信息技術在城市規(guī)劃中的應用和影響

1、摘要近年來，信息技術的應用為城市規(guī)劃提供了快捷有效的信息獲取手段和信息分析方法，提供了新的規(guī)劃管理技術、新的規(guī)劃方案表現形式、新的公眾參與形式和公眾監(jiān)督機制、新的政府部門公眾形象等有力的支持，從而不斷地提高了城市規(guī)劃的工作效率和技術水平。本文首先對信息技術和城市規(guī)劃的基本理論進行相關闡述，隨后著重探討了現代信息技術在城市規(guī)劃中的應用和影響。關鍵詞：信息技術；城市規(guī)劃；應用；影響AbstractIn recent years, the application of information technology for urban planning provides an efficient an

2、d effective way obtaining information and analyzing information method, provides a new planning and management techniques, the new form of new public participation and the public oversight mechanisms, new government departments public image and strong support , continue to improve the efficiency of

3、the urban planning and technical level. Firstly , this paper explains the basic information technology and urban planning theory, and then focused on the application and impact of modern information technology in urban planning.Keywords: information technology ; urban planning; application; impact12

4、第1章 信息技術和城市規(guī)劃的基本理論1.1信息技術1.1.1信息技術的概念信息技術的概念，在不同的學科領域、不同的學者有不同的看法，比如：信息技術是指完成信息收集、存儲、加工、發(fā)布、傳送和利用等技術的總和1；信息技術是用于信息操作的各種方法和技能，以及工藝過程或作業(yè)程序的相關工具及物質設備2；信息技術是指一切涉及信息的生產、收集、存儲、處理、流通和應用的技術、相關方法、制度和技能，以及相關工具和物質設備等。信息技術涵蓋軟、硬信息技術范疇，也就是說，信息技術是涉及信息的一切自然技術和社會技術，包括信息勞動者的技能，信息勞動工具和信息勞動對象，包括信息技術的管理制度、方法體系、解決方案、系統(tǒng)集成和

5、服務體系等3。1.1.2 信息技術的分類信息技術的分類在不同的學科領域、不同的學者中有不同的分類方法。從擴展和延伸人類的信息器官功能角度，信息技術可以分為獲取信息的信息技術，如遙感、遙測技術等；傳輸信息的信息技術，如通信技術、存儲技術等； 處理和再生信息的信息技術、人工神經網絡技術等；以及應用和反饋信息的信息技術，如調節(jié)技術和控制技術等四大類4。也有學者按照信息的技術載體或信息技術的支撐技術，把信息技術分為微電子信息技術、光電子信息技術、超導電子信息技術、分子電子信息技術、生物信息技術5 等。還有學者按照技術要素把信息技術直接分為微電子技術、通信技術、計算機技術、網絡技術、軟件技術等6。1.2

6、城市規(guī)劃2.1.1城市規(guī)劃的概念城市規(guī)劃是預測城市的發(fā)展并管理各項資源以適應其發(fā)展的具體方法或過程。它的基本任務是根據一定時期經濟社會發(fā)展的目標和要求，確定城市性質、規(guī)模和發(fā)展方向，統(tǒng)籌安排各類用地及空間資源，綜合部署各項建設，以實現經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。2.1.2 城市規(guī)劃的內容隨著科學技術的進步以及社會生活和人們價值觀念的變化，城市規(guī)劃的內容比計劃經濟時期豐富了很多，比較突出的有以下幾個方面7。（1）城市交通規(guī)劃在過去以功能分區(qū)、土地利用和道路系統(tǒng)為基本內容的城市總體規(guī)劃框架內，城市交通規(guī)劃與它們的結合協(xié)調是上世紀80年代以后才開始的。背景是大城市人口和用地規(guī)模的迅速增長，交通出行方式的

7、變化，機動車數量的驟增以及市際間交通運輸方式的發(fā)展，特別是空運和高速公路必須進行整體的規(guī)劃設計。大城市的交通規(guī)劃首先是進行交通發(fā)展戰(zhàn)略和交通政策的研究，用以指導規(guī)劃。城市道路系統(tǒng)規(guī)劃也要改變過去僅以 “構圖形式”為主的做法，而考慮快速交通的通道、交通樞紐和停車場所的設置等問題。（2）城市歷史環(huán)境保護規(guī)劃重視城市歷史文化遺址，保護城市歷史文脈，也是80年代以后才逐漸加強的。人們開始認識到，城市是歷史和文化的積淀。中國現有經國家批準的歷史文化名城101個，這些城市都編制了專門的保護規(guī)劃，與城市總體規(guī)劃同步審批。由于歷史遺址和歷史文脈不斷地在城市更新改造和開發(fā)利用中遭到破壞，因此保護城市歷史文化環(huán)境

8、和如何正確利用城市的這部分歷史遺產，已經成為中國幾乎全部原有城鎮(zhèn)規(guī)劃中的一個突出課題。（3）城市居住區(qū)規(guī)劃計劃經濟時期，城市新建住宅的主要部分是供國家職工居住的福利性住房。統(tǒng)一的住房標準、標準化的住宅設計，包括配套的基本生活設施，規(guī)劃設計上 “居住區(qū)小區(qū)組團”的基本結構模式，這是造成 “千城一面”的主要因素。隨著國家經濟體制逐步轉向市場經濟，城市住宅的建設量大為增加，多年來中國城市住房建設的規(guī)模令世人矚目。最大的變化是住房體制的改革，從福利性轉變?yōu)樯唐沸?，包括經濟實用型和商品型住房的類型、標準、形式多樣化，居住區(qū)規(guī)劃從設計理念、空間組合、設施配置、環(huán)境處理等一系列要素上都起了極大的變化。城市居

9、住環(huán)境、生活質量得到很大提高。1.3信息技術與城市規(guī)劃的相互聯(lián)系城市規(guī)劃信息化是實現城市管理現代化、城市規(guī)劃策略科技化、城市可持續(xù)發(fā)展的必然需求，要進一步提高城市規(guī)劃、建設與管理水平就需要把城市規(guī)劃和信息技術緊密結合在一起。城市信息化建設是城市現代化建設的龍頭，城市現代化建設是城市信息化建設的主體。黨中央、國務院把大力推進國民經濟和社會信息化確立為覆蓋現代化建設全局的戰(zhàn)略舉措。國家信息化正在從社會信息化、領域信息化、區(qū)域信息化、企業(yè)信息化等各方面、各層次展開和深化。顯然，區(qū)域信息化不能“以農村包圍城市”，而是要走“以城市帶動農村”的道路，尤其在今年中央發(fā)布的一號文件中提出“建設社會主義新農村”

10、，區(qū)域信息化就愈發(fā)顯得重要，于是，城市信息化就成了區(qū)域信息化的核心和龍頭。另一方面，我國在加快農村城鎮(zhèn)化和城市現代化建設過程中，城市信息化建設將成為中國城市發(fā)展的新主題與新動力，成為解決城市發(fā)展中所面臨諸多難題的有效手段8?？梢哉f，城市現代化建設與城市信息化建設聯(lián)系將日益密切。因此，研究信息技術在城市規(guī)劃中的應用就具有重要的意義。第2章 信息技術在城市規(guī)劃中應用城市規(guī)劃與管理是一項復雜的、綜合的系統(tǒng)工程，歷來是以地理空間信息作為其設計與管理的基礎。這就要求工作人員必須掌握大量的現勢性強的、準確的、以空間地理位置為基礎的綜合信息，才能為城市發(fā)展預測、規(guī)劃決策、城市管理和城市建設等提供可靠的依據。

11、現代信息技術所涵蓋的包括計算機技術、因特網(internet)技術、3S (GIS， GPS，RS)技術、數字攝影測量技術、CAD技術、現代數據庫技術、多媒體技術、虛擬現實技術在內的一系列高新技術的推廣應用，使得建立具有空間數據采集、海量地理空間數據存儲、空間分析、信息處理及輔助決策等綜合功能的城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)成為現實9。2.1 AutoCAD的應用AutoCAD是美國AUTODESK公司開發(fā)的專門用于計算機繪圖設計的軟件包。隨著AUTOCAD功能的不斷加強，在規(guī)劃行業(yè)也產生了技術革命，規(guī)劃工程師拋開了圖板等傳統(tǒng)工具，利用AUTOCAD繪圖軟件制作出了無數精美的圖紙?？梢哉f，任何規(guī)劃，如

12、總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、控制性詳規(guī)、修建性詳規(guī)、園林景觀規(guī)劃等等，都可以用AUTOCAD準確無誤地繪制出來。AUTOCAD具有良好的圖形生成、圖形編輯和圖形組織功能，使我們的設計更加方便、迅捷。例如，在做小區(qū)規(guī)劃時，可以利用AUTOCAD強大的功能，把規(guī)劃草案迅速地輸入計算機，通過修改功能不斷完善，最終制出總平面圖。在總平面圖的基礎上，可以快速地分別制出結構分析圖、綠化景觀圖、道路豎向圖、給水和排水規(guī)劃圖、電力電訊規(guī)劃圖等。2.2 地理信息系統(tǒng)(GIS )技術應用地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項以計算機為基礎的輸入、儲存、查詢、分析、表達地理的綜合性技術。GIS所具有的強大的空間分析功能即把事物空間位

13、置以及有關的文字屬性信息存入數據庫中，建立起相互聯(lián)系，提供查詢、分析工具，并以專題地圖的方式表達出來，是GIS技術的核心，由于GIS輸入、輸出地形圖十分方便，并能通過對地理空間多因素的綜合分析，迅速地獲取滿足應用需要的信息，其查詢、分析工具又比較直觀易懂。因此，很容易被城市規(guī)劃人員和管理人員接受，成為現代建立城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)的核心技術。（1）在編制規(guī)劃方案時，為滿足規(guī)劃管理功能，GIS平臺具備強大的繪圖功能，可以繪制紅線圖，輸出符合標準的地形圖、規(guī)劃圖，可支持影像數據的處理，與流行的關系數據庫(MS SQL Server、Oracle)結合，可以處理大數據量的圖形，運行速度符合應用需要，

14、系統(tǒng)具有三維圖形分析功能等等。（2）背景研究也將會更密切的和GIS應用聯(lián)系起來。在規(guī)劃方案的實施控制方面，GIS也可以用于項目建設計劃的審查、方案評價、土地開發(fā)控制、協(xié)調各個建設部門的關系等等。2.3 遙感技術、GPS技術和數字攝影測量技術及專家系統(tǒng)(ES)的技術的應用（1）遙感是當今信息時代崛起的新技術。遙感信息，其廣義包括航空遙感信息和航天遙感信息2大類。 航空和航天遙感作為一種高效能的語義和非語義信息采集手段，其應用價值不僅僅在于一次性的資源調查和環(huán)境監(jiān)側，而重要的在于多時相、多信息的綜合開發(fā)和應用，將它形成從數據獲取、數據處理直到規(guī)劃、預報和決策的綜合信息流程，而遙感與GIS的整體結合

15、可以很方便地實現這一目標。也就是說，既把遙感作為GIS的信息源和數據更新手段（可避免用傳統(tǒng)局部修測更新的周期長、投資大的弊端），又把GIS作為支持遙感信息提取的平合；為其綜合開發(fā)和應用提供理想的環(huán)境，航空遙感所獲得的影像資料，能對城市的地理背景要素、城市人工建筑設施等展示其直觀、形象和豐富的內容，從而為城市的宏觀規(guī)劃管理、綜合資源調查環(huán)境質量評價等提供科學數據。（2）衛(wèi)星定位技術，特別是GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是當今世界航天航空技術、無線電通訊技術和計算機技術的綜合結晶，是影響人類社會生活發(fā)展最深遠的技術之一。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與數字攝影測量技術相結合可以快速地得到高精度、信息豐富、直觀真

16、實、現勢性強的數字正射影象圖，既可作為城市規(guī)劃與管理的背景控制信息又可從中提取用于空間分析和輔助決策的各種類別的地理信息、自然資源信息和社會經濟信息。（3）專家系統(tǒng)(ES)與地理信息系統(tǒng)(GIS)的結合不僅具有圖形數據處理能力，同時也具有空間推理能力。它避免了單純的GIS不能處理大量的工作規(guī)則，不具有類似自然語言的表達能力等弱點(而這正是城市規(guī)劃建設項目咨詢和審批管理的關鍵所在)。兩者相輔相成，提高了管理效率，同時也豐富了計算機技術在城市規(guī)劃和管理中的應用即從信息支持邁向決策支持，是目前輔助決策的一有前途的研究方向。2.4計算機網絡技術及Web GIS的應用在城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)建設中采用I

17、nternet/Intranet技術意味著規(guī)劃管理工作進入信息高速公路，規(guī)劃管理不再受空間限制，這樣城市規(guī)劃信息社會化服務、遠程辦公、遠程系統(tǒng)維護成為可能。目前，很多發(fā)達國家的政府管理部門以及我國沿海經濟發(fā)達地區(qū)的城市規(guī)劃與管理部門已較普遍地將這些先進技術手段應用在城市規(guī)劃與管理方面。電子地圖和城市基礎信息(圖形/屬性)及其在Internet/Intranet網絡上的有效傳輸取代了傳統(tǒng)的紙圖、文檔和手工作業(yè)方式，在網絡上可以完成對城市基礎信息的檢索、查詢和空間分析，方便地實現規(guī)劃用地紅線的網上報建、審批；規(guī)劃方案的網上專家評審；網上發(fā)布城市重大項目的規(guī)劃方案(圖文形式)，公眾可以通過因特網動態(tài)

18、了解規(guī)劃設計方案和參與規(guī)劃審批，使公眾能更好的理解規(guī)劃師的意圖，公眾通過因特網發(fā)表個人的意見，與規(guī)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，增加政府決策透明度。2.5多媒體技術和虛擬現實技術的應用多媒體技術的應用使規(guī)劃設計成果更加形象、直觀，虛擬現實技術是近年來發(fā)展起來的一項先進技術，它采用計算機的高科技手段構造出一個虛擬的境界，利用數字模型對現實地理空間的現象和過程進行模擬和仿真，并側重于對城市規(guī)劃三維景觀的模擬，使參與者獲得與現實世界一樣的感覺。GIS、多媒體技術和虛擬現實技術三者有機接合，可以生成一個在視覺、聽覺、觸覺等多方面都比較逼真的城市三維

19、空間，使操作者達到一種身臨其境的境界，以便于對城市規(guī)劃方案進行綜合合理性的評價，建筑物視覺效果的鑒賞及與周邊環(huán)境的協(xié)調程度的評價等，最大限度地避免由于規(guī)劃失誤給城市帶來的政府投資損失、景觀損失及社會資源損失。多媒體技術和虛擬現實技術將提供全新的城市規(guī)劃、建設和管理的調控手段，為人類認識世界和改造世界提供前所未有的觀察和分析工具。2.6現代數據庫技術的應用城市規(guī)劃與管理部門需要通過對整個城市的空間基礎地理數據、城市人文經濟信息、市政基礎設施信息（主要包括地下管網分布信息）等綜合反映城市資源的海量信息的分析與處理來管理城市及進行城市資源配置，而這些數據往往是分布在各個不同的城市管理部門，既有地理空

20、間數據又有文檔屬性數據，并且數據量極其巨大，一般可達到GB的數量級。例如廈門市僅用于核定規(guī)劃紅線、詳規(guī)設計的1：1000數字化矢量地形圖數據一項就有5GB左右。這就要求所建的城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)具備把空間數據與非空間數據結合成一體化、能方便解決系統(tǒng)中空間數據與屬性數據的無縫結合的功能，以及能方便實現對海量地理空間數據的信息共享及高效的遠程空間查詢檢索功能，這恰恰又是GIS應用的瓶頸之一。如何解決海量空間數據管理的問題，現代數據庫技術的發(fā)展使這一問題迎刃而解，隨著計算機技術特別是網絡技術的飛速發(fā)展，出現了一批新的數據庫技術，如動態(tài)數據庫技術、Web數據庫技術、并行數據庫技術、數據倉庫與聯(lián)機分析

21、技術、數據挖掘與商務智能技術、內容管理技術、海量數據管理技術等，使得數據庫能管理的數據的復雜度和數據量都在迅速增長，尤其基于OPENGIS標準的空間數據庫（Spatial Database）的發(fā)展，為提供GIS的大型高安全、高性能應用奠定了堅實的基礎。Spatial Database提供空間數據的存儲和查詢分析函數庫，同時還可利用數據庫在海量存儲、高安全機制、WEB技術方面快速構建一個高性能的大型地理信息系統(tǒng)，從而可實現GIS產業(yè)的規(guī)?；透咚侔l(fā)展，極大地促進了現代GIS技術和計算機網絡技術在城市規(guī)劃和管理方面的應用。第3章 信息技術在城市規(guī)劃中的影響信息技術主要在更新城市規(guī)劃的技術手段、提高

22、城市規(guī)劃管理部門內部的管理水平和效率、改變運作模式等方面發(fā)揮著重要作用。更為重要的是，這些信息技術改變了城市規(guī)劃內部信息流程和城市規(guī)劃部門與社會的信息交流與反饋機制，進而對城市規(guī)劃的管理機制產生了深遠的影響10。3.1城市規(guī)劃管理信息技術對城市規(guī)劃管理的影響主要體現在辦公自動化方面，辦公自動化的實現有效提高了城市規(guī)劃管理部門內部的管理水平、質量和效率，實現了單位間的數據資源共享，促進城市規(guī)劃管理部門內部管理電子化和信息流的規(guī)范化。通過網絡等信息技術城市規(guī)劃管理部門與城市建設者之間建立起信息通信渠道，實現了數字報建、在線規(guī)劃審批、網上公示等相關功能，為部門提供了決策支持，實現了工作流程自動化。3

23、.2城市規(guī)劃設計從信息化初始階段運用的Auto CAD技術到目前大量基于GIS技術的智能化手段，城市規(guī)劃設計向計算機圖形輸人技術方向改進。通過計算機技術，規(guī)劃設計過程中所需的數據實現數字化，使其獲取變得更加容易，為設計工作提供了快捷、方便的方法。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(tǒng)建立而能很方便地獲得。3.3公眾參與利用因特網和市民互動平臺，公眾可以實時了解城市規(guī)劃的最新動態(tài)，并且可以直觀地看到規(guī)劃設計方案和參與規(guī)劃審批及表達自己的意見；能便捷地查詢最新三維數字城市模型及規(guī)劃方面的法律、法規(guī)等相關信息，使公眾能更好的理解規(guī)劃師的意圖，公眾通過因特網發(fā)表個人的意見，與規(guī)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。3.4城市規(guī)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(guī)劃研究成果將以電子出版物的形式出現，城市規(guī)劃研究者將通過因特網查到各種城市規(guī)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(guī)劃專業(yè)的學生可以通過因特網利用多媒體技術學習城市規(guī)劃的理論與知識。總之，信息時代的到來，使人類構造了一個與現實世界相對應的虛擬的信息世界，人們將生活在由原子組成的現實空間和由比特（BI