城市规划信息技术

城市规划信息技术,现代信息技术,目前，以计算机、数字通信、遥感为代表的现代信息技术在国内城市规划行业的应用大致包括如下几个方面：1、计算机辅助设计、辅助绘图2、利用遥感信息调查土地使用、建筑类型、调查水体、大气环境质量，调查固体废弃物、道路交通等3、以数学方法为基础，利用计算分析、预测、模拟城市交通4、有关社会、经济问题的统计、预测、评价等定量分析5、城市建筑申请、审批日常业务的办公自动化6、建立城市规划综合数据库、为规划饿各有关机构、相关部门提供信息，向社会公众发布信息。,一、地理信息系统及应用,(一)掌握地理信息系统基本概念及构成1、地理信息系统的定义地理信息系统（GeographicInformationSystem）,简称GIS。是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为研究和决策服务的计算机技术系统。,一、地理信息系统及应用,2、地理信息系统的构成地理信息系统主要由计算机硬件、软件、地理数据（或空间数据）以及系统的组织管理者四个部分组成。3、信息系统与CAD的区别与联系GIS与一般事务数据库的主要区别在于GIS处理空间数据，除了一般数据库的字母数字数据库外，还有图形数据库，而且要共同管理、分析和使用图形数据和属性数据。所以，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，但在功能上也比后者大的多。计算机辅助设计（CAD）是计算机技术用于机械、建筑、工程、产品设计和工业制造的产品，它主要用于绘制应用范围广泛的技术图形。GIS与CAD系统的共同特点是二者都有参考系统，都能描述图形数据的拓扑关系，也都能处理非图形属性数据，但是二者还是有比较明显的差异，简单来说，GIS在于设计方面的功能薄弱，而CAD不适合空间查询、空间分析。,（二）熟悉数据储存与管理,1、属性数据的储存与管理目前，最典型、最常用的储存、管理属性数据的技术是采用关系模型的数据库。除关系型数据库外，常用的数据模型还有层次性、网络型。2、GIS的内部数据结构GIS的内部数据结构基本上可分为两大类矢量结构和栅格结构（也可称为矢量模型和栅格模型）。（1）空间数据的栅格模型在栅格模型中，空间被规则地划分为网格。网格的基本单元（在图像处理专业里称像素）通常是固定大小的正方形，空间实物就按其在网络中什么行、什么列、取什么值来表示。一个栅格对应于一个特定的空间位置，栅格的值表达了这个位置的状态。在靠近事物边界的位置，按四舍五舍入原则决定单元取值。基本单元的大小代表了栅格型地图（空间）数据库的分辨率。一般地图是用点、线、面来表达空间事物，在栅格型的数字化地图中，点在网格中占据一个基本单元，线由一系列单元联结成锯齿状折线，面的边界也是锯齿状的。,（二）熟悉数据储存与管理,（2）空间数据的矢量模型在矢量模型中，现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上表示相似，每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置（坐标）定义。地图空间中的每一位置都有唯一的坐标值。地图矢量数据表示法最基本要素是坐标点。最常用的是二维迪卡尔平面直角坐标系。一二点由一对坐标（X,Y）表示，没有形状也没有大小。简单的线用一串有次序的坐标表示，对精度要求高的曲线可用多条很短的直线来拟合，也可用圆弧或更复杂的数学函数和直线混合起来表示。而是由线围起来的封闭的不规则多边形。矢量数据提供的坐标位置比栅格数据用行、列号所表达位置更精确。（3）矢量模型的拓扑结构采用拓扑型的数据结构，公共边界只需输入一次，移动、修改方便，容易检验数据的质量。在矢量和栅格模型之间选择时应根据实际应用对象的特点来决定。一般来说，大范围小比例的自然资源、环境、农业、林业、地质等区域问题的研究，城市总体规划阶段的战略性布局研究栅格模型比较合适。城市的分区或详细规划、土地管理、公用事业管理方面的应用，矢量模型比较合适。也可以把两种模型混合起来使用，并在矢量和栅格之间相互转换，在同一屏幕上同时显示两种方式的地图等等。,（三）熟悉数据来源与输入,1、信息来源以计算机为基础的地理信息系统将信息分成空间信息和属性信息两大类，这两类信息的获取途径主要有五种：野外实地测量；摄影测量与遥感；现场专题考察与调查；社会调查与统计和利用已有资料。2、数据输入属性数据输入一般是键盘输入，特殊情况下可以扫描输入、语音输入、汉字手写输入；空间信息输入常用手工数字化仪输入和扫描器输入。3、数据质量除软件、硬件的质量，计算方法上的问题，以及输入操作的差错会带来误差外，数据自身的质量往往是影响应用的重要原因，归纳起来有位置精度、属性精度、逻辑上的一致性、完整性及人为因素等质量问题。,二、遥感技术及其应用,(一)熟悉遥感信息及图像解译的基本知识遥感技术就是利用运载工具，携带各种遥感仪器，远距离无接触地探测地面景物电磁波特性的一种方法。通常把整个接收、记录、传输、处理和分析判释的全过程统称遥感技术，包括遥感的技术手段和应用。遥感技术是建立在物体电磁波辐射理论基础上的。遥感的类别根据遥感平台的高度和类型，可将遥感分为航天遥感、航空遥感与地面遥感。根据传感器工作波长划分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感和多光谱遥感；根据电磁波辐射源划分为被动遥感和主动遥感；根据遥感的应用领域不同，可以分为气象遥感、海洋遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、城市遥感和地质遥感等等。,二、遥感技术及其应用,(二)了解遥感图像的种类1、航空遥感图像的种类航空遥感以摄影图像为主，主要图像类型有：普通黑白摄影、彩色红外摄影、黑白红外摄影等；2、航天遥感图像的种类主要有多光谱扫描仪图像、专题制图仪图像、高分辨率可见光扫描仪图像。一般来说，经过解译的、数字化的遥感信息才可可能作为GIS的数据源。,利用GPS定位仪和遥感影像，获取仙女山电站、水库等基础设施与酒店、宾馆、服务中心等服务设施的信息，为“大仙女山旅游专项规划”服务。,现状信息获取,利用遥感影像、GPS定位仪采集广场、公园、绿地的位置、面积等相关信息，为重庆市公园绿地、广场规划和“宜居重庆”建设提供支撑。,现状信息获取,规划研究与编制现状分析通过各类现状信息分析技术，为规划研究与编制提供了科学而翔实的依据：城市用地空间布局土地适宜性评价用地现状分析人口分布分析区位及交通条件分析资源环境承载力分析,规划研究与编制,三、应用与实践,缙云山、中梁山、铜锣山和明月山建设管制规划与监测,利用遥感技术提取森林分布信息，为我市主城区四山禁建管制区划定提供了第一手资料。在空间管制的基础上，定期利用利用遥感技术进行动态监测。,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,面向规划整合的区域遥感经济信息空间集成平台(国家863项目),建立各类分析模型，为规划研究编制提供现状分析服务,土地利用分析,交通通达模型,土地适宜性评价模型,人口离散模型,城镇化分析,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,建设现状,地形分析,林地解译,适宜建设用地分布图,综合多种信息和技术，对示范区范围进行了适宜用地分析评价，得出评价报告，指导下一步规划设计。,两江新区总体规划,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,开展两江新区水土片区地形地貌分析，为片区规划服务,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,悦来生态敏感性分析,多因子综合生态敏感性分析，为悦来生态城国际方案征集提供地理分析基础。,植被覆盖,水文条件,坡度坡向,植被覆盖,地址灾害,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,为西部会展中心选址、彭水县城拓展用地选址等提供分析服务,西部会展中心片区沙盘,开展地理空间分析，划定备选区域范围，赶制沙盘模型，及时为政府决策提供信息支持。,彭水县城拓城备选区域现状分析,具体应用案例规划研究与编制,三、应用与实践,规划审批辅助决策整合综合信息资料，实现现状和规划的叠加，满足综合分析的需要，提供辅助决策支撑。,规划审批,三、应用与实践,基于地理信息平台，整合全市多源、多层次、异构的城乡规划、建设、管理空间数据成果，建立全市城乡规划管理统一的信息平台，为全市城乡规划管理、审批以及决策提供信息支撑。,该项目获2008年度中国GIS优秀工程金奖,重庆市城乡统筹规划信息支撑平台,具体应用案例规划审批,三、应用与实践,管道线路初选线准确落地，穿越了万盛区青年镇规划区，后期设计方对线路进行了优化形成了如图红色线路方案。,初选方案,优化方案,规划区,中缅油气选线,具体应用案例规划审批,三、应用与实践,龙岗外输气管道选线工程,首先将线路初选线方案整合进入平台，逐一对线路与城镇、规划区、高速公路、铁路、风景区等相互关系进行了分析梳理，配合提出了调整意见。,具体应用案例规划审批,三、应用与实践,成渝城际铁路选线方案论证,对多个成渝城际铁路选线方案输入平台进行了论证，为选线决策提供技术支撑。,具体应用案例规划审批,三、应用与实践,每年利用遥感技术对重庆市主城区进行遥感动态