城市規(guī)劃_1第一章 緒論(第2講).ppt

1、城市GIS 第一章 緒論第二講,教學(xué)內(nèi)容： 1.3 城市規(guī)劃管理與信息技術(shù) 1.4 城市地理信息系統(tǒng)的形成與發(fā)展 教學(xué)時(shí)間： 2課時(shí) 教學(xué)方法： 講授法 談話法 案例教學(xué)法 多媒體教學(xué)法,教學(xué)目的：,1、讓學(xué)生了解城市規(guī)劃管理的技術(shù)需求以及信息技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用； 2、讓學(xué)生了解和掌握城市地理信息與信息技術(shù)的結(jié)合； 3、讓學(xué)生掌握城市地理信息系統(tǒng)的概念及功能、特點(diǎn)； 4、讓學(xué)生了解和掌握城市地理信息系統(tǒng)歷史和現(xiàn)狀及城市地理信息系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)體系和硬軟件配置； 5、讓學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外在城市地理信息系統(tǒng)方面的應(yīng)用研究 6、讓學(xué)生了解城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)及面臨的問(wèn)題,城市GIS 第一章

2、緒論第二講,教學(xué)重點(diǎn)： 1、UGIS的概念、功能及特點(diǎn) 2、城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)及面臨的問(wèn)題 教學(xué)難點(diǎn)： 1、UGIS框架結(jié)構(gòu)； 2、信息技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用模型探討 本次課所涉及的學(xué)術(shù)前沿： UGIS的最新發(fā)展趨勢(shì) UGIS在理論上和技術(shù)上存在的問(wèn)題探討 參考資料： 1、城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 18578-2008,1.3 城市規(guī)劃管理與信息技術(shù),1.3.1 城市規(guī)劃管理的技術(shù)需求 1.3.2 信息技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用 1、優(yōu)化分析模型 2、比較分析模型 3、聚類(lèi)與統(tǒng)計(jì)模型 4、預(yù)測(cè)模型,1.3.3 城市地理信息與信息技術(shù)結(jié)合,1、城市地理信息主要涉及到城市發(fā)展中的

3、空間關(guān)系，因此信息技術(shù)(IT)對(duì)城市地理信息的影響最突出最直接的是空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施(SDI，Spatial Data lnfrastructure)的建設(shè)與地球信息科學(xué)(Geoinformatics)的發(fā)展。 2、在信息技術(shù)中，有75的數(shù)據(jù)具有某種形式的空間信息，而城市地理信息是空間信息的主體。 3、面向21世紀(jì)對(duì)城市地理信息的研究必須以地球信息科學(xué)為理論與方法基礎(chǔ)，以體現(xiàn)城市地理信息的綜合性、系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性和邏輯性。,1.4 城市地理信息系統(tǒng)的形成與發(fā)展,1.4.1 城市地理信息系統(tǒng)概述 1、城市地理信息系統(tǒng)概念：它是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)分支，是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各

4、種空間和非空間數(shù)據(jù)的輸入、存貯、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用，以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主的技術(shù)系統(tǒng)。它是城市基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是一種城市現(xiàn)代化管理、規(guī)劃和科學(xué)決策的先進(jìn)工具。,城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 18578-2008,利用計(jì)算機(jī)和地理信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各種空間、非空間數(shù)據(jù)的輸入、存貯、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用，并以處理城市各種空間實(shí)體及關(guān)系為主的系統(tǒng)。,1.4.1 城市地理信息系統(tǒng)概述,2、UGIS的數(shù)據(jù)分類(lèi)：一類(lèi)是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括城市基礎(chǔ)地圖和用于反映地形、交通、水系、境界、房屋和人口等信息的其它資料，它們表示城市的基本面貌，并作為其它

5、專題數(shù)據(jù)的背景或控制；另一類(lèi)是專題數(shù)據(jù)，即各種專業(yè)性的城市地理數(shù)據(jù)，如城市規(guī)劃、地下管網(wǎng)、土地利用、環(huán)境污染等，它反映城市某一方面的專門(mén)內(nèi)容。這兩類(lèi)數(shù)據(jù)均來(lái)自地形圖、專題地圖、統(tǒng)計(jì)表冊(cè)和其它的資料載體，它們都具有空間屬性(在什么位置?)、專題屬性(代表什么內(nèi)容?)、時(shí)間屬性(產(chǎn)生于哪個(gè)時(shí)間?)和統(tǒng)計(jì)屬性(多少數(shù)量或質(zhì)量如何?)的特點(diǎn)。,1.4.1 城市地理信息系統(tǒng)概述,3、UGIS的功能： 可從兩個(gè)角度來(lái)描述：一是從數(shù)據(jù)處理分析和表達(dá)的技術(shù)角度描述，可概括為數(shù)據(jù)獲取、轉(zhuǎn)換和編輯、數(shù)據(jù)重構(gòu)和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析與表達(dá)、查詢檢索以及成果輸出等六種主要功能，這是面向城市地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員的概括；二是以應(yīng)

6、用為導(dǎo)向，從用戶使用UGIS對(duì)城市進(jìn)行管理與規(guī)劃的角度去描述，可概括為三種功能。,1.4.1 城市地理信息系統(tǒng)概述,1)管理功能。通過(guò)建立城市地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)算機(jī)化，從而達(dá)到統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)共享和促進(jìn)辦公自動(dòng)化目的，實(shí)現(xiàn)信息的快速查詢檢索、實(shí)時(shí)交換以及可視化表達(dá)和輸出，逐步形成一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的城市動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，對(duì)城市實(shí)行現(xiàn)代化管理。 2)評(píng)價(jià)分析功能。通過(guò)建立不同的分析模型和輔助決策支持系統(tǒng)，對(duì)城市某單一或綜合性問(wèn)題，如交通網(wǎng)絡(luò)、投資環(huán)境、規(guī)劃管理、企業(yè)選址或工程效益等，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，提出方案，供主管部門(mén)決策參考，也包括應(yīng)付一些突發(fā)性事件，如城市洪水、火災(zāi)等

7、災(zāi)害，也可通過(guò)相關(guān)的分析評(píng)價(jià)，做出快速反應(yīng)。 3)規(guī)劃與預(yù)測(cè)功能。這是根據(jù)城市現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和潛在能力等綜合因素，通過(guò)不同預(yù)測(cè)模型來(lái)展現(xiàn)可能的前景，供中長(zhǎng)期規(guī)劃和宏觀調(diào)控作參考之用，UGIS是支持這種規(guī)劃與預(yù)測(cè)的有力工具。目前UGIS著力探索的正是可用于城市可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)的這一功能。,1.4.2 城市地理信息系統(tǒng)歷史和現(xiàn)狀,1、國(guó)際上的UGIS研究始于20世紀(jì)70年代初。中期，經(jīng)過(guò)20多年的迅猛發(fā)展，目前發(fā)達(dá)國(guó)家已將它作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，用于城市動(dòng)態(tài)管理和規(guī)劃發(fā)展，并將它作為對(duì)城市重大問(wèn)題和突發(fā)性事件進(jìn)行科學(xué)決策的現(xiàn)代化手段。 美國(guó)、日本、澳大利亞等許多國(guó)家在城市規(guī)劃、市政工程、交通設(shè)

8、施、公共服務(wù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面都廣泛應(yīng)用UGIS，美國(guó)首都華盛頓特區(qū)啟用34個(gè)城市信息子系統(tǒng)進(jìn)行城市動(dòng)態(tài)管理，定時(shí)發(fā)布交通狀況信息，導(dǎo)向車(chē)輛運(yùn)行，即是一成功范例。,1.4.2 城市地理信息系統(tǒng)歷史和現(xiàn)狀,2、我國(guó)已開(kāi)始進(jìn)入或正待進(jìn)入U(xiǎn)GIS面向城市規(guī)劃管理、城市監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)分析的實(shí)際應(yīng)用階段。與發(fā)達(dá)國(guó)家的UGIS相比，我國(guó)在整體技術(shù)水平、分析評(píng)價(jià)和輔助決策功能、監(jiān)測(cè)與調(diào)控能力、商品化與產(chǎn)業(yè)化程度，以及實(shí)際的業(yè)務(wù)運(yùn)行能力等方面，都仍有很大的差距?？缛?1世紀(jì)，我國(guó)將有幾百個(gè)城市、數(shù)以干計(jì)的縣城和數(shù)以萬(wàn)計(jì)的城鎮(zhèn)將逐步開(kāi)展UGIS的建設(shè)和應(yīng)用，如何統(tǒng)一UGIS的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以保證其信息共享，便成為一個(gè)十分

9、重要、非常突出和迫切需要解決的問(wèn)題。,1.4.3 我國(guó)城市地理信息系統(tǒng)研究的現(xiàn)代需求,1、為了適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的客觀要求，在城市建設(shè)管理和規(guī)劃中，必須尋求新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使城市建設(shè)管理和規(guī)劃走上了自動(dòng)化、定量化、科學(xué)化的軌道。 2、以城市綜合環(huán)境預(yù)測(cè)來(lái)確定未來(lái)城市規(guī)模、性質(zhì)和區(qū)域功能；以投資環(huán)境的綜合分析評(píng)價(jià)來(lái)確定城市建設(shè)項(xiàng)目的布局和科學(xué)論證，尋求最佳投資方案；以城市社會(huì)與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的系統(tǒng)分析和城市基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化來(lái)解決城市規(guī)劃和建設(shè)管理的具體矛盾問(wèn)題。面臨這種挑戰(zhàn)，愈來(lái)愈多的城市必將使用UGIS這種新技術(shù)和新手段。,1、UGIS的框架結(jié)構(gòu) （1）UGIS具有多要素、多層次和分

10、布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 （2）結(jié)合我國(guó)城市化和城市管理的具體情況，從長(zhǎng)遠(yuǎn)、整體和綜合的角度考慮，UGIS的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括以下三層：基礎(chǔ)層 專題層 綜合層,1.4.4 城市地理信息系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)體系和硬件配置,UGIS的框架結(jié)構(gòu),1)基礎(chǔ)層，即基礎(chǔ)信息子系統(tǒng)，主要包括大比例尺(例如1：5001：2000)地形圖的地形要素，為所有專題子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的空間定位基礎(chǔ)：這類(lèi)數(shù)據(jù)應(yīng)由市政府支撐建立，壟斷發(fā)行權(quán)，不準(zhǔn)重復(fù)建設(shè)； 2)專題層，即公共基礎(chǔ)加專業(yè)信息形成的專題信息子系統(tǒng)，一般應(yīng)首先發(fā)展城市土地、城市規(guī)劃、城市交通、市政建設(shè)等帶有專題基礎(chǔ)作用的子系統(tǒng); 3)綜合層，即最上層的城市綜合地理信息系統(tǒng)，從

11、開(kāi)始建設(shè)地理信息系統(tǒng)之日起，理應(yīng)對(duì)它有所考慮，但要等到基礎(chǔ)層和專題層建成之后，方能著手進(jìn)行。綜合層對(duì)城市的綜合規(guī)劃、管理和決策有著重要意義。,UGIS框架結(jié)構(gòu),2、UGIS的硬、軟件配置,（1）我國(guó)目前的主要UGIS硬件包括：計(jì)算機(jī)(微機(jī)、工作站和服務(wù)器等)，輸入設(shè)備(數(shù)字化儀、掃描儀等)，輸出設(shè)備(普通繪圖儀、靜電和激光繪圖儀、圖形顯示裝置等)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(硬盤(pán)、光盤(pán)、磁帶帆等)，多媒體設(shè)備和圖像處理設(shè)備等。 軟件主要包括：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和程序語(yǔ)言，地理倍息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件，應(yīng)用軟件，以及專題分析模型軟件和圖像處理軟件等。 網(wǎng)絡(luò)方面主要應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、通信協(xié)議、傳輸介質(zhì)、互

12、聯(lián)設(shè)備、拓?fù)浼{構(gòu)、操作系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化布設(shè)等。,2、UGIS的硬、軟件配置,（2）在一些已經(jīng)開(kāi)展和即將開(kāi)展城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的城市，當(dāng)前在硬、軟件配置方面存在的主要問(wèn)題是： 1)先購(gòu)設(shè)備，后作系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 2)重視硬件，輕視軟件，忽視開(kāi)發(fā)； 3)盲目追求高檔和先進(jìn)設(shè)備，試圖“一步到位”，造成浪費(fèi)； 4)缺乏整體和長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，給進(jìn)一步發(fā)展造成困難。,2、UGIS的硬、軟件配置,（3）在配置硬、軟件時(shí)，應(yīng)該慎重考慮以下幾方面的問(wèn)題： 1)硬、軟件的選型和配置。 2)必須按先設(shè)計(jì)、后采購(gòu)的順序配置設(shè)備。 3)微機(jī)、工作站、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的適當(dāng)組合。 4)軟件系統(tǒng)配置的考慮。,與一般地理信息系統(tǒng)比較

13、而言,UGIS具有下面一些特征: 1)數(shù)據(jù)類(lèi)型的多樣性和服務(wù)對(duì)象的多層性 2)精度高,現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng) 3)模型化,智能化和多功能性 4)與辦公自動(dòng)化的一體化 5)嚴(yán)格的層次結(jié)構(gòu)和高度統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 6)強(qiáng)烈的實(shí)用化需求,1.4.5 城市地理信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng),1、UGIS在地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理中的應(yīng)用 2、UGIS的空間查詢和空間分析功能的應(yīng)用 3、GIS的輸出功能在地圖制圖中的應(yīng)用 4、運(yùn)用UGIS系統(tǒng)，建立起專題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng) 5、UGIS與遙感圖像處理系統(tǒng)的結(jié)合與應(yīng)用,1.4.6 國(guó)內(nèi)外在城市地理信息系統(tǒng)方面的應(yīng)用研究,（1）UGIS最新發(fā)展趨勢(shì) 1、城市WebGIS 2、UGIS協(xié)助海量數(shù)據(jù)管理 3、高分辨率遙感與UGIS結(jié)合 4、三維UGIS與虛擬現(xiàn)實(shí) 5、無(wú)線通訊與UGIS,1.4.7 城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)與面臨問(wèn)題,1.4.7 城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)與面臨問(wèn)題,（2）UGIS在理論和技術(shù)上面臨的問(wèn)題 1、框架結(jié)構(gòu)和建設(shè)順序 2、建設(shè)開(kāi)發(fā)模式 3、標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化 4、硬、軟件配置 5、與辦