城市地理信息系统

1、城市地理信息系统 GIS在城市中的应用 1、城市地理信息系统1.UGIS概述2.城市地理信息系统的历史和现状3.城市地理信息系统的框架结构体系4.城市地理信息系统和地理信息系统5.城市地理信息系统应用6.城市地理信息系统的发展趋势和面临问题一、UGIS概述1.UGIS概念2.城市地理信息系统数据3.城市地理系系系统的功能1.UGIS概念 城市地理系系系统是融计算机图形和数据库为一体，存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关的属性有机结合起来，根据实际需要准确证实、图文并茂的输出给用户，满足城市建设，企业管理，居民生活对空间信息的需要，借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决

2、策。2.UGIS数据1】、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，并作为其它专题数据的背景和控制。2】、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。3.UGIS的功能1】、从数据处理分析和表达的技术角度：数据获取、转换和编辑、数据重构和转换、数据分析和表达、查询检索以及成果输出等。2】、从应用角度；管理功能评价分析功能规划与预测功能二、城市地理系系系统历史和现状1.国外： 始于20世纪70年代初。目前，发达国家将它作为城市的基础设施之一，用于城市动态管理和规

3、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、交通设施、公共服务、动态监测等方面都广发应用UGIS. 美国首都华盛顿启用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。 2.国内 以遥感为先导，1980年在天津、1983年在北京、津、渤等地区进行探索。1989年，常州、洛阳和沙市三个中等城市正式建立城市规划管理信息系统子系统的研究探索和建设。1990年后，经济特区和东南沿海城市加强了UGIS投入。与此同时，UGIS建设以应用为导向的目标进一步得到明确，UGIS需求深度、广度增强。目前我国相当一批

4、城市在过去几年建立或初步建立了UGIS3.3.从从GISGIS在城市管理、规划和辅助科学在城市管理、规划和辅助科学决策的应用角度看，历史进程分三步：决策的应用角度看，历史进程分三步： （1) 1) 首先应用于静态的城市资源管理首先应用于静态的城市资源管理 （2) 2) 面向城市规划，推进办公自动化，扩面向城市规划，推进办公自动化，扩大服务范围，提高城市动态模拟和监测的大服务范围，提高城市动态模拟和监测的能力，初步实现对城市的规划管理和评估能力，初步实现对城市的规划管理和评估分析。分析。 （3) 3) 面向城市可持续能力的建设。面向城市可持续能力的建设。三、城市地理信息系统的框架结城市地理信息系

5、统的框架结构体系构体系1.基础层基础层2.专题层专题层3.综合层综合层 四、城市地理信息系统与地理信息四、城市地理信息系统与地理信息系统系统 和一般地理信息系统比较而言，和一般地理信息系统比较而言，UGISUGIS具有以下主具有以下主要特点：要特点： 1.1.数据类型的多样性和服务对象的层次性数据类型的多样性和服务对象的层次性 2.2.精度高，现势性强精度高，现势性强 3.3.模型化、智能化和多功能性模型化、智能化和多功能性 4.4.与办公自动化一体化与办公自动化一体化 5.5.严格的层次结构和高度统一的规范标准严格的层次结构和高度统一的规范标准 6.6.强烈的实用化需求强烈的实用化需求五、城

6、市地理信息系统应用五、城市地理信息系统应用 正如专家所表述的那样：正如专家所表述的那样：“城市城市GISGIS应用，应用，最具应用潜力和前景的问题是将城市最具应用潜力和前景的问题是将城市GISGIS应应用作为数字地球这个神经网络的神经元来用作为数字地球这个神经网络的神经元来看待看待”。这是对城市。这是对城市GISGIS应用重要性的高度应用重要性的高度概括。概括。 1 1、UGISUGIS在地方政府部门中的应用在地方政府部门中的应用 规划和分区、物业估价规划和分区、物业估价/ /土地记录、公共安全、建土地记录、公共安全、建筑物审批、环境规划和评估等筑物审批、环境规划和评估等 2 2、GISGIS

7、在城市交通规划和管理中的应用在城市交通规划和管理中的应用 3 3、GISGIS在城市基础设施管理中的应用在城市基础设施管理中的应用电力、给排水、电信、燃气、供暖、垃圾管理、环境评价电力、给排水、电信、燃气、供暖、垃圾管理、环境评价等等 4 4、GISGIS在社会经济和人文统计及商业中的应用在社会经济和人文统计及商业中的应用零售零售/ /批发交易、运输和分布、金融和保险、公用设施和通批发交易、运输和分布、金融和保险、公用设施和通讯、广告传媒、商用和民用房地产、医疗卫生、服务行业、讯、广告传媒、商用和民用房地产、医疗卫生、服务行业、了解顾客市场等了解顾客市场等六、城市地理信息系统发展趋势和六、城市

8、地理信息系统发展趋势和面临问题面临问题1 1、发展趋势、发展趋势 城市城市WebGISWebGIS UGIS UGIS协助海量数据管理协助海量数据管理 高分辨率遥感与高分辨率遥感与UGISUGIS结合结合 三维三维UGISUGIS与虚拟现实与虚拟现实 无线通讯与无线通讯与UGISUGIS等等2、面临问题、面临问题 框架结构和建设顺序框架结构和建设顺序 建设开发模式建设开发模式 标准化与规范化标准化与规范化 硬、软件配置硬、软件配置 办公自动化相结合办公自动化相结合 技术队伍的培养技术队伍的培养 系统的不断更新系统的不断更新 创造一个良好的政策环境和管理环境。创造一个良好的政策环境和管理环境。2

9、、城市规划与GIS1.什么事GIS和城市规划？2.GIS与城市规划结合的背景及现状？3.GIS在城市规划中的作用？4.GIS在城市规划中的应用？5.GIS在城市规划应用中存在的问题？6.GIS在城市规划中的应用前景？7.我的总结1、地理信息系统 GIS是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分件方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究及决策服务的计算机系统。它主要由硬件、软件、数据和应用4大部分组成。其任务包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表达4个方面。建立GIS是一项投资大、时间长的工程。研究表明，在一个GIS有效生命期内，硬件、软件和数据的费用比近似为1:10:100，由此可见

10、，数据在GIS中占有十分重要的地位，并在城市规划中发挥着重要作用。三维的地理信息系统截图 城市规划城市规划 目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分，城市规划又分为区域规划，市域规划，总体规划，分区规划等工作)专项规划包括交通规划，基础设施规划，服务设施规划景观规划和历史文化保护规划等。2、GIS与城市规划结合的背景及与城市规划结合的背景及现状现状 在过去的10年里，GIS在城市规划中的应用虽然取得了很大的进展但其应用离充分发挥GIS的强大功能以解决实际规划问题还差得很远包括传统GIS系统自身的限制数据问题、组织应用问题等。 目前,GIS在国内外的规划实践中已得以很

11、好的利用,它的应用已渗透到城市规划的各个层次和各个研究课题。从城市规划总体规划到详细规划的每一个层次,从城市规划的土地利用、公共设施规划、城市更新与保护到景观风貌规划等每一个专题,GIS的应用都有许多成功的范3、GIS在城市规划中的作用在城市规划中的作用 1 1）GISGIS提供规划直观和理性的工具提供规划直观和理性的工具 地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的分析能力，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字的缺陷，而使空间数据的图形表现和属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的规划工具。 （2 2）GISGIS对规划数据的存储管理与分析功能对规划数据的存储管理与分析功能

12、 GIS可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，提供良好的数据维护更新能力，以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力，对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义. （3 3）GISGIS在规划决策中的作用在规划决策中的作用 通过如上的对规划数据的管理和分析，可以辅助规划师更好地通过对规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等进行规划决策。GIS在城市规划中的作用在城市规划中的作用）GISGIS在动态城市规划、规划管理方面的作用在动态城市规划、规划管理方面的作用 GIS由于数据更新的快捷性，空间分析的实时性，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。

13、借借助GIS的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中。（5 5）GISGIS在城市三维可视化中的应用在城市三维可视化中的应用在平面上设计和绘制规划图纸存在许多局限性，由于规划设计专业性强，非专业人员和设计人员之间的沟通可能出现障碍，GIS在城市规划中的作用在城市规划中的作用 最终可能影响项目的实施；在宣传规划方案的效果上还有待增强。利利用三维GIS技术，规划设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在城市环境中的效果，可以从任意角度、方向、沿任意路线对不同方案加以比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接

14、、有效的手段，而这些是以往的平面图和建筑缩微模型所难以实现的。如果利用三维GIS技术，就可以对规划方案与山体之间的关系进行分析，对方案的高度、体量、外观以及与整个城市的空间关系进行分析，对地下不可见的管线进行可视化分析。同同时，还可以将空间数据与属性数据结合到一起，规划管理人员可以很容易的查询虚拟城市中建筑物的相关信息，结合对建筑物的空间分析，对方案的优劣进行评估，从而做出正确的判断和决策。4、GIS技术在城市规划过程中的技术在城市规划过程中的应用应用1 地理信息系统与城市规划报批地理信息系统与城市规划报批 按照规定，城市规划区内任何建筑项目施工前都必须履行“一书两证”的程序。城市规划电子报批

15、是一种全新的规划报批模式，它将传统规划报批图件采用的纸介质转变为电子介质，并通过贯彻一套计算机技术规程和管理规程，使电子文件符合一定的规范标准，可以输入计算机处理，这样，规划审批的一部分工作就可以使用计算机来完成，从而实现计算机辅助审批报批图件。地地理信息系统等先进技术应用于城市规划电子报批过程，将给城市规划带来新的气象与变化。它主要具有以下几个特征：规划审批手段电子化、标准化规划结果、提高设计结果入库速度等。2 2 嵌入式地理信息系统与城市规划嵌入式地理信息系统与城市规划 嵌入式地理信息系统技术与移动通讯及无线互联网设备（包括掌上电脑、PDA和手机等）集成，可快速提供与位置信息相关的信息服务

16、，具有动态性、移动性等特点。城市规划中有些业务需要快速获取用户环境的各种信息，如为科学管理和利用规划红线资料，详细规划现场踏勘设计，加强城市规划监察，实时机动地对违规建设用地案件进行处理，为这些城市规划部门的重要职能提供现场移动办公的平台等。GIS技术在城市规划过程中的应用 3 3 地理信息系统与遥感技术结合地理信息系统与遥感技术结合 以城市规划为监测对象，基于遥感技术、地理信息系统技术等快速获取与处理城市现状空间信息，采用遥感、地形、总规和分规数据比对和专家判读的方法，实现大范围、可视化、短周期的动态监测效果，为政府宏观决策和依法行政提供科学依据。这种监测是长期的和制度化的，具有定量和客观的

17、特征，能有效地威慑城市违法建设活动，并且监测目标比较广泛，包括建设工程、城市用地、城市水系、城市道路等多个方面。 4 4 其它应用其它应用 地理信息系统在城市规划中应用越来越广泛，如进行城市规划用地评价，快速城市规划专题图的制作，历史文化保护及风景保护。另外，可把地理信息系统作为一种技术手段进行城市规划的研究工作，如城市扩展研究等。方案对比：可以根据不同的设方案对比：可以根据不同的设计方案在窗口中显示出来，以计方案在窗口中显示出来，以达到不同方案的对比，以便决达到不同方案的对比，以便决策者快速地定夺方案。该功能策者快速地定夺方案。该功能减少了建筑单位的投资风险，减少了建筑单位的投资风险，为各规

18、划局提供了效率奇高的为各规划局提供了效率奇高的管理工具管理工具。GIS在规划形式上应用在规划形式上应用A A 蓝图型规划应用蓝图型规划应用GISGIS 蓝图型规划侧重于技术因素.它主要描述城市发展的某个或某几个瞬间状态,非常强调规划方案的阶段性 时间性和它达到的状态.实施管理工作则围绕着未来的某个或某几个状态进行，处于迅速城市化阶段，城市用地 房屋 基础设施大规模地扩张，政府的计划有极大控制力量的情况下，蓝图型规划将是重要的或主要的工作形式。中国的规划人员对蓝图型规划很熟悉，GIS技术在方案编制 评价 比较方面可以发挥作用。B B 过程型规划应用过程型规划应用GISGIS过程型规划侧重于社会因

19、素.当某些行动在社会各方面容易引起不同意见或利益冲突,需要随时协调,事物的发展过程比达到某个具体目标更为重要时,过程型规划比蓝图型规划更为适宜。例如，以市场经济为主的西方资本主义国家，旧城区的改建和重建一般都采用过程型的规划，过程型的规划从背景研究到监督反馈的循环次数很多，GIS可以在这两头发挥较大的作用。但是过程型规划涉及的社会因素多，具体项目的内容千差万别，需要多学科人员的合作，这给GIS的应用带来一定的困难,主要是规划人员的知识面会赶不上工作进展.因此,过程型规划的GIS应用是一个新的挑战。GIS在规划形式上应用在规划形式上应用 3 3 倡导型规划的倡导型规划的GISGIS应用应用 倡导

20、型规划也发源于西方发达国家。在城市化过程转入了另一个阶段的发达国家，城市局部地区出现衰退，某些地方的基础设施 房屋相对过剩，这正好和发展中国家相反。这时，倡导型规划有其特殊的目的，以引导或刺激经济活动的重新分布，引导城市的发展，复兴某些衰退地区。我国沿海开放城市的经济技术开发区规划也有倡导型规划的成分，但目标有所不同，这这种规划强调背景分析，而且要做很多社会经济方面的假设 模拟。尽管国内对这种规划还很不熟悉，但，GIS可以在预测 模拟 假设方面发挥作用5、GIS在城市规划应用中存在的在城市规划应用中存在的问题问题 1. 1.投入高、回报期长的特点阻碍了投入高、回报期长的特点阻碍了GISGIS在

21、国内的推广在国内的推广 城市规划常涉及大量信息数据，城市规划的分析模型也比较复杂，导致了所需的硬件、软件和人员培训费用高于一般的管理信息系统。另外，地理信息系统的投资回报期往往比较长。而且GIS的受益具有长期性和广泛性的特点，收益体现在社会和经济的各个方面，很难集中反映在城市规划设计的这一局部方面和局部阶段。因此，国内的城市地理信息系统建设一般局限在城市的规划管理部门，而在城市的规划设计部门，存在实用性的脆弱而进展较慢。2 2GISGIS技术自身的技术难度，内容繁多，影响了规划人员学习技术自身的技术难度，内容繁多，影响了规划人员学习掌握的积极性掌握的积极性GIS能为复杂的城市规划活动提供较强的

22、各类分析功能，其技术本身因此而内容繁杂,并具有一定的技术难度。另外， GIS软件由于内容往往比较庞大，集成众多的软件模块，这些都在一定程度上影响了规划人员掌握GIS技术的积极性。GIS在城市规划应用中存在的问在城市规划应用中存在的问题题 3 3GISGIS在国内城市规划中的应用还处于起步阶段在国内城市规划中的应用还处于起步阶段 GIS可以较好的应用在城市规划从资源调查到规划实施监督的各个程序之中。但是，现在国内GIS技术 在模拟预测、多方案比较、方案评估等阶段还没有得到很好的发挥。GIS在国内城市规划中的应用主要服务于规划管理部门，系统的功能一般局限在“查询与简单分析”的应用第一层次。整体来说，GIS在国内城市规划中的应用还刚刚起步。6、GIS在城市规划中技术展望在城市规划中技术展望1 14D4D数据融合与挖掘技术数据融合与挖掘技术 在4D数据融合方面,特别是数字正射影像图、数字线划图和数字高程图的融合,达到了各种单一图总难以达到的信息传达效果,实现了4D数据以符号、高程和影像等全息方式表达地形、地貌的新模式; 4D4D数据挖掘方面由于4D数据与3D GIS、4D数据与VR的关系和互动潜力等技术应用问题,有待于在数字城市建设实践中不断摸索 。2 23D GIS3D GIS建模与互动技术建模与互动技术 借助真三维技术,