第七章 城市规划管理信息系统

“3S”技术简介一、“3S”的内容•遥感（RS）（RemoteSensing）•地理信息系统（GIS）(GeographicalInformationSystem)•全球定位系统（GPS）（GlobalPositionSystem）遥感：RS•遥感，顾名思义，就是遥远地感知•广义：泛指各种非接触的、远距离的探测技术。•狭义：指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。遥感技术系统：•传感器•平台•地面接收系统•图象处理系统•判读与制图RS的应用：•农业•林业•地质矿产•测绘•水利•海洋•生态环境•建筑业•军事RS的平台：•地面平台：照相机•空中平台：飞机、气球•航空平台：遥感卫星风云2号东方红3号中巴资源卫星北京亚运村公主坟立交桥毛主席纪念堂美国侦察设施拍摄到的天安门三峡67年中国核设施伊朗核设施朝鲜秦川核电站旧金山地理信息系统（GIS）•地理信息系统，是利用现代计算机图形技术和数据库技术，用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。•GIS技术应用在市政工程，移动通讯，规划管理，交通调度等全球定位系统（GPS）•是本世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。•其主要目的是：为陆、海、空三大领域，提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略重要组成。•经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已经布设完成。全球定位系统共由三部分构成：•地面控制部分，由主控站（负责管理、协调整个地面控制系统的工作）、地面天线（在主控站的控制下，向卫星注入导航电文）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；•空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上；•用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天线组成。GPS全球定位系统的主要特点：•全天候，不受天气影响•全球覆盖•三维定点、定速定时高精度•快速省时高效率•应用广泛多功能GPS全球定位系统的主要用途：•陆地应用，主要包括车辆导航、景点导游、应急反应、高精度时频对比、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；•海洋应用，包括远洋船只最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋油井平台定位、海平面升降监测等；•航空航天应用，飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天二、关于“伽利略”•“伽利略”由欧盟的戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心研制，系统的基本构成包括星座与地面设施、服务中心、用户接收机等。•同GPS相比，伽利略防干扰性更强，定位准确性更高，民用GPS的定位精度只有100米，伽利略免费信号可以达到6米。•1999年，欧盟提出“伽利略计划”，投资35亿欧元，向距离地球2.4万公里的太空发射30颗卫星，组成“伽利略”卫星定位系统。欧盟称该系统将用于监视危险船只、交通拥挤和动物运输等民用目的，其误差不超过1米。•2002年，欧盟批准了“伽利略计划”。根据规定，该计划进入实质性运行阶段前必须具备以下条件：制定欧洲卫星定位系统结构框架、保证美国和欧洲系统完全兼容、确定服务领域以及确保私营企业投资。第七章城市规划管理信息系统第一节城市规划管理信息系统概述一、城市规划管理信息系统的概念•城市规划管理信息系统，又称城市地理信息系统。•地理信息系统是一种利用计算机和信息工程技术等，实现对城市各种空间信息和非空间信息及其属性数据进行采集、处理、存储、管理、查询、分析、应用、维护更新和现实的综合性技术系统。二、城市规划管理信息系统的构成P197•基础信息子系统•公共基础专业信息子系统•城市综合地理信息子系统•城市规划管理信息系统的物质基础是以计算机为核心的软、硬件核网络设备。包括系统软件、系统硬件和模型库、信息库三大部分。•硬件系统包括：P197•软件系统包括：P198•信息库包括：三、城市规划管理信息系统在我国的应用情况•以GIS技术为代表的3S技术以及CAD等新技术在城市规划领域的综合应用，从根本上改变了传统城市规划编制及管理的方法。•1987年广州市城市规划局从美国引进中国第一套城市规划地理信息系统，既GIS系统，并成立了专门的技术机构----城市规划自动化中心，开展建立城市规划信息系统和规划管理办公自动化的研究工作。使广州成为中国城市规划界应用计算机和信息技术最早的城市之一。•目前已建成了相互兼容的“城市地理”、“城市规划管理”、“城建档案”、“城市交通规划”四大信息系统，并形成了“规划编制----成果建库----管理运作及动态更新”的运作体系模式。•这些新技术在城市规划中的应用可划分为在规划编制中的应用和在规划管理中的应用两个方面。城市规划信息数据库的建设是GIS等技术在规划编制和管理中应用的基础。•规划成果信息系统含五个子系统，分别是：总体规划信息系统；分区规划信息系统、控制性详细规划信息系统、修建性详细规划信息系统和村镇规划信息系统。第二节城市规划管理信息系统的特点和功能•城市规划管理信息系统是一种在计算机软、硬件支持下，把各种城市资源信息、经济活动信息和城市环境信息等，按照空间分布或地理坐标，以一定的格式录入、存储、检索、显示和综合分析处理、规划预测的应用技术系统。•包括四项基本要素：存储、处理和显示数据、图像的硬件；操作、处理数据和图像的软件；为应用目标而建设的数据库和各种规范、标准；用户，即技术队伍（最重要）一、城市规划管理信息系统的属性•是空间信息系统，所有要素信息都具有空间属性，如街道的位置、平面布置、地形标高等•所有要素还应具有要素的原有属性，即自然、经济、社会属性：如建设单位、主要指标及形状、竣工日期、容积率等•所有要素具有专题属性、时间属性和统计属性：即各要素代表什么内容，产生于什么时间、数量多少，质量如何等•输出大多以地图和图形的方式表现出来，既反映量的多少，也反映质的状况和区域分布的差异。二、城市规划管理信息系统的特点•数据类型的多样性和服务对象的广泛性•精度高，现时性强•模型化、智能化和多功能化•严格的层次结构和高度统一的技术标准•城市规划管理信息系统表现出新的特点三、城市规划管理信息系统的功能•城市综合管理功能P205•城市预测和辅助分析决策功能•投资环境综合分析与评价功能•城市管理法规、政策等的模拟分析功能•工程效益模拟分析功能•集成数据管理功能•联网办理规划方案的审批和办理有关文书事务第三节城市规划管理信息系统的开发与实践一、城市规划管理信息系统的开发策略•设计原则：–集成化原则p210–规范化原则–可扩展性原则–实用性原则–强调运用领先，不片面主张技术领先–提倡以人为本，培养告诉之的专业人才–建立良好的基础数据获取机制•开发思路：既要充分考虑到实际运用，又要考虑到系统未来的扩展和升级换代•关键技术及处理：–时态数据回溯查询：动态管理中对历史信息的动态回溯和便捷查询–任意比例尺专题图注记的处理–空间数据整体集成–规划审批中指标复核的处理P214–图文数据动态连接–基础数据与三维景观分析的有机结合–审批流转灵活控制二、建立城市规划管理信息系统的步骤及方法•对建立城市规划地理信息系统的功能和组织进行可行性研究•建立土地与规划信息管理系统，主要完成土地信息系统、城市总体规划信息系统、业务办公自动化系统三大任务。P216•辅助规划设计：优化分析模型、比较分析模型、聚类与统计模型和预测模型•卫星遥感时空追踪和系统的进一步开发三、当前我国系统开发中存在的问题•信息的收集与分析•标准化和规范化P220•与用户保持密切联系•系统更新问题•系统的充分运用和进一步发展四、城市规划管理信息系统的应用前景•城市规划管理信息技术的新发展–出现了时——空城市地理信息系统、多维城市地理信息系统和多比例尺城市地理信息系统–出现了虚拟现实、因特网、万维网与城市地理信息系统的结合•城市地理信息系统在城市规划管理中的运用展望–城市规划管理信息系统与因特网技术彼此融合–城市地理信息系统技术与无线通讯技术和因特网技术结合，形成了移动城市地理信息系统。如车辆导航–三维城市地理信息系统和虚拟城市地理信息系统及其在城市中的运用。–数字城市的兴起及其在城市中的运用第四节地理信息系统在城市规划管理中的作用