第一篇:GIS在現代城市規劃管理中的應用前景分析
GIS在現代城市規劃管理中的應用前景分析
摘要:地理信息系統(GIS)是多學科集成的空間型信息系統.在社會、經濟、政治、軍事、工程等各個領域得到廣泛應用,同時也給城市規劃帶來了機遇和挑戰。本文論述了地理信息系統(GIS)在城市規劃中的應用,并根據目前國內的實際情況提出了應用時應注意的問題。并且對GIS的應用前景做出了詳細的展望 關鍵詞:地理信息系統(GIS)城市規劃系統應用注意問題 應用前景
一、地理信息系統與城市規劃
地理信息系統(GIS)是反映人們賴以生存的現實世界(資源與環境)的現勢和變遷的各類空間數據及描述這些空間數據特征的屬性,在計算機軟件和硬件支持下,以一定的格式輸入、存儲、檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統。其主要應用功能為量算與統計、預測、監測、規劃與管理、輔助決策,主要目標是資源管理、資源開發、宏觀決策和資源信息服務。
地理信息系統是多學科集成的空間型信息系統,問世于20世紀60年代,早期的發展和應用范圍都非常有限。進人80年代,計算機技術得到發展和廣泛使用,GIS開始在實際工作中推廣使用。90年代以來,隨著地理信息產業的建立和數字化信息產品在全世界的普及,GIS的應用和研究已深人到了與地理空間問題相關的社會、經濟、政治、軍事、工程等各個領域。城市是一個巨大信息系統,它作為各種政治、經濟、文化的匯聚中心,時刻進行著各種信息的交換、融合和派生。而城市規劃是一門融社會、經濟、地理、技術、藝術等多方面知識的綜合學科。在規劃的過程中需要收集、處理、分析、展示大量的與規劃區地表空間位置相關的空間和屬性信息.因此,隨著GIS的廣泛使用,GIS也越來越多地應用到城市規劃領域。目前在國內不少大中型城市已經在城市規劃中運用了GIS技術,并且創造了較好的社會與經濟效益。加強了規劃的科學性、合理性和可操作性。
二、地理信息系統在城市規劃中的應用
I.城市問題研究
由于地理信息系統是一種空間信息系統.通過GIS的有關應用程序,分別可以在一維、二維和三維空間里實現對各種研究對象的快速量算,為用戶提供各種有用的數據。如不同年代的土地利用現狀、管線現狀、建筑物類型統;不同時期的海岸線長度、森林及沙漠面積的變化等等資料(數據)。并且在這些資料的基礎上,通過某種方法對未來的事務進行科學的分析、推測,以便在了解事物的過去和現狀的前提下,對未來的行動及措施進行調整。
近幾年,以信息高速公路與多媒體為代表的信息技術正在從根本上改變人們的物質生活,社會交往與生活環境.這必將導致城市結構、交通結構、空間環境和社區關系的實質性改變,城市將向著未來的社會工作模式、城市環境、生態環境等更廣闊的空間拓展。而這一切都需要新的規劃設計理論與之適應。GIS引人城市規劃領域可以更加準確、全面、深人地研究城市空間結構和發展模式,城市社會空間演變規律,城市生態與城市可持續發展,城市人口、資源、環境、生態和經濟協調發展理論?同時能監控城市發展狀況,及時調整、制訂城市發展戰略,使城市規劃朝著合理的方向發展。
2.城市規劃管理
規劃與管理是地理信息系統應用的一個重要方面。根據我國城市規劃的實踐,城市規劃管理信息系統含有三個層次的內容:第一個層次是以地理信息系統GIS平臺和數據庫技術為核心的城市規劃空間數據庫,包括圖形、影象庫和關系數據庫,以空間檢索為基本要求。如地形庫、綜合地下管線圖庫、遙感影象圖庫。第二個層次是在空間數據庫基礎上的應用系統,開展基于GIS的輔助城市規劃、管理和辦公自動化等。如總體與分區規劃子系統、公共設施規劃支持系統。第三個層次是在前兩個層次基礎上開展面向應用的各類專家系統(ES)、決策支持系統。如地下管線輔助決策支持系統.在規劃領域GIS最早用于政府規劃管理部門。由于城市規劃管理工作具有嚴肅性、準確性、科學
性、規范化特征,規劃管理中任何規定的確定和變更都需要完成大量的信息收集、分析、綜合、決策、評估等工作。而GIS有著十分強大的管理空間信息的功能,并且可以把社會、經濟、人口等屬性信息與地表空間位置相連,以組成完整的規劃信息數據庫,方便查詢、管理、分析、調用和顯示。因此,規劃管理部門可以方便地查詢調用規劃信息和城市其他相關信息以輔助規劃管理決策。同時,城市發展變化的各類新信息又通過各個部門進人系統,以便更好地掌握實際情況。
3。城市規劃評析
決策不是一種選擇方案的瞬間行動,而是一個過程。雖然GIS本身不能完成規劃和解決社會經濟發展問題,但它是規劃工作中非常有用和重要的工具。在規劃設計過程中,GIS最主要的應用是利用其空間數據管理和展示功能及簡單的空間分析對傳統的前期輔助分析,進行直觀的圖形表達,以作為規劃的依據。有些甚至在GIS空間數據庫的基礎上加人規劃專業分析模塊,以提高規劃的合理性。還可利 用衛星遙感圖像分析,并結合其他相關的社會經濟信息,生成GIS的分析數據庫,對規劃項目進行GIS專題圖亞加分析,提出多變種規劃方案,確定預估各方案益損值的方法,找出評價方案的準則,列出各種可能出現的狀態以及它們的發生概率。幫助設計人員選出最佳的規劃設計方案,為各部門決策提供科學的依據,輔助政府部門決策的制定。
4.城市規劃公眾參與
當今,規劃過程中越來越強調公眾的參與性,每一個城市居民都有權力對城市的發展和規劃提出自己的意見。而網絡GIS(GIS和www.tmdps.cnGIS,3DGIS等)將在城市規劃中得到實際應用,從而提高GI5城市規劃應用的水平。(l)WebGIS
WebGIS是基于Internet平臺進行信息發布、數據共享、交流協作。客戶端應用軟件采用WWW協議,實現GIS信息的在線查詢和業務處理等功能。運行于因特網的地理信息系統,是利用Internet技術來擴展和完善GIS的一項新技術,其核心是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP標準的應用體系,實現lnternet環境的空間信息管理。WebGIS是Internet技術應用于GIS開發的產物。GIS通過WWW功能得以擴展,真正成為一種大眾使用的工具。從WWW的任意一個節點,Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、制作專題圖,以及進行各種空間檢索和空間分析。
(2)3S集成技術
3S是全球定位系統GPS(Global Positioning System);遙感
RS(Remote Sensing)和地理信息系統GIS(Geographic Information System)的簡稱。3S集成技術可以為城市規劃提供直接的數攏服務,快速追蹤、觀測、分析和模擬被觀測對象的動態變化.并高精度地定量描述這種變化。下種技術相輔相成,GPS獲得的精確位置信息可幫助遙感航片的幾何校正和鑲嵌;GPS和RS為GIS空間數據的動態史新提供了基礎,G15的應用也提高了遙感數據的提取和分析能力。隨著高精度遙感技術的發展和GPS技術的不斷深人,GIS,RS,GPS的結合將更加密切。
(3)VR技術與3DGIS,RS技術相結合虛擬現實(Virtual Reality.簡稱VR)是一種逼真地模擬人在自然環境中視覺、聽覺、運動等行為的人機界面技術。在此基礎上結合3DGIS,RS技術形成的幾維虛擬城市仿真,將對城市規劃產生巨大的影響。書要表現在:快速建模,幾維場景合成一毛維實時渲染,真實模擬復雜多變的城市二維地形,將城、}了遙遠的過去向未知的將來的演變進程生動、直觀地反映.讓規劃師在交互式二維視景中進行實時的數據在詢和可視化分析,考察、修改設計方案。同時還可以通過這種方式向公眾展示規劃設計方案。展現規劃方案虛擬現實系統的沉浸感和h:動性小但能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊,獲得身臨其境的體驗,還可以通過其數據接日在實時的虛擬環境中隨時獲取項日的數據資料,方便大型復雜工程項目的規劃、設計、投標、報批、管理,有利于設計與管理人員對各種規劃設計方案進行輔助設計與方案評審。
五、結束語
隨著信息技術的突飛猛進,城市規劃既面臨著挑戰,也面臨著機遇。在城市規劃過程中,必須堅持“可持續發展”、“系統工程”、先進技術與多學科、跨系統的綜合研究,加強與信息技術廣泛的結合.才能適應社會的發展,體現城市規劃綜合、系統、動態、生態的思想,拓展城市規劃的理論與實踐。
GIS作為組織、管理、分析地理空間信息的技術系統為城市規劃和城市建設提供了多專業、多層次和多目標的綜合服務,為城市規劃、設計、管理提供嶄新思路。GIS未來的發展趨勢將是集成化、網絡化、與虛擬現實技術相結實,這些將為城市規劃與管理注入新的活力,我們相信GIS在城市規劃領域的應用將有更加廣闊的前景。
參考書目:
1.顧朝林 李滿春“數學城市”研究漫談城市規劃匯刊199.5
2.易智華 黃炳強當前規劃系統建設GIS的幾個誤區城市規劃匯刊2000.6
3.邊馥苓 地理信息系統原理與方法北京測繪出版社1996
4.周心鐵 對地觀測技術與數字城市北京科學出版社2001
5.吳信才 地理信息系統原理與方法[Ml.電子工業出版社,2009
6.徐建剛 韓雪培等.城市規劃信息技術開發及應用[M].東南大學出版社,2000
7.張雅瓊 淺析GIS在城市規劃領域中的應用[J].山西建筑:2007, 33
8.宋小東 葉嘉安 地理信息系統及其在城市規劃與管理中的應用[M].科學出版社:2002
第二篇:GIS在城市規劃編制中的應用
GIS在城市規劃編制中的應用
摘要:科學發展觀要求編制城市規劃時要進行科學決策,科學決策必須有新的技術方法來支撐。地理信息系統(GIS)技術為現代城市規劃編制提供了這樣的一個技術平臺,利用GIS可以提高城市規劃編制的技術含量,使規劃方案建立在理性、定性定量分析相結合的基礎之上,避免了傳統規劃編制時單純依靠定性分析的弊端,從而使城市規劃更好地發揮指導城市建設的作用。
關鍵詞: GIS城市規劃編制應用
ABSTRACT: The scientific outlook on development requires scientific decision-making in urban planning, which should make use of new technology.Geographic Information System(GIS)can provide such a technology platform for modern urban planning.The use of GIS can improve the technical contents of urban planning.The planning can be built on rational analysis of qualitative and quantitative, in order to avoid the defects of traditional planning which is relied solely on qualitative analysis.Therefore, urban planning can play a better guiding role in urban construction.KEY WORDS :GIS, urban planning, application
一.GIS與城市規劃
GIS的定義是隨著其技術的不斷進步及應用領域的不斷拓寬而不斷完善的,目前最為廣泛接受的定義為:GIS是“一個收集、儲存、分析和傳播地球上關于某一地區信息的系統,該系統包括相關的硬件、軟件、數據、人員、組織及相應的機構安排”。其中“收集、儲存、分析和傳播”是一個完整的GIS所必須具備的四大功能,即“輸入、存貯、操作和分析、表達輸出”。
經過40多年的發展,GIS已經逐漸成為一門相當成熟的技術,在各個領域得到了廣泛的應用,目前GIS已經應用到自然資源的管理利用、土地管理、城市規劃、軍事、交通運輸、工業布局、環境保護、人口普査、國家海洋等各個領域中。在城市規劃領域,隨著經濟、社會的發展,世界城市化進程的加快,現代城市規劃與傳統城市規劃已完全不同,它不僅涉及物質目標,還要更多地注重社會目標和生態環境目標,而且規劃數據的類型和層次也呈多樣化發展,這些都對傳統的城市規劃提出了嚴峻的挑戰。正是由于現代城市規劃面臨著更多更復雜的問題,而傳統的規劃技術方法已不能有效地解決這些問題,因此現代城市規劃必須利用先進的科學技術,來適應現代經濟社會的要求,以解決更加復雜的城市問題。
由計算機技術與空間數據相結合產生的GIS這一高新技術包含了處理城市地理信息的各種高級功能,它所具有的空間數據管理、地理信息可視化等功能使其成為應用于城市規劃領域的強有力支撐工具。尤其是近些年,GIS 更以其強大的地理信息空間分析、空間建模與空間決策支持功能,在城市規劃中發揮著越來越重要的作用。GIS的應用可以滲透到城市規劃的各個方面,包括從編制到管理,從前期資料收集整理到成果出圖,從小范圍的詳細規劃到更大的區域規劃,從綜合性的總體規劃到專業性的專項規劃,從項目選址到可持續發展。略制訂等方面。而且隨著GIS在城市規劃領域應用的日益廣泛和深入,應用的角度正呈現出多樣化的特點,可以說,GIS為城市規劃提供了一種嶄新的思路和先進的技術方法。
二、GIS在城市規劃編制中的應用
1.概述
編制城市規劃的目的是為確定城市的規模和發展方向,實現城市經濟和社會發展目標,合理利用城市土地,協調城市空間布局等所作的一定期限內的綜合部署和具體安排。城市規劃編制的對象是城市的物質空間,它要為城市經濟產業、政策措施等非物質規劃對象提供實體空間,城市規劃編制的核心在于科學、合理的進行城市物質空間的規劃決策,空間是城市規劃編制的“主角”。而GIS具有管理海量空間數據及其屬性數據的功能和強大的空間分析功能,空間在GIS中也是核心要素。城市規劃編制和GIS的“空間”本質相同,二者在“空間”上具有相互借鑒、吸收、整合、集成的契合點,所以將GIS技術應用到現代城市規劃編制中在實踐上是必要的,在技術上是可行的。
在城市規劃編制中,主要利用了 GIS強大的空間分析功能,而這一點正是CAD技術所欠缺的。如果說CAD技術是城市規劃編制中的第一次技術革命,那么GIS技術用于城市規劃編制則是第二次技術革命。城市規劃編制因為CAD的使用而甩掉了繪圖板,進入了數字繪圖時代,大幅度地提高了規劃編制效率,規劃成果表達也更加精美完善。CAD還使規劃師從繁重的體力勞動中解脫出來,可以有更多的時間來思考規劃方案本身。GIS使城市規劃編制在CAD的基礎上又向前邁進了一大步,克服了CAD不具有空間分析功能的弱點,使城市規劃編制走進了科學理性分析的時代,為規劃方案的編制、評價和實施提供了一套完整的數學分析模型和技術方法,由此城市規劃編制在技術上又實現了一次進步。
2.應用內容
城市規劃編制是一個對城市空間、資源進行布局與配置的過程,在規劃編制過程中,信息獲取和處理將在很大程度上決定著規劃編制成果的質量。以GIS為核心的現代空間信息技術運用于城市規劃編制會改變傳統規劃編制中的空間信息獲取和處理的方法,會大幅提高規劃編制的工作質量和效率。總結GIS在城市規劃編制中的應用,可以歸納為如下三點。
(1)規劃數據管理
數據是城市規劃的生命,沒有數據也就沒有真正意義的城市規劃。而有了數據若沒有高效的管理,那么數據將不會發揮其應有的作用。各種規劃編制都是建立在對規劃區自然地理環境、社會人文、經濟發展狀況等諸多要素全面了解的基礎之上,相關數據的獲取和有效管理是規劃編制和決策的前提和基礎。在規劃編制時,GIS則可以有效地管理各種數據,通過空間數據庫的建立,GIS把規劃的空間信息和屬性信息有機集成起來,既可以存儲、輸入、更新、顯示各種數據,又可以方便規劃師隨時、準確地調用各種數據。
(2)規劃數據分析
規劃編制從本質上看是對獲取的規劃數據進行分析以做出各種決策。傳統的CAD技術的缺陷是其不能進行有效的空間分析。GIS的特點就在于其不僅有強大的數據管理功能,更重要的是擁有強大的空間分析功能。GIS的空間分析功能在城市規劃編制中的應用主要有城市空間擴展和景觀格局分析研究、建設用地適宜性評價、公共設施選址研究、城市交通網絡研究等。在這些研究中最常用到的GIS空間分析工具是空間信息的査詢和量算、緩沖區分析、疊加分析、網絡分析等。已有的應用研究證明在規劃編制中,靈活運用GIS技術可以快速精確地完成復雜的空間分析,極大地減輕了工作量,如常規的地形分析、適宜性評價等。這使規劃師有更多的時間和精力投入到對規劃本身的思考,更全面地把握規劃區的現狀情況,從而才可能做出更為科學的規劃決策,避免了傳統規劃決策的主觀隨意性。GIS的空間數據分析技術能夠為城市規劃編制建立一個科學理性的分析平臺,這是GIS對傳統城市規劃編制最大最重要的貢獻,也是GIS在城市規劃科學決策中處于核心地位的原因所在。
(3)規劃決策分析
有了數據并對數據進行了必要的分析,下一步就是對此做出各種規劃決策。近年來,隨 著GIS技術的進步,各種規劃模型和GIS相結合可以完成復雜的空間決策問題,這些模型有選址模型、區位-配置模型、元胞自動機模型、城市建設用地適宜性評價的多準則決策模型
等。選址模型根據數字高程模型,利用GIS的緩沖區和疊加分析生成選址專題地圖以供規劃編制決策服務。區位配置模型用來確定各類公共服務設施和基礎設施的最佳區位,從而優化某種設施和資源在空間上的配置。LA 模型和GIS相結合是解決這類復雜空間決策問題的有力工具,通過GIS數據處理和調用、模型運算、GIS專題地圖顯示提供直觀和精確的依據,可以將資源配置的最優區位呈現給規劃決策者,提高規劃編制的科學合理性,有效避免人為主觀決策的隨意性。近年來CA和GIS的結合越來越緊密,二者結合既增強了 GIS的空間模型運算和分析能力,也使得CA技術在規劃編制中的應用更加深入。目前在各種規劃編制中應用GIS技術最廣泛的則是城市用地的生態適宜性評價模型,這是規劃編制的基礎性工作。將多準貝決策模型和GIS的基本功能相結合可以使基于GIS的用地評價技術走向深入和完善。傳統的土地適宜性評價僅使用GIS的疊功能,沒有反映社會、經濟、環境等多因素的影響,沒有考慮這些因素之間的相對重要程度和輕重緩急。將MCD技術禾口 GIS結合,以GIS作為評價的技術平臺可以使城市土地評價不僅在物質形態上可行,而且能滿足經濟、社會和環境的多方面需要。同時隨著三維GIS技術的發展和應用,把規劃的理論和模型構筑于三維GIS平臺上,可以運用三維GIS技術進行規劃編制的仿真模擬。這樣不僅可以預測規劃狀態的變化,而且可以對各種不同的規劃方案進行客觀評價和選擇,從而使規劃問題解決得更好。GIS具有很強的二次開發能力,能夠在其平臺上整合各種規劃模型,如空間可達性模型、生態適宜性模型等,并可以把實現規劃模型的GIS分析操作工具和規劃模型集成起來,由此運用常用的計算機編程語言就可以構建一個基本的基于GIS的規劃決策支持系統。這是GIS在城市規劃編制中的深入應用階段,也是GIS在城市規劃中的更高級應用。
三、結語
綜上,我們可以認為GIS是現代城市規劃編制中的又一個有效的技術工具。GIS作為現代空間信息技術的代表,必然能夠在現代城市規劃編制中發揮強大的決策支持作用,特別是把GIS的空間分析功能應用到規劃編制中,可以為確定城市合理的發展規模和空間布局提供科學依據,這必然會大大提高城市規劃編制的科學性、合理性、精確性和技術含量。
科學發展觀的建立和《城鄉規劃法》的實施為城市規劃提出了新的挑戰和機遇,也把城市規劃編制推到了 一個特殊的轉型期。GIS以其強大的空間分析能力可以為轉型期的城市規劃編制提供一個全新的技術平臺和決策分析工具。但這并不意味著GIS可以取代規劃師的作用,沒有規劃師的專業知識,GIS在城市規劃編制中將不能發揮作用。從長遠來看,只有把城市規劃的專業知識和GIS有機結合起來構建基于知識的GIS系統,才能更加充分發揮GIS在城市規劃編制中的應用潛力,實現GIS和城市規劃更為緊密的結合,也從而使GIS在城市規劃編制中的應用進入更高級的階段。
參考文獻
[1]顧朝林.科學發展觀與城市科學學科體系建設[J].規劃師,2005,21(2):5-7.[2]宋小冬,葉嘉安.地理信息系統及其在城市規劃與管理中的應用[M].北京:科學出版社,1996.[3]李文實,黃民生,吳健平.基于GIS的區域規劃研究[J].世界地理研究,2003,12
(4):52-55.[4]葉嘉安,宋小東,鈕心毅等.地理信息與規劃支持系統[M].北京: 科學出版社,2006.[5]汪成剛,宗躍光.基于GIS的大連市建設用地生態適宜性評價[J].浙江師范大學學報(自然科學版),2007,30(1):109-115.[6]宋小冬.計算機景觀仿真技術的實用性、可推廣性[J].城市規劃,2003(8):25-27.[7]王海鷹,張新長,康停軍.基于GIS的城市建設用地適宜性評價理論與應用[J].地理與地理信息科學,2009,25(1):14-17.
第三篇:GIS在林業中應用
GIS在林業中的應用
摘要: 在概述地理信息系統(GIS)的概念、功能、應用領域的基礎上, 對GIS 在林業中多方面的應用現狀進行了綜述, 并對GIS 在林業中的應用前景進行了探討, 指出地理信息系統在林業上應用研究的重要性。
關鍵詞: 地理信息系統;林業;應用現狀;前景
背景:林業具有用地廣闊、生產周期長, 其所涉及的森林系統結構復雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關, 采用傳統方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經營管理帶來許多困難。而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業資源統計數據, 清晰直觀地表現數據之間的聯系和發展趨勢, 實現數據可視化以及空間地理分析與實際應用的集成。以滿足森林資源管理和領導決策的需求, 進而可以利用GIS對林業資源質和量的變化進行動態監測與規劃;解決林業上長期以來經營粗放、信息技術落后的問題, 促進林業的經營管理走上可持續發展道路。
1.地理信息系統簡介
GIS 是Geographical Information System 的縮寫,即地理信息系統。地理信息系統是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科與新技術學科,對空間信息的管理與分析是它的優勢所在,它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統,是分析和處理海量數據的通用技術。地理信息系統是以地理空間數據為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。
地理信息系統是空間數據的管理系統,是空間數據和屬性數據的綜合體,其主要有以下特征:①空間定位特征:②多維結構特征③明顯的時序特征
地理信息系統大致可以分為 3 大類:①專題信息系統.它是具有優先目標和專業特點的地理信息系統,如水資源管理信息系統,礦產資源信息系統,水土流失信息系統等.②區域信息系統,主要以區域綜合研究和全面的信息服務為目標,按區域范圍大小可有不同的規模,如加拿大國家地理信息系統、中國黃河流域信息系統等.③地理信息系統工具庫,它是一組有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統基本功能的軟件包.地理信息系統的任務,就是對地球表層人文經濟、自然資源及 環境等多種信息進行綜合分析與管理. 2.森林資源信息管理
用GIS 的數字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數據的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區域和鄰邊分析等操作,產生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術, 研究各樹種在一定范圍內的空間分布現狀與形式, 根據不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現有資源實行全面規劃, 優化結構, 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結構, 林齡結構及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數據庫中了解情況, 應用地理信息系統可以做到圖上動態管理和監測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經營管理
利用地理信息系統, 可以做到以林班、林場、林業局、地區及全省為單位的森林分類經營管理, 能夠做到分類更為科學、更為客觀, 為各級領導及林業管理部門、生產部門提供可操作的森林分類經營方案及科學依據。4.天然林保護工程管理及封山育林
實施天然林保護工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進行動態管理。只有利用地理信息系統才能真正做到科學經營管理, 否則很難將天然林保護工程各項工作落到實處。封育區域的確定涉及一些地理地貌和社會經濟及人為活動等因素。GIS 的分析設計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區劃出合理且更易實施的封育區域。
5.森林限額采伐管理
借助于GIS , 制定詳細的采伐計劃, 確定有關采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設計。應用地理信息系統, 可以清楚地把握各地、各林業局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經營及采伐方式, 實現以小班為單位的動態經營管理。6.森林結構調整 用緩沖分析方法進行河岸防護林, 自然保護區, 林區防火隔離帶等公益林的規劃, 確定防護林的比例和相應的分布范圍。根據森林資源分布狀況和自然、社會經濟分布特點以及社會經濟需求進行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據森林資源可持續發展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經濟和生態效益特點利用GIS 和相關的技術確定合理的齡組結構;另一方面指定相應的森林時序結構的調整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調整齡組結構, 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發揮林地的生產潛力。7.撫育間伐、速生豐產林培育及更新造林管理
利用GIS 強大的數據庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進行GIS的空間地理信息和林分狀況數據結合, 依據模型提供林分狀況數據如生產力、蓄積等值區劃和相關數據,據此可按林分生產力進行基地建設。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數據圖表, 適生優勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結合立地類型選擇造林樹種和規劃林種, 指導科學造林。8.林業用地信息管理
林業土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調查或遙感圖像數據, 實現了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規律和動態變化過程做出反映, 為科學地監測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據。我省林業用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發利用的潛力很大。至今為止, 林業用地的管理還較為粗放。利用地
理信息系統, 可以做到有效地管理林業部;習的土地資源,實現對林業用地的權屬、利用情況及開發前景動態管理。
9.森林病蟲鼠害監測、控制、森林防火監測及動態管理
應用地理信息系統, 可以實現對森林病害、蟲害、鼠害發生規律、分布狀況及控制程度動態監測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數, 防治工作及時。可通過建立應用地理信息系統, 對省、地、縣森林防火系統進行動態監測和管理。國家林業局林業規劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統。目前, 我省森林防火辦也著手構建全省森林防火GIS 系統。該系統的
建立, 必將會大大提高我省的森林防火現代化管理水平,并產生巨大社會效益和經濟效益。10.林權管理 權屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權屬明確, 產權清晰,界線分明, 標志明顯, 山林權與實地、圖面相符, 少數地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區域。從而減少或避免各種林權糾紛。
應用前景:
一方面,GIS在林業學科中的應用促進了學科的知識創新和理論深化研究, 促成了各學科間的相互聯系, 極大地推動了林業系統科學及其分支學科的發展。另外, 隨著新分支學科的建立, GIS應用越來越廣泛。如有的學者提出利用GIS建立植物轉基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統。另一方面,各學科的不斷發展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學合理地管理某一區域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統的耦合問題, 這將促進GIS技術的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢。“3S”的集成是一種利用各自的技術特點快速準確地提供所需信息的技術。基本是RS 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應用提供技術手段。“3S”的應用可為林業生產管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農業的生態屏障, 也是陸地生態系統的主體。我國森林生態功能較弱, 林業生產技術總體水平較低, 對林業生產調控能力差, 再加上林業生產的高風險性、區域性, GIS技術的發展和應用為提高林業生產的調控能力, 實現林業現代化和因地、因時的科學化管理提供了技術支持。林業生態系統是一個極其復雜的系統, 對這一系統的監測、模擬和科學管理等復雜問題應用傳統的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經驗, GIS與專家系統結合而成的智能GIS, 并利用神經網絡模型將成為解決這些復雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網絡GIS、虛擬GIS、開發式GIS、真3維和時空4 維數據結構等這些GIS技術研究成果的推出和不斷完善, 林業作為GIS技術使用大戶, 必然會受到深遠的影響。
結束語:進入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網絡化的、大眾化的、全球性的GIS 發展,被人們廣泛應用于各個領域, 產生了巨大的經濟和社會效益。當前, 我國已經提出了建設 數字林業 的概念, 是否建立和使用了先進的林業地理信息系統, 正在成為衡量當地林業管理水平的重要標志。隨著 3S 技術、網絡技術、計算機技術等現代信息技術的迅速發展, 極大地促進了林業資源經營、管理、利用的信息化、網絡化、數量化和模型化進程。目前, GIS 在我國林業上的應用還處于起步階段, 國內從事林業GIS 研究的人數不多;GIS 在林業上還主要應用在建立數據庫、數據庫查詢、空間疊加分析、緩沖區分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業GIS 基礎數據庫建設、林業通用GIS技術模塊、林業行業數據標準和林業GIS 海量數據支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業工作者共同努力, 促進我國林業GIS 事業的快速向前發展
第四篇:現代信息技術在城市規劃中的應用和影響
信息技術及其應用
現代信息技術在城市規劃中的應用和影響
姓名: 學號:
專業:工程碩士(城市規劃)
現代信息技術在城市規劃中的應用和影響
【摘要】信息技術(IT,Information Technology)是20世紀70年代以來,隨著微電子技術、計算機技術和通信技術而發展起來的高技術群,通常是在計算機與通信技術支撐下用以采集、存儲、處理、傳遞、顯示那些包括聲音、圖像、文字和數據在內的各種信息的一系列現代化技術。計算機技術提供了基礎的軟硬件平臺;通信技術則為數據獲取、傳輸奠定了基礎;計算機應用技術則多種多樣,已出現了以數據處理為各產業、各業務部門服務的專業信息技術系統。現代信息技術主要是指電子信息技術。
【關鍵詞】信息技術數字化城市規劃管理
現代信息技術在城市規劃與管理信息處理中正大顯身手。以數據處理、分析與管理為主要特征的城市規劃信息技術主要包括四個方面的技術系統:
1)計算機輔助設計(CAD,Computer Aided Design)CAD是應用于機械工程、電子、化工和建筑等領域進行制圖設計的圖形處理軟件。目前,在城市規劃設計部門已普遍采用CAD進行規劃設計與制圖。CAD技術的運用使規劃設計效率有了很大的提高,規劃圖也更加規范與美觀。
2)遙感技術(RS,Remote Sensing)
遙感是一種通過衛星、飛機等平臺攜帶傳感器獲取地球表面圖像的技
術,目前正廣泛地應用于資源、環境、調查、管理等部門。城市規劃是以城市地域現狀為基礎的,通過對遙感圖像的處理,可以獲得反映城市土地利用、交通、綠化、環境等分布狀況的可靠信息。3)地理信息系統技術(GIS,Geographic Information System)GIS 是以地理空間定位為基礎,結合各種文字、數字等屬性進行集成處理與統計分析的通用技術,其基本功能是數據獲取、操作、集成、查詢、顯示,以及進行空間分析、模型分析等。GIS為城市規劃方案落實到地上提供了最有效的信息分布與管理手段。4)網絡技術(Network)
網絡一般可以理解成是以共享資源為目的、通過數據通信線路將多臺計算機互連而成的系統。近年來因特網(International Network)幾乎成了家喻戶曉的名詞。因特網不僅是單純的網絡名稱,而且是一個由各種不同的計算機局域網和廣域網連接而成的集合體。其所提供的電子郵件(E-mail)、遠程終端協議(Telnet)文件傳輸協議(FTP)等等服務為數據的共享、更新、管理、交流等創造了便捷的途徑。這樣,城市規劃管理中多種形式的海量規劃信息在管理人員中頻繁交流成為可能。
隨著這些技術的發展與廣泛應用,將對城市規劃各個方面產生深遠的影響。其影響主要表現在下面幾個方面:
1)
城市規劃管理
信息技術對城市規劃管理的影響主要表現在辦公自動化方面,目前的辦公自動化主要是提高城市規劃管理部門內部的管理水平、質量和效
率。隨著社會的信息化,通過因特網可以建立城市規劃管理部門與城市建設者之間的有效信息通信渠道,可以通過因特網實現網上報建,報建單位只要在本單位與因特網相連的計算機就可完成報建過程和提供所需的材料,規劃審批可以在因特網上完成。
規劃管理與規劃設計更緊密的結合,實現管理與設計的一體化,審批的結果可以電子數據的形式迅速的反饋給設計部門,而設計部門可盡快地將設計結果以電子數據的形式提交給管理部門,這些信息的傳輸可以通過因特網來完成。
通過因特網可以進行規劃評審,各地的專家可以在家里對規劃成果進行評審,規劃成果將利用虛擬現實技術展現專家所需的各種信息(如建筑物三維動態模型),通過網絡會議交流意見,專家甚至可以實時與規劃師交流,提出自己意見和設想,并可以較快地通過建立數字模型加以證實。
2)
城市規劃設計
城市規劃設計將更廣泛應用CAD和GIS技術,而計算機圖形輸入技術的改進和智能化,如筆輸入技術,使規劃設計師進行設計更為方便,而不影響靈感產生。
設計過程中所需的數據將數字化,使其獲取變得更加容易、更加方便,可以采用遙感圖像直接作為背景進行設計,而各種地下管線的資料由于數據庫的建立而更加方便的獲得。現在比較難以得到的人口空間分布、交通流量等信息由于相應信息系統建立而能很方便地獲得。
虛擬現實技術的發展與應用,使規劃設計成果的三維動態建模更加方
便,設計成果更加形象和直觀。
在規劃設計和規劃審批中由于規劃成果的數字化,使得對各種規劃成果和方案的定量分析、模擬和預測成為可能,經濟可行性分析也更為方便,促進規劃決策的科學化。
通過因特網由分布在全球各地的規劃設計專家共同合作完成設計也將成為可能,這樣可以構建了一個不受規劃師的空間分布制約的虛擬設計事務所。
3)
公眾參與
公眾可以通過因特網動態了解規劃設計方案和參與規劃審批,而且規劃方案與成果的表現形式由于采用虛擬現實技術和多媒體技術更為直觀和形象,使公眾能更好的理解規劃師的意圖,公眾通過因特網發表個人的意見,與規劃師、管理人員和其它有關人員進行直接對話,使公眾參與更加有效,促進決策過程的民主化。4)
城市規劃研究與教育
因特網構成了一個巨大的電子圖書館,各種城市規劃研究成果將以電子出版物的形式出現,城市規劃研究者將通過因特網查到各種城市規劃資料,并可通過電子郵件、BBS(電子公告欄)及其它一些網絡通信方式進行交流。
因特網同時也將成為一個龐大的遠程教育網,城市規劃專業的學生可以通過因特網利用多媒體技術學習城市規劃的理論與知識。
【參考文獻】
[1]張庭偉,邁入新世紀:建設有中國特色的現代規劃理論.城市規劃,2000,(1)
[2]王靜霞,邁向21世紀的城市規劃戰略思考,城市規劃期刊,1997,(3)
[3]同濟大學,城市規劃原理,第二版,北京:同濟大學出版社,1991 [4]東南大學,城市規劃信息技術開發及應用,第二版,東南大學出版社,2003 [5]吳建學,關于地理信息系統在城市規劃領域中實施問題的探討,國外城市規劃,1999,(1)
第五篇:GIS在地籍管理中的應用
GIS在地籍管理中的應用地理信息系統(Geographic Information System, 簡稱 GIS)作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具、技術和學科,近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。由于信息技術的發展,數字時代的來臨,理論上來說,GIS可以運用于現階段任何行業。從技術和應用的角度,GIS 是解決空間問題的工具、方法和技術;
從學科的角度,GIS 是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科,具有獨立的學科體系;
從功能上,GIS 具有空間數據的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能;
從服務的角度,GIS是指為居民生產生活提供地理信息服務的系統,又稱geographic information smile。
從系統學的角度,GIS 具有一定結構和功能,是一個完整的系統。
簡而言之,GIS 是一個基于數據庫管理系統的分析和管理空間對象的信息系統,以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。
隨著科技的發展,GIS也愈來愈靠近我們的生活,我們的身邊隨處可見GIS的應用,就比如和我們最為貼近的學校來說,學校對每一個學生都在教務系統有電子的信息存儲,如果你要是想知道自己的信息,可以到教務系統自己進行檢索,只要輸入自己的學號和密碼即可,可以說是GIS個哦我們的生活帶來了巨大的方便。
而今天我要從GIS在我們土地資源管理中的應用談談我的看法以及一些想法,在這之前我們首先要了解土地資源管理是做什么的。土地管理中很重要的一點就是地籍管理,就像我們公民有身份證一樣,土地也有他自己的戶口即地籍。
地籍管理是指國家為取得有關地籍資料和為全面研究土地的權屬、自然和經濟狀況而采取的以地籍調查(測量)、土地登記、土地統計和土地分等定級等為主要內容的國家措施。
地籍管理的對象是作為自然資源和生產資料的土地,地籍管理的核心是土地的權屬問題。建立、健全地籍管理制度,不僅可以及時掌握土地數量、質量的動態變化規律,而且可以對土地利用及權屬變更進行監測,為土地管理的各項工作提供、保管、更新有關自然、經濟、法律方面的信息。中國現階段地籍管理的基本內容有:土地調查、土地登記、土地統計、土地分等定級、地籍檔案管理。隨著社會經濟的發展和國家對地籍資料需求的增長,土地管理的內容還將隨之不斷地變化和充實。為保證地籍管理工作的順利開展,在進行地籍管理工作時,一般遵循以下原則:按國家規定的統一制度進行、保證地籍資料的連貫性和系統性、保證地籍資料的可靠性和精確性、保證地籍資料的概括性和完整性。地籍管理對一個國家的作用是顯而易見的一般來說,地籍資料具有三大功能:土地利用管理和規劃的功能,財政稅收的功能和法律功能。
記載土地位置、數量、質量、權屬、用途等基本狀況的冊籍。中國歷史上很早就有田賦清冊,宋代有砧基簿,明代有魚鱗圖冊,民國開始進行大地測量和航空攝影測量,編制地籍圖冊。最初,國家為對土地進行稅而收集、編制、管理地籍資料。后來,地籍逐漸發展為國家鞏固一定土地制度,合理利用土地,確定土地收益分配的基本檔案資料。與之相適應,國家對地籍的管理成為國家土地管理活動的一個基本內容。國家依據有關法律,運用一定的技術、經濟、行政手段,搜集和系統整理有關資料,建立起有統一標準的系統,精確的地籍檔案。中國自1984年以來頒布實施了不少有關地籍管理的法律政策,對土地調查、登記、統計、分等定級和建立地籍檔案制度,都作了規定。
一、地籍信息管理GIS的應用
GIS對地籍信息的管理體現在其信息直接反映每一塊宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面積、利用類別、等級等),權屬管理(所有權、使用權、他項權利等),附著物信息(地上、地下建筑及各種設施情況),文檔信息(調查原始資料、法律、條例等)和圖形信息(地籍圖、土地利用現狀圖等)。GIS的目標是完成土地調查、登記、統計、評價,為地籍管理提供依據,為土地法律咨詢提供手段。在城鄉地籍管理領域,并建立了地籍管理系統、城鎮地籍管理信息系統、時域地籍信息系統、農村地籍管理信息系統、日
常地籍管理信息系統。
二、土地評價與利用規劃GIS的作用
要對一片土地做一個好的利用規劃和重要的一點是要了解土地的基本信息,而且要清查土地,在這個過程中GIS起到了很重要的作用,他幫助我們更好更快的了解土地的信息,而且還能夠坐車比較好的分析。土地利用規劃是一個系統工程,起著對土地利用進行控制、協調和監督的作用,使得土地的社會、經濟、生態效益達到最佳狀態。從內容上說, 土地利用規劃包括土地的自然和經濟屬性的評價和用地需求量的預測。地理信息系統在土地利用規劃中可以發揮巨大的作用,尤其是在土地評價方面,可以進行土地資源清查、土地生產潛力分析、土地適宜性評價和土地人口承載力分析。
土地資源清查是針對土地的自然屬性進行清查,地理信息系統建立這種自然屬性的空間和統計數據庫。信息來源有土壤圖、氣候圖、土地利用現狀圖和自然災害圖等。地理信息系統通過對這些圖的疊加建立起土地資源清查數據庫,存儲大量的土地資源及其背景信息,為土地資源的自動化管理服務。應用地理信息系統的空間分析能力,特別是空間疊加分析模型,結合不同的數學模型,進行土地適宜性和質量評價,獲取評價目標的等級指標。再者,在已知土地的數量與質量的基礎上,通過計算農作物和草場的潛在產量,可以計算出土地的生產潛力,再結合人的糧食需求,即可以預測出土地對人口的承載力。地理信息系統完成土地利用規劃的信息源自土地評價結果和用地需求預測結果,系統需要進行大量的模型分析,即:相關分析、多方案要素分級、趨勢分析、聚類分析、現象與過程的動態預測﹙回歸分析﹚、因子分析、判別與調整擴充等等。分析方式可以采用單要素圖層上各個多邊形為基本分析單元,疊置分析結果圖層上的新的單元為基本分析單元等等。分析結果最終成為土地利用規劃圖、文字報告和各類表格。
三、土地利用動態監測中的GIS
由于土地利用動態管理信息系統是為城市規劃土地管理分析決策提供及時、準確的土地利用狀況信息,因此需要一套完整和科學的實時更新機制,既確保數據的真實性和現勢性,又能建立合理、有效的管理體系。
在土地利用調查以及動態監測中,可以通過地理信息系統與遙感的結合,獲取土地類型和土地利用現狀信息,監測土地利用變化,通過地理信息系統數據庫以及在地理信息系統的支持下的土地評價分析,利用專家們的知識與學問研究,建立土地利用決策模型,輔助土地利用決策。把計算機技術與GIS技術應用于執法監察工作中,不但減少土地執法人員在調查取證中進行土地現場勘測的工作量,提高工作質量和效率,而且可以及時把握土地違法案件的發展與變化的動態信息,為執法監察管理和決策提供高效和科學的信息服務。在土地動態巡查過程中,對于有效防范土地違法行為發生,有力發揮土地執法監察效能起了積極作用。
GIS在未來的土地管理中的應用
在地籍的管理當中,其中有一點比較重要而且工作量特別大,那就是地籍的變更調查以及登記,這是一項龐大的工程而且信息要具有時效性,所以其周期越短越好,如果可能我們可以利用GIS中的遙測技術以及智能化技術在未來的地籍管理中應用其高端的技術,利用航拍技術對地籍進行動態監測并且和計算機網絡連接把最新的地籍變更信息反饋給我們。
同樣的通過對多維時態GIS在城鎮地籍管理中應用的有關問題探討,可以認為目前所建立的地籍管理信息系統,絕大部分是二維的、靜態的;為了提高地籍管理的效率和準確性,必須借助先進的計算機、網絡等先進技術,建立多維時態城鎮地籍管理信息系統,實現地籍信息的采集、分析、處理的自動化、標準化;建立多維時態城鎮地籍管理信息系統,將改變傳統的地籍管理方法,對于規范地籍管理工作、科學開發土地資源和保證土地可持續利用具有重要的指導作用和廣泛的推廣應用價值.