GIS 在城市规划编制中的两个应用——原理、方法和实例

GIS 在城市规划编制中的两个应用——原理、 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和实例 侯全，香港浸会大学地理系 Phone:（852）34117886，E-mail: quanhou@pku.org.cn 摘要：地理信息系统（GIS, Geographical Information Systems）的应用领域日趋广泛和 深入。本文讨论了 GIS 在城市规划编制工作中的两个应用，即街区建筑技术经济指标的统 计 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和城市适宜建设用地数量和空间分布的分析两个方面。街区建筑技术经济指标的统计 分析能够为确定街区改造方式、改造次序等提供可靠的、数量化的依据，城市适宜建设用地 数量和空间分布的分析则可以为确定城市合理的发展规模和城市空间布局提供有力的依据。 关键词：GIS 城市规划 应用 1. 研究背景 城市规划涉及的基本问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是城市设施和城市资源在空间上的合理分布，地理信息系统 （GIS, Geographical Information Systems）作为存储、分析和管理空间数据的技术，为日益 复杂的城市规划工作提供了强有力的辅助工具，可以协助城市规划工作者解决许多实际问题 （朱阿兴、Carl G. Amrhein、Anthony C. Lea，1996）。相应的，GIS 在城市规划和城市管理 中应用的研究也日益广泛和深入，研究的角度也呈现出多样化的特点，按照研究涵盖的地域 空间范围来看，其中就包括了城市空间扩展与建设用地格局分析研究（Anthony Gar-On Yeh and Xia Li，1997；陈晓军、张洪业、刘庆生，2004；李江、段杰 2004）、土地评价研究（黄 瑞红，1997；梁留科，1998；马安青、王建华、陈东景、巴雅尔、周月敏，2002；朱子豪， 1996）、公共设施的选址应用研究（Mark W. Horner and Tony H. Grubesic，2001；周启鸣、 K. Charnpratheep，1996）、GIS 在小尺度的社区景观规划和 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中的应用（Kheir Al-Kodmany， 2000）等方面。另外，有研究者对于 GIS 作为增加公众参与城市规划编制过程程度和提高 规划公平水平的工具（Emily Talen ，1998；Emily Talen，2000）、城市规划和管理中应用 GIS 的非技术性问题（Hiroyuki Kohsaka，2000；宋小冬，1996）以及利用 GIS 实施在线规划（Online Planning）的实践（Lee Lik Meng and Tan TS，2002）等方面也作了探讨。 GIS 在不同专业中的应用取得长足进展的同时，我们也要意识到 GIS 应用的局限性，而 不要忽略专业知识对 GIS 在本专业中应用的重要性。具体到 GIS 在城市规划中应用的例子， 正如有研究者指出的那样，只有将 GIS 与城市规划专家的知识有机地结合起来，我们才能充 分发掘出 GIS 在城市规划中的应用潜力（朱阿兴、Carl G. Amrhein、Anthony C. Lea，1996）。 城市规划既有一些世界性的普遍原则，也有很强的地方性。不同的国家实行着不同的规 划 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 和体系，一个国家内部的不同城市之间在城市规划体系方面，也存在着细微的的差别。 就每个特定城市而言，也存在着不同层次的城市规划，国内的情况一般包括四个层次，即总 体规划、分区规划、控制性详细规划和修建性详细规划。不同层次的城市规划应用 GIS 的 可能性和问题也是不同的。 本文探讨在深圳市宝安区的城市规划工作中应用 GIS 的两个实例，即街区建筑技术经 济指标统计分析和城市土地适宜建设性评价两个方面。深圳市的城市规划体系除了受全国性 的规划法律制约外，多年来深圳一直在借鉴香港城市规划的经验和做法，因此深圳市城市规 划体系还深受香港城市规划制度和体系的影响（深圳、香港及国内其他地区城市规划体系的 大致对应关系见表 1.1）。街区建筑技术经济指标的统计分析适用于控制性详细规划/法定图 则层次的城市规划编制工作，城市土地适宜建设性评价则适用于总体规划和分区规划层次。 表 1.1 深圳、香港和国内其他地区城市规划层次体系的大致对应关系 城市/地区 深圳 香港 国内其他地区 全市总体规划 全港发展策略 总体规划 次区域规划/分区规划 次区域性图则 分区规划 法定图则 法定分区计划大纲图/ 发展大纲图 控制性详细规划 城市规 划体系 详细蓝图 详细蓝图 修建性详细规划 资料来源：深圳市城市规划条例、香港城市规划条例、中华人民共和国城市规划法；卢惠明、陈立天（1998）。 2. GIS 在街区建筑技术经济指标统计分析中的应用 在编制控制性详细规划中，合理确定每个规划地块的开发建设强度是其中一个核心环 节。如果规划范围包括城市建成区，那么每个街区的现状开发强度是确定每个规划地块开发 建设强度的重要考虑因素。另外，在规划范围涉及到旧城区的改造（redevelopment）的情况 下，统计每个街区的现状建设强度可以为合理确定旧城改造的范围、时间安排以及改造强度 等决策提供数量化的依据。因此，进行街区建设强度统计对于控制性详细规划、尤其是涉及 旧城改造的控制性详细规划工作，是很有帮助的辅助决策手段。 街区建设强度可以通过两个重要的建筑经济技术指标反映出来，即容积率和建筑密度。 容积率和建筑密度是单体建筑和群体建筑设计中常用的建筑经济技术指标。将这两个指标扩 展到城市街区层次的空间范围，即街区建筑经济技术指标统计，可以为控制性详细规划、尤 其是涉及到旧城改造的控制性详细规划，提供辅助决策的依据。传统的做法是通过规划设计 人员的经验估计，或者在场地面积不大的情况下，手工计算街区建筑经济技术指标。利用 GIS 的空间数据处理能力，在有合适的电子数据的情况下，我们可以高效、准确地统计出较 大空间范围内的街区建筑技术经济指标，从而为控制性详细规划、尤其是涉及到旧城改造的 控制性详细规划，提供数量化的依据。 进行城市街区建筑经济技术指标统计，涉及 GIS 的空间查询和量算功能，主要包括图 形与属性互查以及几何量算（邬伦、刘瑜、张晶、马修军、韦中亚、田厚，2001）。具体的 操作过程如图 2.1 所示： 图 2.1 利用 GIS 进行城市街区建筑经济技术指标统计操作流程 图 2.2 应用 GIS 进行城市街区建筑技术经济指标统计的实例（2002 年，深圳市 宝安区新安街道办） 分析结果可以采用分层设色的方法表现出来。下图是这一分析方法应用于深圳市宝安区 新安旧城控制性详细规划中的例子（见图 2.2）。为篇幅计，只选择了现状街区建筑容积率图， 现状街区建筑密度图与此类似。分析结果在规划最终确定改造范围、改造循序和改造强度的 决策中提供了重要依据。 3. GIS 用于城市适宜建设用地数量和空间分布的分析 在编制城市总体规划和分区规划中，进行城市土地评价是十分基础的一项工作。城市的 土地规划要考虑到地质地形、水文、现状土地利用情况、人口分布、交通条件等因素，进行 多因素的空间分析是一个复杂的过程。以空间分析功能为特点的 GIS 天生是进行土地评价 多因素建模和分析的合适工具（尹章仕、李薇莲，1996）。 不同地区、不同目的的土地评价模型，侧重的影响因素是不同的（张明、John Landis， 1996）。沿海土地利用评估中强调地质、地形、水文、气候等自然因素较多（朱子豪，1996）， 城市用地适宜建设程度的评价则侧重于地形、区位、土地利用现状等因素（黄瑞红，1997）。 不同因素构建的模型也是不同的。 分析的方法主要有叠加分析、缓冲区分析以及稍微复杂的渐变尺度的空间结构度量方法 （VCM，Variable Clumping Method），即等步长变距离缓冲区分析方法（Hall C A S and Tian H., 1995；刘湘南、许红梅,2002）。等步长变距离缓冲区分析方法是 GIS 空间分析中常用的 基本方法之一,以基本的缓冲区分析为基础,通过按一定的距离对指定的目标建立一系列而 不是一个缓冲区,并进行相应的叠加分析和查询统计来实现（陈晓军、张洪业、刘庆生，2004）。 图 3.1 城市适宜建设用地数量和空间分布分析流程图 在深圳市宝安区公明新城规划中，为了确定规划建设用地规模和空间布局，利用 GIS 对城市适宜建设用地数量和空间分布进行了分析。分析的过程如下：a. 利用数字地形模型 （DTM，Digital Terrain Model）数据，计算出规划范围内的坡度在 30%以下的地区作为可 能的城市建设用地范围；b. 再利用叠加分析和缓冲区分析，将生态保护用地、基本农田保 护区、水域及周边缓冲范围从规划范围内剔出，不作为可能的建设用地考虑；c. 建立现状 及规划道路、现状城市建设用地范围的不同距离的缓冲区；d.将 b、c 得到的图层作叠加分 析，距离现状和规划道路以及现状城市建设范围较近的可能建设用地作为城市近期建设用 地，距离较远的则作为城市远期发展用地（见图 3.1）。分析的结果为规划确定城市合理的 规模和空间布局提供了有力的依据。 4. 结语与讨论 实践证明，街区建筑经济技术指标的统计分析中应用 GIS 方法，较传统方法不仅在效率 上有极大的提高，而且在定量分析的准确性上也有了长足的进步，这一方法可以在控制性规 划、尤其是涉及旧城改造的控制性规划是十分有益的一种辅助手段。城市适宜建设用地数量 和分布的分析，为规划师确定城市发展的上限规模提供了数量化的参考，也为确定城市的空 间拓展方向和空间范围提供了较为准确的依据。 虽然 GIS 在城市规划中的应用上表现了巨大的潜力，但是国内的规划师对于 GIS 的应用 潜力、GIS 技术以及数据资源的情况，了解的还不是十分充分。正如有研究者指出的那样， 在城市规划专业的大学课程设置中增加 GIS 知识模块是十分必要的（宋小冬，1996））。不仅 如此，对于目前正在执业的规划师，在其继续教育中增加 GIS 知识的培训应该是改善这种状 况的更加有、更为迅速的措施，因为正在执业的规划师对于行业的发展影响相对要大一些。 主要参考文献： Anthony Gar-On Yeh and Xia Li (1997), An integrated remote sensing and GIS approach in the monitoring and evaluation of rapid urban growth for sustainable development in the pearl river delta, China, International Planning Studies, 2(2), pg.193-210. Emily Talen (1998), Visualizing fairness: Equity maps for planners，Journal of the American Planning Association, 64(1), pg. 22-38. Emily Talen (2000), Bottom-up GIS: A new tool for individual and group expression in participatory planning, Journal of the American Planning Association, 66(3), pg. 279-294. Hall C A S and Tian H. (1995), Modelling spatial and temporal patterns of tropical land use change, Journal of Biogeography, 22, pg. 753-757. Hiroyuki Kohsaka (2000), Applications of GIS to urban planning and management: Problems facing Japanese local governments, GeoJournal, 52(3), pg. 271-280. Kheir Al-Kodmany (2000), GIS in the urban landscape: Reconfiguring neighbourhood planning and design process, Landscape Research, 25(1), pg. 5-28. Lee Lik Meng and Tan TS (2002), GIS For Plan-Making in Penang Island: The Road to Online Planning, Online Planning Journal. Mark W. Horner and Tony H. Grubesic (2001), A GIS-based planning approach to locating urban rail terminals, Transportation; 28(1), pg.55-77. 陈晓军、张洪业、刘庆生（2004），北京市房山区平原地区建设用地的空间格局分析， 资源科学，26（2），pg. 129-137. 黄瑞红（1997），GIS 在城镇发展用地适宜性评价中的应用——以广东五华县华城镇为 例，中山大学学报(自然科学版)，36（2），pg. 108-113. 梁留科（1998），城区土地定级实践研究——以唐河县为例，地理研究，17（1），pg. 90-97. 李江、段杰（2004），组团式城市外部空间形态分形特征研究，经济地理，24（1），pg. 62-66. 黎夏（2004），珠江三角洲发展走廊 1988~1997 年土地利用变化特征的空间分析，自然 资源学报，19（3），pg. 307-315. 刘湘南、许红梅、黄方（2002），土地利用空间格局及其变化的图形信息特征分析，地 理科学，22 (1)，pg. 79-84. 卢惠明、陈立天（1998），香港城市规划导论，香港：三联书店。 马安青、王建华、陈东景、巴雅尔、周月敏（2002），高寒地区土地资源利用评价的 GIS 支持研究——以青海海北藏族自治州为例，人文地理，17（5），pg. 85-88. 宋小冬（1996），试论当前城市规划行业应用 GIS 的若干非技术问题，城市地理信息系 统研究与实践，林珲、冯通、孙以义、俞立中编，上海：上海科学技术出版社，pg. 120-125. 邬伦、刘瑜、张晶、马修军、韦中亚、田厚（2001），地理信息系统——原理、方法和 应用，北京：科学出版社。 尹章仕、李薇莲（1996），地理信息系统在城市管理和规划中的应用，城市地理信息系 统：方法与应用，宫鹏编，美国伯克利：中国海外地理信息系统协会，pg. 106-115. 张明、John Landis(1996)，GIS 和城市模型的内涵——GIS 在城市规划中的三个应用实 例，城市地理信息系统研究与实践，林珲、冯通、孙以义、俞立中编，上海：上海科学技术 出版社，pg. 73-89. 周启鸣、K. Charnpratheep（1996），专家系统及地理信息系统在城市规划中固体废料填 充地选址上的应用，城市地理信息系统研究与实践，林珲、冯通、孙以义、俞立中编，上海： 上海科学技术出版社，pg. 156-178. 朱阿兴、Carl G. Amrhein、Anthony C. Lea（1996），地理信息系统在城市规划中的应用 模式，城市地理信息系统：方法与应用，宫鹏编，美国伯克利：中国海外地理信息系统协会， pg. 116-130. 朱子豪（1996），地理信息化的沿海土地利用评估与规划，城市地理信息系统研究与实 践，林珲、冯通、孙以义、俞立中编，上海：上海科学技术出版社，pg. 203-211.