GIS在城市更新中的应用

1、1会计学GIS在城市更新中的应用在城市更新中的应用 URBAN RENEWAL目录标题123标题GIS 在历史街区保护更新中的应用 URBAN RENEWAL GIS 在历史街区保护中的应用3 URBAN RENEWALGIS数据库的建立123多因子评价的建筑价值评定 高分辨率遥感影像信息提取 URBAN RENEWAL3.1GIS 数据库建立案例概况区位与范围：研究区位于广东省江门市蓬江区仓后街道，是江门的旧城中心，也是江门市城区的发源地。 研究区范围西起胜利路，东至跃进路，南临堤中路，北至建设路及蓬莱路北侧，规划用地面积约 77.7 公顷。历史特色及现状：该区毗邻蓬江河，始建于明朝末年，是

2、当时江门的城市商业贸易中心区，包括石湾直街和山顶墟、常安路、长堤风貌街等历史街区。 时至今日，该街区的历史格局基本保留完整，空间肌理清晰，建筑风貌具有典型的岭南骑楼和侨乡建筑特色，是江门城市历史的有力见证和宝贵的侨乡历史文化遗产。3-1规划范围示意图3-2基地现状三维模拟图 URBAN RENEWAL3.1GIS 数据库建立l将建筑基底线和道路中心线分别在 AutoCAD 中进行分层处理，l对建筑按“街坊-建筑”二级编码体系进行编号（例如 A-001），l对各建筑调研信息在 EXCEL 进行整理汇总，然后通过唯一ID 编码利用 ArcGIS 软件实现AutoCAD 图形与外部属性表格的链接，从

3、而可以对每栋建筑进行相关属性的查询，包括建筑编号、门牌号码、建筑名称、建筑质量、层数、高度、风貌、年代、产权、类型、结构、建筑混合方式、商业门类、商业业态等 20 多条现状调研信息，并可以实现对每栋建筑的照片一一链接。3-1规划范围示意图3-2基地现状三维模拟图3-3通过GIS平台可以实现每栋建筑的实时查询 URBAN RENEWAL3.1历史街区 GIS 数据库建立意义p 1.快速的信息查询 基于GIS的历史街区保护管理信息系统建立以后，可以为管理人员提供一种快速查询的可视化方法，点击所需要查询的建筑，显示建筑相关的属性数据，如建筑的面积、层高、建筑年代、建筑质量、建筑保护方式等信息，同时可

4、以打开现状建筑状况照片的JPG文件、规划后的建筑设计CAD 文件，以及对于每一建筑有关处理方法及其今后规划用途说明文字的TXT 文件。在同一平台下，可快速获得现状和规划的图形、图像信息。p 2.修复和维护计划 对历史街区有价值建筑的维护、保护，由于政府经费有限，所以，必须评价历史街区中的建筑物，判别最需要保护和维修的建筑。使用GIS系统中数据能够很容易地判别出建筑物保护和维修的优先级别。p 3.监视建筑状况 为了监视历史街区建筑状况，在一定间隔时间内，对历史街区所有建筑进行调查,有了这些不同时期的信息，就可以对历史街区建筑实现动态的、现时的管理和控制。p 4.与公众的信息交流 GIS用作与公众

5、交流保护策略及促进与在历史街区内或附近其他政府部门合作的工具。对公众和政策制定者显示分析结果、保护区和保护政策的最新信息。 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 湘潭城区基本上是在明代中后期才定型，清朝开始向西边发展，一城一总一湖一江一洲是湘潭市城区现在基本格局概况。湘潭城有城无池，南临湘水，北面、西面有后湖。现惟留西面之水面，称雨湖。湘潭市窑湾古街位于湘潭市西端，东起石嘴垴，西至求子桥，与杨梅洲隔水相望，全长 5 公里。由 1962 年恢复确立为历史文化街区。现街区总体面积约为 2.73 平方公里，包括唐兴街、文运街、正福街、窑湾、砂子岭和杨梅洲等 6 个

6、社区，总计居民 5311 户，共 1.6 万人。有省、市文物保护单位五处、驻街单位 35 个。该处历史悠久，交通便利，自然、人文景观荟萃，是湘潭城市的发源地。湘潭市窑湾历史文化街区区位图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p dwg 格式文件的获取 l首先，根据湘潭市规划局提供的湘潭市窑湾历史文化街区现状文本及规划图形文件，将原有纸质型的地形图进行扫描后，生成栅格式图像形式，l在 CAD 软件中插入扫描后的栅格图像然后将栅格图像在 CAD 软件中运用坐标转换和等比缩放等命令调整到精确范围；l通过确定规划区红线范围，利用图形编辑工具绘制出精确现状地形图，生

7、成 DWG 格式窑湾现状地形图， CAD 栅格图像获取示意图 窑湾历史文化街区现状 DWG 图形文件 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p ArcGIS 图形文件获取 本研究对 ArcGIS 图形文件和属性数据的获取和分析，主要选用 ArcMAP 界面进行操作，具体应用有以下几个步骤： l（1） 将 CAD 数据转换成 dxf 文件格式：打开 ArcMAP 界面，展开 Conversion Tools 工具箱中的 To Geodatabase，打开 Import from CAD 对话框进行输入输出操作； l（2） 调整坐标系，将点、线、面层相互区分，将

8、 CAD 数据转化为 mdb 文件； l（3）输入个指标权重于属性表中，其实施步骤如下图所示：湘潭市窑湾历史文化街区区位图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响因子的选取 考虑到窑湾历史文化街区的建筑价值更多体现在历史人文价值，本研究侧重对历史价值的综合评价，选取选取建筑风貌、建筑年代、建筑外观质量、与历史关联度、建筑典型性5个影响因子。如下： 建筑风貌建筑年代建筑外观质量与历史关联度建筑典型性文保建筑、建筑风貌好、建筑风貌中、建筑风貌差、非历史建筑；50 年代以前、50 年代到 70 年代、以及 70 年代以后；建筑外观质量好、中、一般、差；建筑

9、中保留历史要素的多少；地方建筑典型特色总结能、较能、不能反映街区建筑特色； URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响因子权重的确定 本项目结合历史文化街区历史建筑保护与更新理论上的知识和前人众多实际经验对建筑价值评定影响因子定性分析，利用层次分析构造判断矩阵计算相对重要性权值做定量分析，将五种价值评定影响因子的权值叠加，得出建筑价值的综合权重值。综合分析历史建筑价值的各种影响因子之间的关系，更好的在定性定量两个方面为历史文化街区的保护与更新规划提供参考依据。 层次分析法流程图 建筑价值评定因子相对重要性判断矩阵 URBAN RENEWAL3.2基于 G

10、IS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响次因子的权重 l 建筑风貌 建筑风貌的好坏程度主要由文保建筑、建筑风貌好、建筑风貌中、建筑风貌差及非历史建筑五个因子之间的相互关系所决定，通过打分法和精确的计算得出各因子的权重值结果如下表 所示： 通过 ARCMAP 软件输入属性数据得出五个因子在窑湾历史文化街区建筑中的分布情况：建筑风貌因子权值表 建筑风貌因子空间分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响次因子的权重 l 建筑年代 l 建筑年代主要分为了 50 年代以前建筑、50-70 年代建筑、70 年代后建筑三个因子对街区进行评价，通过打分法和精确

11、的计算得出各因子的权重值结果如下表所示： 通过 ARCMAP 软件输入属性数据得出三个因子在窑湾历史文化街区建筑中的分布情况：建筑年代因子权值表 建筑年代因子空间分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响次因子的权重 l 建筑外观质量 建筑外观质量在街区中分为四类：外观质量良好、外观质量中等、外观质量一般、外观质量较差，通过打分法和精确的计算得出各因子的权重值结果如下表所示。 通过 ARCMAP 软件输入属性数据得出四个因子在窑湾历史文化街区建筑中的分布情况：建筑外观质量因子权值表 建筑外观质量因子空间分布图 URBAN RENEWAL3.2基于

12、 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响次因子的权重 l 与历史的关联度 与历史关联度只有两类：与历史相关联及与历史不关联，通过打分法和精确的计算得出各因子的权重值结果如下表所示，通过 ARCMAP 软件输入属性数据得出两个因子在窑湾历史文化街区建筑中的分布情况： 与历史关联度因子权值表 建筑年代因子空间分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响次因子的权重 l 建筑的典型性 建筑典型性在街区中分为三类：能反映街区特色、较能反映街区建筑特色、不能反映街区建筑特色，通过打分法和精确的计算得出各因子的权重值结果如下表所示： 通过 ARCMAP

13、软件输入属性数据得出三个因子在窑湾历史文化街区建筑中的分布情况： 建筑典型性因子权值表 建筑典型性因子空间分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响主因子的权重 根据上表各次因子的权重大小进行相应的归类统计，计算得出个主因子的权重值如表所示，其中五个主因子的权值总和约等于 1。由表可见，在五个因子中建筑风貌是为评定建筑价值最为重要的因子，而建筑年代次之: 根据上表计算得出建筑价值评价各因素的费用权重值，进行权重叠加，生成评价模型。如图 所示，表示的是在窑湾历史文化街区中各建筑权值大小分布图，由颜色的由浅至深可以看出研究区域内各栋建筑综合评价权值大

14、小程度的分布情况。 建筑价值评价因子权值表 建筑价值评价权值分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 影响主因子的权重 由于本研究主要是从权值计算结果中分析出建筑价值的大小作为保护与更新的依据，针对规划后期对窑湾历史文化街区的实际情况要求，根据各自建筑权重值的大小将所有的建筑划分为四大类型：建筑人文价值差、建筑人文价值一般、建筑人文价值较好、建筑人文价值好，这样能更好的为后期的保护与更新提供更为理性与直观的参考价值。其权重值范围划分如表所示: 将四类建筑价值体系划分表示在图中，结果如下： 建筑价值权值划分表 建筑价值评定结果分布图 URBAN REN

15、EWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 历史建筑保护更新体系策略 本着保护传统空间格局，充分考虑现状和可操作性的原则，结合 GIS 对建筑历史价值的评定结果对历史街区内的建筑及外部空间提出建筑保护与整治模式。 l 建筑价值好的保护更新 根据 GIS 多因子叠加分析的结果，根据评价结果中建筑价值好的建筑应做出以下措施加以保护与更新： 保护、改善建筑人文价值好的分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 历史建筑保护更新体系策略 本着保护传统空间格局，充分考虑现状和可操作性的原则，结合 GIS 对建筑历史价值的评定结果对历史街区内的建筑

16、及外部空间提出建筑保护与整治模式。 l 建筑价值较好的保护更新 根据 GIS 多因子叠加分析的结果，根据评价结果中建筑价值较好的建筑应做出以下措施加以保护与更新： 保留、修补建筑人文价值较好的分布图 URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 历史建筑保护更新体系策略 l 建筑价值一般的保护更新 根据 GIS 多因子叠加分析的结果，根据评价结果中建筑价值一般的建筑应做出以下措施加以保护与更新：整饬 针对与传统风貌有一定冲突的部分需保留的建筑。这类建筑质量尚好，在近期不能立即拆除，需暂时保留，只对建筑外观加以整修装饰。 保留、修补建筑人文价值一般的分布图 URB

17、AN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定 p 历史建筑保护更新体系策略 l 建筑价值差的保护更新 根据 GIS 多因子叠加分析的结果，根据评价结果中建筑价值差的建筑应做出以下措施加以保护与更新： 整治 拆除建筑人文价值差的分布图 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取概况 运用遥感的方法获取地表信息是一种先进的技术方法，是大范围、大数据量信息获取的捷径。在遥感影像中同类别的地表信息在相同的客观条件下，通常具有相同或类似的光谱信息特征和空间信息特征，其在遥感影像上表现出特定的相似性。从遥感影像上将目标地物提取出来，就是将代表各个集群类的像元分类获取的过

18、程，这就是遥感影像分类技术和信息获取技术目的所在。 高分辨率卫星遥感影像因其与中、低分辨率遥感影像相比包含更丰富的信息，越来越得到相关应用领域的关注，应用数量不断增加，应用领域也迅速扩大。阈值法、边缘检测法、数学形态法、动态聚类法、人工神经网络法、小波分析法、活动轮廓模型典型lena图采用不同边缘检测算子结果 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取p 北京旧城保护 传统的北京旧城研究方法，大多都是局部的进行研究，而且由于工作方法的限制，实地调查的方法也不可能进行大范围的研究，所以传统研究的成果多关注某些个案，对于整个旧城的整体保护没有一个完整地认识；利用航空遥感技术尽管有很大

19、的优势，但是由于北京地位的特殊性，在实际进行航拍过程中存在着很多限制，而且审批手续繁复，时间周期长，等数据真正到研究者手里时，已经落后于北京旧城发展的现状了，所以，充分应用高分辨率卫星影像是一个不错的选择。 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取p 高分辨率卫星影像信息提取 通过上面的例图，首先对于目前北京旧城62 平方公里的范围内的现状有了一个初步的认识；然后通过GPS 实地采点调查，以便对影像进行科学准确的目视解译。然后在地理信息系统下，结合其它类型的数据建立空间数据库，并分析解译的结果。 左图为北京旧城保护的规划人员提供了基础数据，在这张图上，可以清楚地看出北京旧城目前

20、传统建筑留存的情况，以及探讨如何在“整体性保护”之一构想的指导下，能够保护好北京旧城的四合院和胡同系统的完整性和文化传承性，意义巨大。根据卫星影像提取的北京旧城建筑风貌类型图 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取p 高分辨率卫星影像信息提取 北京旧城水系变迁的情况。另外由于北京旧城城墙的勾画和原有水系的重现，便于理解旧城内部许多四合院胡同系统的形态有很大的帮助。而且这也是做好“整体性保护”的一个重要方面。根据卫星影像和改绘的清乾隆京城全图提取的水系和城墙 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取p 高分辨率卫星影像信息提取北京旧城历史文化保护区建筑空间形态分

21、类现状图北京旧城历史文化保护区建筑空间形态分布现状图 URBAN RENEWAL3.3高分辨率遥感影像信息提取p 高分辨率卫星影像应用的不足l数据量大：原始数据往往就高达几百M 甚至上G, 在处理过程中，对计算机性能的要求更高；而且一些图像处理软件对于数据量的大小有限制，这些都是高分辨率卫星影像在应用过程中需要注意的问题。l数据费用高：这也是限制高分辨率卫星影像大规模应用的一个重要因素。目前分辨率最高的卫星数据QuickBird 一景数据价格在7 万多人民币。还不算硬件设备、软件和工作人员的费用，一般的研究承受不了如此高的成本。l影像信息的自动分类技术不成熟：目前，在高分辨率卫星影像的应用研究

22、中，自动分类技术成为一个难点和重点，传统的针对中低分辨率卫星影像的自动分类方法并不适合象QuickBird 这样的高分辨率卫星影像，这个问题需要在以后的研究中逐步得到解决。 URBAN RENEWAL3.4参考文献许业和,董卫. 基于 GIS 的历史街区规划设计方法初探J. 华中建筑,2005,(2)黄雪青. 基于高分辨率遥感影像的信息提取D.重庆:重庆大学，2008. 任怀乡.卫星遥感影像支持下的北京旧城胡同系统建筑空间形态分析J. 北京规划建设，2005.陈进良.基于 GIS 的历史文化街区保护与更新规划的应用研究以湘潭窑湾历史文化街区为例D. 湖南科技大学，2012王成芳.基于 GIS 空间分层的历史街区保护更新规划设计方法研究J.华中建筑，2005 URBAN RENEWALGIS数据库的建立123多因子评价的建筑价值评定 高分辨率遥感影像信息提取 URBAN RENEWAL3.1GIS 数据库建立案例概况区位与范围：研究区位于广东省江门市蓬江区仓后街道，是江门的旧城中心，也是江门市城区的发源地。 研究区范围西起胜利路，东至跃进路，南临堤中路，北至建设路及蓬莱路北侧，规划用地面积约 77.7 公顷。历史特色及现状：该区毗邻蓬江河，始建于明朝末年，是当时江门的城市商业贸易中心区，包括石湾