城市规划_1第一章 绪论(第2讲).ppt

1、城市GIS 第一章 绪论第二讲,教学内容： 1.3 城市规划管理与信息技术 1.4 城市地理信息系统的形成与发展 教学时间： 2课时 教学方法： 讲授法 谈话法 案例教学法 多媒体教学法,教学目的：,1、让学生了解城市规划管理的技术需求以及信息技术在城市规划管理中的应用； 2、让学生了解和掌握城市地理信息与信息技术的结合； 3、让学生掌握城市地理信息系统的概念及功能、特点； 4、让学生了解和掌握城市地理信息系统历史和现状及城市地理信息系统的框架结构体系和硬软件配置； 5、让学生了解国内外在城市地理信息系统方面的应用研究 6、让学生了解城市地理信息系统的发展趋势及面临的问题,城市GIS 第一章

2、绪论第二讲,教学重点： 1、UGIS的概念、功能及特点 2、城市地理信息系统发展趋势及面临的问题 教学难点： 1、UGIS框架结构； 2、信息技术在城市规划管理中的应用模型探讨 本次课所涉及的学术前沿： UGIS的最新发展趋势 UGIS在理论上和技术上存在的问题探讨 参考资料： 1、城市地理信息系统设计规范GB/T 18578-2008,1.3 城市规划管理与信息技术,1.3.1 城市规划管理的技术需求 1.3.2 信息技术在城市规划管理中的应用 1、优化分析模型 2、比较分析模型 3、聚类与统计模型 4、预测模型,1.3.3 城市地理信息与信息技术结合,1、城市地理信息主要涉及到城市发展中的

3、空间关系，因此信息技术(IT)对城市地理信息的影响最突出最直接的是空间数据基础设施(SDI，Spatial Data lnfrastructure)的建设与地球信息科学(Geoinformatics)的发展。 2、在信息技术中，有75的数据具有某种形式的空间信息，而城市地理信息是空间信息的主体。 3、面向21世纪对城市地理信息的研究必须以地球信息科学为理论与方法基础，以体现城市地理信息的综合性、系统性、动态性和逻辑性。,1.4 城市地理信息系统的形成与发展,1.4.1 城市地理信息系统概述 1、城市地理信息系统概念：它是地理信息系统的一个分支，是一种运用计算机硬件、软件及网络技术，实现对城市各

4、种空间和非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，以处理城市各种空间实体及其关系为主的技术系统。它是城市基础设施之一，也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的先进工具。,城市地理信息系统设计规范GB/T 18578-2008,利用计算机和地理信息技术，实现对城市各种空间、非空间数据的输入、存贮、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，并以处理城市各种空间实体及关系为主的系统。,1.4.1 城市地理信息系统概述,2、UGIS的数据分类：一类是基础数据，包括城市基础地图和用于反映地形、交通、水系、境界、房屋和人口等信息的其它资料，它们表示城市的基本面貌，并作为其它

5、专题数据的背景或控制；另一类是专题数据，即各种专业性的城市地理数据，如城市规划、地下管网、土地利用、环境污染等，它反映城市某一方面的专门内容。这两类数据均来自地形图、专题地图、统计表册和其它的资料载体，它们都具有空间属性(在什么位置?)、专题属性(代表什么内容?)、时间属性(产生于哪个时间?)和统计属性(多少数量或质量如何?)的特点。,1.4.1 城市地理信息系统概述,3、UGIS的功能： 可从两个角度来描述：一是从数据处理分析和表达的技术角度描述，可概括为数据获取、转换和编辑、数据重构和转换、数据分析与表达、查询检索以及成果输出等六种主要功能，这是面向城市地理信息系统专业人员的概括；二是以应

6、用为导向，从用户使用UGIS对城市进行管理与规划的角度去描述，可概括为三种功能。,1.4.1 城市地理信息系统概述,1)管理功能。通过建立城市地理信息系统，实现各种信息的数字化、标准化和计算机化，从而达到统一管理、数据共享和促进办公自动化目的，实现信息的快速查询检索、实时交换以及可视化表达和输出，逐步形成一个以计算机为核心的城市动态管理系统，对城市实行现代化管理。 2)评价分析功能。通过建立不同的分析模型和辅助决策支持系统，对城市某单一或综合性问题，如交通网络、投资环境、规划管理、企业选址或工程效益等，进行综合评价分析，提出方案，供主管部门决策参考，也包括应付一些突发性事件，如城市洪水、火灾等

7、灾害，也可通过相关的分析评价，做出快速反应。 3)规划与预测功能。这是根据城市现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同预测模型来展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控作参考之用，UGIS是支持这种规划与预测的有力工具。目前UGIS着力探索的正是可用于城市可持续发展能力建设的这一功能。,1.4.2 城市地理信息系统历史和现状,1、国际上的UGIS研究始于20世纪70年代初。中期，经过20多年的迅猛发展，目前发达国家已将它作为城市的基础设施之一，用于城市动态管理和规划发展，并将它作为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的现代化手段。 美国、日本、澳大利亚等许多国家在城市规划、市政工程、交通设

8、施、公共服务、动态监测等方面都广泛应用UGIS，美国首都华盛顿特区启用34个城市信息子系统进行城市动态管理，定时发布交通状况信息，导向车辆运行，即是一成功范例。,1.4.2 城市地理信息系统历史和现状,2、我国已开始进入或正待进入UGIS面向城市规划管理、城市监测和评价分析的实际应用阶段。与发达国家的UGIS相比，我国在整体技术水平、分析评价和辅助决策功能、监测与调控能力、商品化与产业化程度，以及实际的业务运行能力等方面，都仍有很大的差距。跨入21世纪，我国将有几百个城市、数以干计的县城和数以万计的城镇将逐步开展UGIS的建设和应用，如何统一UGIS的规范和标准以保证其信息共享，便成为一个十分

9、重要、非常突出和迫切需要解决的问题。,1.4.3 我国城市地理信息系统研究的现代需求,1、为了适应现代城市发展的客观要求，在城市建设管理和规划中，必须寻求新技术、新方法的应用，计算机技术的应用使城市建设管理和规划走上了自动化、定量化、科学化的轨道。 2、以城市综合环境预测来确定未来城市规模、性质和区域功能；以投资环境的综合分析评价来确定城市建设项目的布局和科学论证，寻求最佳投资方案；以城市社会与经济问题的系统分析和城市基础设施优化来解决城市规划和建设管理的具体矛盾问题。面临这种挑战，愈来愈多的城市必将使用UGIS这种新技术和新手段。,1、UGIS的框架结构 （1）UGIS具有多要素、多层次和分

10、布式网络结构的特点。 （2）结合我国城市化和城市管理的具体情况，从长远、整体和综合的角度考虑，UGIS的框架结构应该包括以下三层：基础层 专题层 综合层,1.4.4 城市地理信息系统的框架结构体系和硬件配置,UGIS的框架结构,1)基础层，即基础信息子系统，主要包括大比例尺(例如1：5001：2000)地形图的地形要素，为所有专题子系统提供统一的空间定位基础：这类数据应由市政府支撑建立，垄断发行权，不准重复建设； 2)专题层，即公共基础加专业信息形成的专题信息子系统，一般应首先发展城市土地、城市规划、城市交通、市政建设等带有专题基础作用的子系统; 3)综合层，即最上层的城市综合地理信息系统，从

11、开始建设地理信息系统之日起，理应对它有所考虑，但要等到基础层和专题层建成之后，方能着手进行。综合层对城市的综合规划、管理和决策有着重要意义。,UGIS框架结构,2、UGIS的硬、软件配置,（1）我国目前的主要UGIS硬件包括：计算机(微机、工作站和服务器等)，输入设备(数字化仪、扫描仪等)，输出设备(普通绘图仪、静电和激光绘图仪、图形显示装置等)，数据存储设备(硬盘、光盘、磁带帆等)，多媒体设备和图像处理设备等。 软件主要包括：计算机操作系统，关系数据库管理系统和程序语言，地理倍息系统基础软件，应用软件，以及专题分析模型软件和图像处理软件等。 网络方面主要应考虑网络类型、通信协议、传输介质、互

12、联设备、拓扑纳构、操作系统、管理系统和结构化布设等。,2、UGIS的硬、软件配置,（2）在一些已经开展和即将开展城市地理信息系统建设的城市，当前在硬、软件配置方面存在的主要问题是： 1)先购设备，后作系统设计； 2)重视硬件，轻视软件，忽视开发； 3)盲目追求高档和先进设备，试图“一步到位”，造成浪费； 4)缺乏整体和长远考虑，给进一步发展造成困难。,2、UGIS的硬、软件配置,（3）在配置硬、软件时，应该慎重考虑以下几方面的问题： 1)硬、软件的选型和配置。 2)必须按先设计、后采购的顺序配置设备。 3)微机、工作站、服务器和网络的适当组合。 4)软件系统配置的考虑。,与一般地理信息系统比较

13、而言,UGIS具有下面一些特征: 1)数据类型的多样性和服务对象的多层性 2)精度高,现势性强 3)模型化,智能化和多功能性 4)与办公自动化的一体化 5)严格的层次结构和高度统一的规范标准 6)强烈的实用化需求,1.4.5 城市地理信息系统与地理信息系统,1、UGIS在地理空间数据库管理中的应用 2、UGIS的空间查询和空间分析功能的应用 3、GIS的输出功能在地图制图中的应用 4、运用UGIS系统，建立起专题信息系统和区域信息系统 5、UGIS与遥感图像处理系统的结合与应用,1.4.6 国内外在城市地理信息系统方面的应用研究,（1）UGIS最新发展趋势 1、城市WebGIS 2、UGIS协助海量数据管理 3、高分辨率遥感与UGIS结合 4、三维UGIS与虚拟现实 5、无线通讯与UGIS,1.4.7 城市地理信息系统发展趋势与面临问题,1.4.7 城市地理信息系统发展趋势与面临问题,（2）UGIS在理论和技术上面临的问题 1、框架结构和建设顺序 2、建设开发模式 3、标准化与规范化 4、硬、软件配置 5、与办