(fā)展規(guī)劃。2、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃要達到的目標：通過合理組織體系內(nèi)各城鎮(zhèn)之間、城鎮(zhèn)與體系之間以及體系與其外部環(huán)境之間的各種經(jīng)濟、社會等方面的相互聯(lián)系，運用現(xiàn)代系統(tǒng)理論與方法探究整個體系的整體效益。規(guī)劃問題：城鎮(zhèn)體系規(guī)劃中各城鎮(zhèn)之間的關(guān)系模型方法：城鎮(zhèn)吸引力評價從案例說起城鎮(zhèn)吸引力萬有引力定律：任何兩個物體之間的作用（引力）的大小與它的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離成反比。引力模型：Tinbergen(1962)和Poyhonen(1963)對其在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域做了延伸，兩個經(jīng)濟體之間的單項貿(mào)易流量與他們各自的經(jīng)濟規(guī)模（一般用GDP來表示）成正比，與他們之間的距離成反比。經(jīng)濟規(guī)模還可以用鐵路運輸量、電話通話量、以及相似的社會或經(jīng)濟交流形式的數(shù)量來定義?！τ嬎愎?/p>

式中：Rij為i，j地區(qū)間的經(jīng)濟聯(lián)系強度；Pi，Pj為i，j地區(qū)的人口數(shù)量；Gi，Gj為i，j地區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值；Dij為i，j兩地區(qū)間基于道路網(wǎng)絡(luò)最短路徑的旅行時間。P,G可以用人口和GDP，也可以用其他要素，另外也有的計算方式只用人口或某一單一項，公式就是：

城市斷裂點理論用來確定城市吸引范圍和城市經(jīng)濟區(qū)的劃分。P.D.Converse1949年提出了斷裂點理論，給出了具體的計算方法。該理論將相鄰兩個城市間的吸引力達到平衡的點定義為斷裂點。城市斷裂點演示景觀分析規(guī)劃問題：縣域土地利用總體規(guī)劃景觀空間格局分析北京城市公園景觀格局指數(shù)評價基于景觀連通性的城市綠地核心區(qū)規(guī)劃方法研究*市土地利用景觀格局研究……模型方法：景觀分析景觀分析生態(tài)學(xué)中景觀的定義：狹義的景觀：指在幾十千米至幾百千米的范圍內(nèi)，由不同類型生態(tài)系統(tǒng)所組成，具有重復(fù)性格局的異質(zhì)性地理單元。而反映氣候、地理、生物、經(jīng)濟、社會和文化綜合特征的景觀復(fù)合體稱為區(qū)域，狹義的景觀和區(qū)域即人們通常所指的宏觀景觀。廣義的景觀：包括從微觀到宏觀不同尺度上，具有異質(zhì)性或斑塊性的空間單元。廣義景觀概念強調(diào)空間異質(zhì)性，景觀的絕對空間尺度隨研究對象、方法和目的而變化。景觀景觀是由一系列景觀簇的有規(guī)律組合過程的有序系統(tǒng)，由小到大，依次如下所述：景觀要素：最小的等級構(gòu)成成分，包括各種景觀要素塊，如農(nóng)田、道路和村莊。景觀要素組：又稱景觀要素鏈，由一系列組成結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的景觀要素構(gòu)成的，可以履行一定景觀功能，如演替鏈、干擾鏈和功能鏈等。景觀單元：又稱景觀功能區(qū)，由功能上相關(guān)的多種景觀要素組構(gòu)成的相對獨立完整的單元，如村落、林場和集鎮(zhèn)等。景觀簇：是多個相似景觀功能區(qū)的有機組合，森林景觀簇、農(nóng)業(yè)景觀簇、城郊景觀簇、城市景觀簇。景觀系統(tǒng)：若干景觀簇的有規(guī)律組合，如南京地區(qū)景觀系統(tǒng)。景觀分類體系從空間形態(tài)、輪廓和分布等基本特征入手，可以區(qū)分出斑(patch)、廊(corridor)、基(matrix)、網(wǎng)(net)、緣(edge)5種空間類型。斑，斑塊、拼塊、指不同于周圍背景的非線性景觀生態(tài)系統(tǒng)單元；廊，廊道，指具有線或帶形的景觀生態(tài)系統(tǒng)空間類型；基，基質(zhì)，是一定區(qū)域內(nèi)面積最大、分布最廣而優(yōu)質(zhì)型很突出的景觀生態(tài)系統(tǒng)，往往表現(xiàn)為斑、廊等的環(huán)境背景；網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)，是指在景觀中將不同的生態(tài)系統(tǒng)互相連接起來的一種結(jié)構(gòu)。緣：又稱過渡帶、脆弱帶、邊緣帶等，是指景觀生態(tài)系統(tǒng)之間有顯著過渡特征的部分。景觀結(jié)構(gòu)景觀格局通常是指景觀的空間結(jié)構(gòu)特征，具體是指由自然或人為形成的，一系列大小、形狀各異，排列不同的景觀鑲嵌體在景觀空間的排列，它即是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，同時又是包括干擾在內(nèi)的各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果?？臻g斑塊性是景觀格局最普遍的形式，它表現(xiàn)在不同的尺度上。景觀格局及其變化是自然的和人為的多種因素相互作用所產(chǎn)生的一定區(qū)域生態(tài)環(huán)境體系的綜合反映，景觀斑塊的類型、形狀、大小、數(shù)量和空間組合既是各種干擾因素相互作用的結(jié)果，又影響著該區(qū)域的生態(tài)過程和邊緣效應(yīng)。景觀格局景觀指數(shù)類型水平的景觀指數(shù)1、斑塊面積(CA)、各類斑塊的數(shù)目(NP)、各類斑塊所占百分比（PLAND）2、斑塊密度(PD)3、最大斑塊指數(shù)(LPI)4、面積周長分維度指數(shù)（PAFRAC）5、聚集度指數(shù)（AI）6、斑塊結(jié)合度指數(shù)（COHESION）景觀指數(shù)景觀水平的景觀指數(shù)1、斑塊總數(shù)(NP)2、斑塊密度(PD)3、景觀形狀指數(shù)(LSI)4、面積周長分維度指數(shù)（PAFRAC）5、景觀的蔓延度指數(shù)（CONTAG）6、聚集度指數(shù)（AI）7、香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）6、香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）加拿大北方森林生態(tài)系統(tǒng)研究中心開發(fā)完成。ArcGIS的擴展，主要用來輔助景觀斑塊的空間分析，模擬斑塊的關(guān)聯(lián)屬性。用來進行空間格局分析，支持棲息地建模、生物多樣性保護和森林管理。最新版：PatchAnalyst5.0forArcGIS9.3PatchAnalyst5.1forArcGIS10Fragstats3.3PatchAnalyst5系統(tǒng)截圖演示空間句法句法？？？空間句法是對空間本身的研究，可以有效地，以量化的方式揭示空間的結(jié)構(gòu)，進而揭示空間組織與人類活動之間的關(guān)系空間句法的主要研究對象是空間構(gòu)型。構(gòu)型是一組相互獨立的關(guān)系系統(tǒng)，且其中每一關(guān)系都決定于其他所有的關(guān)系。規(guī)劃問題：如何定量的分析建筑和城市空間結(jié)構(gòu)，解釋人類活動和空間構(gòu)型之間的關(guān)系。模型方法：空間句法理論。Depthmap，Axwoman空間句法舉例說明——關(guān)系圖解AB連接值，與某節(jié)點鄰近的節(jié)點個數(shù)即為該節(jié)點的連接值。某空間節(jié)點的連接值越高，則表示其空間滲透性越好。空間構(gòu)型的定量描述131122222311111341AB控制值，假設(shè)系統(tǒng)中每個節(jié)點的權(quán)重都是1，則某節(jié)點A從相鄰節(jié)點B分配到的權(quán)重為1/（B的連接值），與A直接相連的所有節(jié)點的連接值的倒數(shù)之和，就是A的控制值?？刂浦当硎竟?jié)點之間相互控制的程度?？臻g構(gòu)型的定量描述3111113412+1/41/31/31/41/41/32+1/42+2/31/3連接值控制值深度值，假設(shè)兩個鄰近節(jié)點的距離為一步，則從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的最小步數(shù)就是這兩個節(jié)點間的深度。平均深度值（MD）：系統(tǒng)中某個節(jié)點到其他所有節(jié)點的最少步數(shù)的平均值系統(tǒng)的總深度：各個節(jié)點的平均深度值之和。深度值表達的是節(jié)點在拓撲意義上的可達性，即節(jié)點在空間系統(tǒng)中的空間轉(zhuǎn)換次數(shù)。深度蘊含著重要的社會和文化意義，深度值高的節(jié)點，可達性差，人的活動強度低，這往往與犯罪、盲區(qū)聯(lián)系到一起?？臻g構(gòu)型的定量描述集成度，深度值很大程度上取決于空間系統(tǒng)中節(jié)點的數(shù)目。因此，為了剔除系統(tǒng)中節(jié)點數(shù)量的干擾，用相對不對稱值將其標準化，RA=2（MD-1）/(n-2)N為節(jié)點總數(shù)，為了與實際意義相關(guān)，將RA取倒數(shù)，成為集成度?！w集成度：表達一個空間與其他所有空間的關(guān)系。局部集成度：表達一個空間與其他幾步（即最短距離）之內(nèi)的空間的關(guān)系?？臻g構(gòu)型的定量描述凸多邊形實際空間的構(gòu)型分析方法軸線軸線即從空間中一點所能看到的最遠距離，每條軸線代表沿一維方向展開的一個小尺度空間。軸線具有視覺感知和運動狀態(tài)的雙重含義?？臻g句法規(guī)定，用最少且最長的軸線覆蓋整個系統(tǒng)，并穿越每個凸狀空間，然后把每調(diào)軸線都當成一個節(jié)點，根據(jù)他們之間的交接關(guān)系，即可變?yōu)榍笆鲫P(guān)系圖解?；谳S線的空間構(gòu)型分析特別適合于城市道路網(wǎng)的空間形態(tài)分析。實際空間的構(gòu)型分析方法視區(qū)視區(qū)就是從空間中某點所能看到的區(qū)域，二維平面通常是指其所處水平面上的可見范圍。用視區(qū)的方法進行空間分割，首先在空間系統(tǒng)中選擇一定數(shù)量的特征點，一般選取道路交叉口和轉(zhuǎn)折點的中心作為特征點。接著求出每個點的視區(qū)，然后根據(jù)這些視區(qū)之間的交接關(guān)系，轉(zhuǎn)化為關(guān)系圖解?；谝晠^(qū)的空間構(gòu)型分析特別適用于建筑內(nèi)部空間和城市公共空間的形態(tài)分析。實際空間的構(gòu)型分析方法BinJiangDivisionofGeomatics,KTHResearchSchoolDepartmentofTechnologyandBuiltEnvironmentUniversityofG?vle,SE-80176G?vle,SwedenE-mail:bin.jiang@hig.seWeb:http://fromto.hig.se/~bjg/安裝先決條件：Mframeworkversion4.0EsriArcGIS10withArcGISDataInteroperabilityExtension下載地址：/site/axwoman60/微盤：/zTPIcodAxwoman6.0案例倫敦步行路線圖吉達戰(zhàn)略規(guī)劃德里—倫敦德里

2010年局部空間可達性的現(xiàn)狀分析演示倫敦空間句法實驗室：/第八屆空間句法國際研討會：http://www.sss8.cl/welcome/資源城市形態(tài)實驗室位于新加坡，是新加坡科技與設(shè)計大學(xué)與美國麻省理工學(xué)院建筑與規(guī)劃學(xué)院合作開辦的，主要關(guān)注城市形態(tài)的實證研究。城市形態(tài)實驗室完成了一個很先進的城市網(wǎng)絡(luò)分析(UNA)工具箱。這個ArcGIS的工具箱可以用來計算五種類型空間網(wǎng)絡(luò)圖分析措施：到達、重力、居間、最近、直線。特點：1、可以解釋輸入網(wǎng)絡(luò)中的幾何和拓撲結(jié)構(gòu)，在分析中使用公制距離（例如表）或拓撲距離（如轉(zhuǎn)彎）的阻抗因素。2、包括第三個網(wǎng)絡(luò)元素：建筑。3、允許根據(jù)某些特性額外的給建筑賦予權(quán)重；或者指定重要建筑對分析結(jié)果的強烈影響。城市可達性分析ReachGravityBetweennessClo