城市規(guī)劃師輔導(dǎo):城市信息系統(tǒng)的建立

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1.城市信息的數(shù)據(jù)化
    開發(fā)城市信息系統(tǒng),必須首先將各種以自然形態(tài)存在的信息轉(zhuǎn)變成便于計算機(jī)儲存的形式,這一過程稱為城市信息的數(shù)據(jù)化。數(shù)據(jù)化后的信息稱為數(shù)據(jù)。
    與城市有關(guān)的信息包括:
    (1)由地圖所表示的各種地理信息(如:地形、行政區(qū)劃、各種城市設(shè)施的位置、道路網(wǎng)、土地利用圖等)。
    (2)各種統(tǒng)計數(shù)值反映的屬性信息(如:人口、企事業(yè)單位、公園面積等)。
    對于屬性信息,日常所見的是各種數(shù)據(jù)表格。按照數(shù)據(jù)庫理論的關(guān)系表方式,不必經(jīng)過形式上的任何變化即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)化。
    對于地理信息在計算機(jī)中的儲存方式,現(xiàn)在廣泛采用的是圖形處理方法和影像處理方法兩種。
    圖形處理法是用矢量數(shù)據(jù)來表示地理信息的一種方法。這里所謂的矢量數(shù)據(jù)就是將地形、道路、建筑物這樣一些地理信息分解成點(diǎn)和線,用這些點(diǎn)的座標(biāo)和點(diǎn)之間的線段以及它們所構(gòu)成的平面結(jié)合關(guān)系來表示的地理信息。圖形處理法可以實現(xiàn)高精度的地理信息數(shù)據(jù)化,其精度主要取決于曲線取值的精細(xì)程度。
    影像處理法則是用格網(wǎng)數(shù)據(jù)來表示地理信息。格網(wǎng)數(shù)據(jù)就是將需要數(shù)據(jù)化的原圖分解成微小的矩形(稱為畫素),各個畫素用黑或白兩種數(shù)值來表示地理信息。這種表示方式的精度取決于畫素的大小。畫素小,表示的精度高,但所需計算機(jī)儲存容量大;反之,畫素大,計算機(jī)容量節(jié)約,但精度受到影響。
    要實現(xiàn)城市信息管理的科學(xué)化、效率化,地理信息的處理方法必須滿足以下兩個條件:
    (1)能對地理信息實行局部更新;(2)能使地理信息與屬性信息相對應(yīng),實行有效的統(tǒng)一管理。因為只有圖形處理法才能滿足以上兩個條件,因此,地理信息的計算機(jī)化必須采用圖形處理法。當(dāng)然影像處理法也有便于數(shù)值解析的特點(diǎn),因此在衛(wèi)星遙感信息的表現(xiàn)和處理中仍然被廣泛地采用。
    2.城市信息系統(tǒng)的建立
    城市信息系統(tǒng)按其服務(wù)范圍不同,可分成3個不同的組成部分,即:市政信息系統(tǒng)、地區(qū)信息系統(tǒng)和街區(qū)信息系統(tǒng)。
    市政信息系統(tǒng)以實現(xiàn)城市管理各項業(yè)務(wù)的效率化為目的。它包括城市的各種統(tǒng)計表、調(diào)查表。通過各種屬性信息的統(tǒng)一管理、隨時更新,可以迅速地制成各種報表。
    市政信息系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫和輸入輸出部以及應(yīng)用軟件組成。因為它可以不涉及圖形數(shù)據(jù),所以在一般的微機(jī)數(shù)據(jù)庫軟件(如:dbase,lotus123等)上即可構(gòu)筑。這對于因資金受到限制無法引進(jìn)地區(qū)信息系統(tǒng)的城市來說,是非常有效的。各種統(tǒng)計信息的儲存、表示可以采用表4那樣關(guān)系表方式,這與我們常見的統(tǒng)計表格并無任何區(qū)別。這種統(tǒng)計信息可以廣泛地用于日常事務(wù)中的報告書或統(tǒng)計回歸等。
    地區(qū)信息系統(tǒng)則是為了更有效地管理城市規(guī)劃中各種統(tǒng)計的和圖形的信息,同時還輔助城市規(guī)劃和城市管理的方案和政策的制定,使之更為科學(xué)化、合理化。地區(qū)信息系統(tǒng)中應(yīng)儲存有以城市規(guī)劃圖為主的各種點(diǎn)狀的、線狀的和面狀的地理信息以及與之相關(guān)的屬性信息。地區(qū)信息系統(tǒng)還可以開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng),如城市道路規(guī)劃系統(tǒng)、城市設(shè)施規(guī)劃系統(tǒng)、城市土地規(guī)劃系統(tǒng)、城市環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)等等。
    地區(qū)信息系統(tǒng)不僅具有圖形信息的輸入輸出更新機(jī)能,而且也管理、處理這些圖形信息的屬性信息。這種信息系統(tǒng)還具有圖形信息和屬性信息的統(tǒng)一管理,從圖形數(shù)據(jù)到屬性數(shù)據(jù)的檢索,從屬性數(shù)據(jù)到圖形數(shù)據(jù)的檢索以及各種統(tǒng)計計算和圖形網(wǎng)絡(luò)解析等多種功能。具有這些功能的計算機(jī)軟件系統(tǒng)在市場上有多種可供選用。如極為有名而且應(yīng)用最為廣泛的地理信息系統(tǒng)arc/info。在選購地區(qū)信息系統(tǒng)時,除了經(jīng)濟(jì)上的制約以外,功能上主要應(yīng)從以下5個方面來考慮:
    (1)輸入更新功能。主要考慮圖形的基本要素點(diǎn)、線、面的輸入、刪除、移動、追加功能,屬性信息、文字信息的輸入、刪除、移動、追加功能。(2)編集功能。包括臨近點(diǎn)的同一化、線的光滑化、微小多邊形的除去、多邊形的分解、合成、重疊等。(3)檢索功能。點(diǎn)、線、面的檢索、某一多邊形中所含點(diǎn)、線、面的識別。對任意點(diǎn)、線或面的指定檢索出與之相關(guān)的屬性信息。(4)統(tǒng)計解析功能。利用檢索的功能,進(jìn)一步進(jìn)行各種高功能的解析處理,如:距離測定、面積計算、最短經(jīng)路探索等。(5)自動化制圖功能。包括圖形的擴(kuò)大、縮小,各種圖形的疊合等。
    除上述5個方面以外,還應(yīng)考慮系統(tǒng)的輸入輸出裝置的圖化器、電視顯示器、印刷機(jī)等等。
    街區(qū)信息系統(tǒng)主要用于城市地籍管理以及各種城市大比例尺地圖制作和修改。它是以制圖功能為主的系統(tǒng)。而地區(qū)信息系統(tǒng)則主要是以城市規(guī)劃管理中應(yīng)用大比例尺地圖的各種解析作業(yè)為主要目的的。在建立城市信息系統(tǒng)時,可以考慮將地區(qū)信息系統(tǒng)和街區(qū)信息系統(tǒng)合二為一。各部門應(yīng)根據(jù)自己的業(yè)務(wù)范圍,從限度地發(fā)揮投資效益出發(fā),確定所要建立的系統(tǒng)是以處理統(tǒng)計數(shù)據(jù)為主,還是以規(guī)劃管理為主或者是以制圖作業(yè)為主。