GIS在城市管理中的应用

GIS在城市管理中的应用•关于GIS的应用，有很多领域都在试图开发新的功能和应用的范围。目前世界上常用的GIS软件已达400多种，它们大小不一，风格各异。虽然GIS起步晚，但它发展快，目前已成功地应用到一百多个领域。到底什么是GIS的应用，我们可以用专家的定义来说明。“一个为解决复杂的研究、规划和管理而致力于获取、储存、操作、分析和显示空间和属性数据的计算机信息系统”。因此，在城市管理这个内容广泛、工作复杂的领用使用GIS，既是对GIS的挑战，又是新领域的开拓。这点可以从其应用的发展情况略见一斑。重点问题•GIS应用的特点•GIS在城市管理应用的问题•实现GIS在城市管理应用的主要途径介绍•问题•GIS的应用领域•解决城市管理中的哪些问题•实现GIS应用的途径问题GIS的应用领域•社会经济/政府部门：卫生、地方政府、交通规划、服务业规划、城市综合管理等•国防：打靶场地确定、战术规划、车队命令模拟等等•商业：市场份额分析、保险、市场导向、确定目标市场、零售点的定位、流动售货管理等•基础设施：地下管线管理、电信、应急设施、道路及其设施•环境管理：污染预警预报、自然灾害评估、自然资源管理、环境影响评估GIS应用的特点•GIS具有很强的针对性用作自然资源调查的系统称为“自然资源信息系统”；用作土地利用的管理成为“土地利用信息系统”；用作城市市政工程管理的可称为“城市地理信息系统（UGIS）”；用于防汛方面的称为“防汛气象信息服务系统”；用于区域情况查询和分析的称为“决策支持系统”；用于地籍管理的称为“地籍信息系统”；用于煤层自然灾害监测与治理的称为“煤人系统”；用于农业管理的称为“精准农业系统”；用于人口普查和户籍管理的称为“人口管理信息系统”；用在军事方面的称为“军事地理信息系统（MGIS）”；用在政府办公过程中就称为“政府地理信息系统”；等等。GIS目前仍主要集中在自然和工程领域？GIS正在更多的非地理学领域得到应用城市市政工程建设、城市管理、人口统计、考古学研究、城市犯罪调查、土地利用、区域发展规划、商业规划、企业规划，等等。以至形成了商业GIS、企业GIS等的分支学科。在新兴的GIS应用领域里，最有前途的莫过于商业GIS，企业GIS和政府GIS了。解决城市管理中的哪些问题（1）政府管理•政府管理：为政府办公自动化服务，如，国家防汛信息系统，深圳土地管理系统，上海市人民政府综合信息系统，昆明市环境地理信息系统等。•政府的咨询决策：建立一个能模拟决策过程的信息系统，为决策人员提供不同目标的多种方案选择。例如，山东省长决策地图服务系统。•监控和预警预报：侧重于某个部门或某个机构的专项监控系统。如，公安部门的犯罪分布监控系统、农业部门的粮食预测信息系统，等等。解决城市管理中的哪些问题（2）企业运作•企业咨询决策：为企业的外部行为提供选址、企业规划和安排商业活动等服务。•企业内部管理：针对特定的目标和工作中的问题对某个项目或企业内部涉及空间位置的流程管理工作。解决城市管理中的哪些问题（3）社区和公众应用主要作为公共组织向社会和公众提供图形数据服务时的一种工具。这方面涉及应用的是城市市民通过Internet等渠道对所需数据进行查询和意见反馈。解决城市管理中的哪些问题（4）在科研领域的应用研究人员利用GIS作为手段和研究工具来获取数据、对相应问题进行分析。实现GIS应用的途径（1）利用GIS已有的功能•了解GIS有关数据获取的基本方法。这是利用GIS的第一步。•了解GIS对数据存储和处理的技术框架。这是GIS的核心。•掌握一些GIS的建模过程。这一步虽然在某些简单的数据查询和分析中可以省略，在有些软件中也没有要求。但却是连接用户和GIS的桥梁。它是用户要求与GIS功能之间达到互相翻译的必要步骤。•掌握GIS的分析功能和使用条件。这是GIS作为研究和分析工具的核心。所有用户要回答的问题都在这里直接实现。•解释GIS输出结果的意义。这是对前述工作成果的总结和体现。这一步仍然是建立在用户要求与GIS功能之间互相翻译的基础上的。对图形的显示和解释是GIS最具特色的一种应用。所有利用GIS的过程都通过这一步体现。因此，这里汇集了各种层次不同的应用方式所得出的结果。实现GIS应用的途径(2)必要的基础地理数据和社会、经济等方面的统计数据拥有地理数据是使用GIS的前提。根据问题所需要的社会、经济等方面的数据是进行GIS操作的保证。这两方面数据的搜集和输入、处理在GIS运行中占据很大比例，它们的工作量有时可以达到整个系统的80%以上。实现GIS应用的途径(3)用户需求与GIS功能的匹配用户的需求来自城市管理工作的需要。由于所涉及的学科所固有的特征，这些问题与GIS本身具有的功能往往距离甚远。有时，甚至发生冲突。因此，发现和寻找两者的交叉点，并能将它们相互翻译成彼此能匹配的模型则是应用好GIS的根本保证和难点所在。否则，就容易导致用户需求与GIS提供的功能相互脱节；或者，表面看似功能齐全，但实质无法利用的矛盾。GIS在城市管理中的主要内容•城市规划编制流程•公共设施管理的主要环节•城市资源与生态环境管理的主要内容•城市经济管理的主要内容与方式•城市社会管理的主要内容与方式城市总体规划的编制流程•搜集分析基础资料•编制规划纲要•起草城市总体规划•评议规划：由上级、专家和市民共同进行•提请人民代表大会审议和通过•上级政府审查、批准总体规划•修改：局部调整公共设施管理的主要环节（1）公共基础设施管理的主要环节供电供水供气道路灾害*修建输变电设施供水工程工程建设路政设施防灾设施的建设运行电业管理节约用水与供水系统的运行系统运行管理道路的维修与养护防灾演习与培训监控供电设备运行、检修设施的检修和更新安全性检查与监控道路质量与进度的监控设施的维护注*：灾害防御、应急反应、应急救助、恢复建设公共设施管理的主要环节（2）公共事业管理的主要环节教育医疗文化体育设施的建设学校与培训机构的建设医院建设文化设施的建设设施的建设普及程度受教育机会的管理医疗体系文化团体的管理体育队伍的建设发展水平学校类型、结构管理医院等级建设管理文化活动的管理体育活动的管理城市资源与生态环境管理的主要内容•土地资源与开发地籍管理（土地资源的基础管理）土地利用管理（土地经济管理（房地产开发管理）•水资源与自然环境（城市生态系统）的建设，如，绿化等水资源的保护和利用城市绿化建设•控制城市被污染：噪音、废气、废水、废物三废的排放监测污染控制城市经济管理的主要内容与方式经济运行协调监督与调控总量经济宏观经济的三大目标财政、税收、金融、价格等的总量部门经济产业结构、部门结构行业协调行业监控：质量、技术、特定产品价格等经济的空间结构城市核心区与周边的关系城市功能（职能）区划分地区协调改变不合理的空间布局公共经济运营效率与可持续性各部门的协调对利益主体的监督城市社会管理的主要内容与方式方式人口管理规模流动性就业普查、预测、计划生育户政就业市场、政策、培训机会社会治安管理控制犯罪率社区管理综合性社会团体的管理，支持城市的各项管理工作（包括城市管理的主要内容）社会保障体系管理社会福利社会保险社会救助社会优抚针对特定群体的经济补偿、赠予等城市管理中的GIS城市管理中与空间位置有关的工作就都可以利用GIS了。其中与地理位置直接有关的工作主要是城市规划中现状布局与规划方案地比较，各基础设施的布局与监控，医疗、教育、文化和体育设施的布局与空间影响因素地分析，土地资源、水资源和绿地资源的布局与管理，污染源的分布与控制，城市经济空间布局与结构调控，人口分布管理，社会治安管理，社会保障各因素的空间分布，城市灾害分布与应急管理，等等。除了标出的部分可以明显看出涉及到空间信息以外，在城市管理过程中还会遇到许多方面与空间位置有关和需要空间位置的数据和信息提供决策依据。以下，举例说明。美国一个城市的房主分布美国西雅图程控交换机与排水管线分布(西雅图市应急规划)宾夕法尼亚州的交通管理查询系统（JoeMcGinnis,2003）美国雅吉玛镇不安全环境婴幼儿的分布比例（ESRI）阿根廷纽昆州环境污染事故分析（JoseMartinCatalini,2002）城市空间形态可视化的布局地图（JimBaumann,2003）美国西雅图人口分布（西雅图应急规划）（a）人口密度分布（b）特殊需求人群的分布美国兰德卡斯特市追踪罪犯的显示图（GarnetDaus,2003）