城市生态环境规划信息集成系统.docx

城市生态环境规划信息集成系统1.几个基本概念（1）生态规划（ecological planning）：以可持续发展的理论为基础，运用生态经济学和系统工程的原理，对某一区域社会、经济和生态环境复合系统进行结构改善和功能强化的发展和运行的战略部署，遵循生态规律和经济规律，在恢复和保持良好的生态环境、保护与合理利用各类自然资源的前提下，促进国民经济和社会健康、持续、稳定与协调发展。城市生态规划：城市生态规划是遵循生态学与城市规划学有关理论和方法，以城市生态关系为研究核心，通过对城市生态系统中各子系统的综合布局与安排，调整城市人类与城市环境的关系，以维护城市生态系统的平衡，实现城市的和谐、高效、持续发展。（2）环境规划（environmental planning）：人类为克服经济社会活动的盲目性和主观随意性，使环境与经济社会协调发展而对自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排。（3）城市生态环境规划：随着环境规划学科的发展和完善，环境规划与生态规划联系与交融的地方也越来越多。联系：二者均以环境学和生态学为理论指导；二者均以复合生态系统为研究对象；二者的任务或目标是使区域系统协调发展和良性循环；在区域总统规划中，二者可以并置，是相互依托、相互补充的关系。在区域生态规划的专项规划中，环境规划是不可或缺的组成部分；在环境宏观规划中，也包括部分生态规划。区别：环境规划更注重环境质量的改变，强调大气、水、固废等环境质量的检测、评价、整治和管理，寻求社会发展的环境支撑。而生态规划则更关注系统内各种关系质量的提高、结构和功能的改善，以及人与区域环境之间关系的和谐。从二者的理论基础上来看，环境规划主要以环境科学为理论基础，而生态规划主要以生态学为理论基础，严格按照生态学的原理，辨析、模拟和调控区域生态系统，从而做出合理的时空安排。环境规划除了宏观规划的层次外，还有各种专项规划，如大气、水和固废等的综合治理规划。城市生态环境规划：城市生态环境规划是应用生态学、环境科学的原理，从整体上研究人类与生态环境（包括环境污染与生态破坏）之间相互作用的规律，并在此基础上，通过合理安排人类各项建设活动，从而使经济、社会、生态环境三者作为不可分割的整体，达到最佳状态的过程。（4）信息（information）：用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。信息向人们（或系统）提供关于世界新的事实只是，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。信息系统（information system）：输入信息，经过分析、加工、处理，输出信息的系统。2.城市生态环境规划内容与程序（见图1）3.城市生态环境规划信息系统按照城市生态环境规划的内容和编制程序，规划整个过程可以视为一个“输入信息分析、处理信息输出信息”的过程。图1 城市生态环境规划内容及程序城市是一个人口、资源、环境和社会经济等要素高度密集的地理综合体，是一个具有较高的物质交换和能量流动速率的区域。因此，在城市生态环境规划中，所涉及到的信息量大、信息种类多、信息间相互关系复杂，信息的采集输入与分析尤为重要，将直接影响输出信息即规划的决策，因此如何全面、准确、高效的获取信息在城市生态环境规划中尤其重要。4.环境信息采集（1）环境信息：环境信息是指与研究对象的空间地理分布相关的信息，它表示地球表层物体及环境所具有的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律。环境信息属于空间信息。环境信息的分析不仅在编制规划时必不可少，而且在规划的实施过程中，也要经常反馈信息，进行分析以调整规划或采取应变措施，保障规划目标的实现。信息和情报的收集与分析是贯穿规划全过程的基础性工作，也是规划的重要支持系统之一。（2）环境信息收集的内容与来源：环境信息收集以广和全为原则，应包括与规划有关的一切经济的、社会的、科技的、人文的以及自然、地理、生态、污染情况等。待规划方向、内容范围基本确定以后，信息的手机就有重点的进行，向深度发展。环境信息来源主要包括以下几种：先前的生态环境规划、计划及基础资料，图件；统计部门理念的统计资料，包括经济、社会和环境等方面；有关部门的规划和背景资料；生态环境科研部门收藏的文献资料（包括生态环境调查、科研成果等）；环境监测部门的有关资料和历年的环境质量报告；专辑系统提供的信息情报；为规划编制而专门进行的实地考察、测试所得的资料。（3）环境信息采集的方法：实地调查、数据采集；网络搜集；专家和相关部门咨询；3S技术（遥感RS，全球定位信息系统GPS，地理信息系统GIS）5.地理信息系统在城市生态环境规划中的应用 由于城市生态环境规划和分析涉及到大量的空间数据，用传统的分析技术很难适应各种复杂的社会、经济和地理环境变化所引起的变化，而用地理信息系统（G IS）技术则在该领域越来越显示出优越性。GIS用于生态环境规划中是将先进的GIS空间分析技术与基础数据和空间图形库结合起来，在生态环境数据的收集与管理、环境质量评价与预测及污染控制规划方面做出相应的处理，使环境规划决策的过程更加直观、快速、实时和有效。而未来的城市生态环境规划管理重点发展方向是：能够快速应对错综复杂的环境问题，而且能够从时空的角度预测环境质量的变化趋势，为决策者提供依据，合理制定环境管理措施和方案。而GIS作为一种技术手段，正好发挥其对数据及时更新，地理空间信息和属性数据实时查询，宏观把握和微观分析的决策支持等功能优势。（1）GIS的概念及功能按通常理解，地理信息系统是一种采集、储存、管理、查询检索、分析、显示和描述空间数据的计算机系统，是分析、处理、挖掘海量地理数据的通用技术。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间相关数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS功能是指GIS在地理数据处理工程中的作用，包括地理数据的输入、存储、图形图像处理、地理数据的操作、分析和显示。（见图2）图2 GIS数据处理功能与过程数据的采集与输入。即在数据处理系统中将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程；数据编辑。主要包括图形编辑和属性编辑。图形编辑包括拓扑关系建立、图形编辑、图形修饰、图幅拼接、图形变换、误差校正等功能；属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，包括修改、增加、删除等功能；数据存储与管理。数据存储是将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。其存储方式与数据文件的结构有关，关键在于建立记录的逻辑顺序，属性数据一般用关系数据库来管理；空间查询与分析。包括数据操作运算、数据查询检索和数据综合分析。数据查询与检索是指从数据文件、数据库或存储装置中，查找或选取所需数据；GIS能分析所定区域内的各种现象和过程；（2）GIS技术与城市生态环境规划的应用信息存储管理：将GIS技术与城市生态环境规划技术有机地结合起来，可形成城市生态环境规划地理信息系统，大量的污染源数据、环境质量现状信息可直接进入地理信息系统，成为地理信息系统的主要信息源之一，与地理背景的空间数据如大气污染类型、水污染现状、土地利用、行政区划相结合。地理背景等空间数据常以矢量形式进行存取，主要以描述地表空间位置为参照的自然、社会和人文经济的特征信息，可对环境污染监测、环境规划综合分析提供分类、评价等方面的辅助依据。信息综合分析：地理信息系统的最大特点是具有综合分析能力和数据空间分析能力。对于生态环境规划，我们首先考虑的是生态环境现状如：土地利用现状的分布、水气声固废污染现状的分布、生态系统现状的分布、生态环境功能区分布现状、河流水系的分布、污染物处理点的分布等方面的分析，再结合利用GIS技术所获得的生态环境保护效益最优分析图，可获得基于GIS综合分析上的环境规划。制作规划图件：城市生态环境规划图件是领导部门了解环境现状、制订城市规划、采取适当环境治理措施和进行社会效益发展决策的主要依据之一。利用地理信息系统软件制作污染源分布和环境规划图具有以下优点：a可以突出污染点源分布范围的信息，省略其它信息量，避免其它无用信息的干扰；b可以在污染点源分布范围上叠加上多种地理背景信息，如环境功能标准、明显标志物，以利于污染点源分布范围的辨认和精确定位。c作为电子地图，可方便地修改和增加地理背景图件的变更内容；电子地图数据不但容易保存、管理、查询，而且电子地图更易于交流、复制、远距离的传送。除基础性的自然地理（地形、地貌、地质、土壤、植被、水系、气象等）、社会经济（行政边界、人口密度、交通运输、市政管网、名胜古迹等)等图形制作以外；生态环境规划中专题图件，如污染源分布图、区域污染现状图、区域污染评价图、生态系统现状图、生态系统评价图、生态环境功能区划图、城镇布局最优设计图等均可采用GIS技术制作。（3）GIS在城市生态环境规划中的应用城市生态环境规划是指对一个城市进行生态环境现状调查、监测、评价、规划，预测由于经济发展可以引起的环境变化，并根据生态学原理提出调整工业部