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基于GIS的多模式規(guī)劃支持方法研究

所屬欄目:電子技術(shù)論文 發(fā)布日期:2011-07-10 17:17 熱度:

  摘要:新《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》的頒布實施將對規(guī)劃信息化產(chǎn)生重要的影響。信息技術(shù)將如何更好地服務(wù)于新的制度框架下的城鄉(xiāng)規(guī)劃運作?本文通過對規(guī)劃支持方法的概念、特點以及運用前景進行探討,并結(jié)合三個案例,探索一套面向規(guī)劃師的多模式的規(guī)劃支持方法,對擴大城市規(guī)劃公眾參與,提高規(guī)劃技術(shù)含量,促進規(guī)劃編制的科學性提供了很好的借鑒。
  關(guān)鍵字:地理信息系統(tǒng),規(guī)劃支持系統(tǒng),規(guī)劃支持方法
  1. 研究概述
  1.1 問題的提出
  1989年由美國學者B.Harris提出的規(guī)劃支持系統(tǒng)(Planningsupportsystem),在國內(nèi)日益受到學界和應(yīng)用界的關(guān)注。它是一種為規(guī)劃全過程提供支持的系統(tǒng)。它不僅包括最終的決策,還包括發(fā)現(xiàn)、分析、評價規(guī)劃問題[1]。作為新一代的計算機輔助規(guī)劃系統(tǒng),規(guī)劃支持系統(tǒng)的出現(xiàn)將是中國城市規(guī)劃信息化未來關(guān)注的主要方向。
  由于國內(nèi)城市規(guī)劃制度框架和運作結(jié)構(gòu)與國外有極大的區(qū)別,加之我國的信息基礎(chǔ)設(shè)施的落后,使國外的規(guī)劃支持工具如CommunityVIZ、Index等很難適用于國內(nèi)現(xiàn)有的規(guī)劃編制工作。中國在快速的城市化進程中,出現(xiàn)了大量的城市問題,規(guī)劃人員遇到很多具有普遍性的規(guī)劃決策難題。國內(nèi)規(guī)劃人員對這些問題,有一套基本成型的解決思維方法,只是由于技術(shù)手法落后的原因,需要分步解決,操作復(fù)雜,效率很低。如傳統(tǒng)的土地適用性評價,則是按照分項疊加手法完成。如果使用CommunityViz工具制作成型的以問題為導(dǎo)向的單一模塊,將使工具的使用范圍得到極大的提升。在國內(nèi)還沒有完全成型的商品化的規(guī)劃支持系統(tǒng)軟件出現(xiàn)前,在概念和邏輯層次等理論基礎(chǔ)方面對其進行探討,對面向我國城市規(guī)劃編制體系的規(guī)劃支持系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)具有極大的幫助。
  1.2 規(guī)劃支持方法的概念
  規(guī)劃支持系統(tǒng)并不存在著封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和具體的要素構(gòu)成,也沒有固定的概念模型。不同的使用者對其功能和使用要求不一樣。如果不將其與單一的技術(shù)方法作區(qū)分,往往會造成規(guī)劃支持系統(tǒng)概念的空泛化。因此筆者提出規(guī)劃支持方法的概念,它是針對某一類規(guī)劃問題的系統(tǒng)化、邏輯化的技術(shù)組織體系。它的對象是常見的復(fù)雜的半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的規(guī)劃問題,是規(guī)劃支持系統(tǒng)的概念模型。它的基本特征是將現(xiàn)有解決該問題的所有技術(shù)方法進行提煉,找出一條成熟的技術(shù)路線,并將其進行系統(tǒng)化的整合和集成。規(guī)劃支持方法適用于由單一規(guī)劃問題面向全過程規(guī)劃流程的支持,但是這并不意味著規(guī)劃支持方法比原有規(guī)劃輔助技術(shù)方法有根本的改進,它只是對原有的規(guī)劃輔助手段進行重新的認識和整合。
  1.3 多模式規(guī)劃支持方法的特點
  從新技術(shù)輔助城市規(guī)劃的各個發(fā)展歷程上看,規(guī)劃支持方法應(yīng)該與以往的輔助制圖、輔助設(shè)計等一般輔助支持手段概念有著明顯的區(qū)別。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
  1) 規(guī)劃支持方法可以建立一種多方參與的溝通模式,使各種規(guī)劃參與者能夠參與到規(guī)劃編制研究的全過程,能夠支持規(guī)劃師在現(xiàn)有的決策體制下進行更為合理的決策分析。
  2) 規(guī)劃支持方法可以建立一種多目標量化分析支持模式,可根據(jù)城市社會發(fā)展等客觀變化以及利益相關(guān)者等主觀價值判斷的改變,隨時修正數(shù)據(jù),協(xié)助規(guī)劃師做出不同的規(guī)劃方案,既省時省力,又具有較強的可操作性。
  3) 規(guī)劃支持方法可以建立一種多技術(shù)、方法融合的支持模式。規(guī)劃支持方法偏重于對各種規(guī)劃標準、技術(shù)、方法進行綜合化、集成化和規(guī)范化,它來源于規(guī)劃人員對復(fù)雜的、多樣化的技術(shù)便捷使用的強烈需求。
  在以GIS技術(shù)為代表的信息技術(shù)中可以集成各類動態(tài)模型、預(yù)測技術(shù)以及多目標決策理論、組合優(yōu)化理論,形成基于GIS的多模式的規(guī)劃支持方法。如同樣一種預(yù)測模型,若使用用地數(shù)據(jù),則在GIS軟件中可得到用地規(guī)模預(yù)測結(jié)果;又如,同樣是人口數(shù)據(jù),利用空間分布模型,則在GIS軟件中可以得到人口在城市空間的分布結(jié)果等等。基于GIS的多模式的規(guī)劃支持方法將拓展城市空間研究的新視角,為規(guī)劃人員做出科學的決策提供支持。
  2. 實例與分析
  構(gòu)建一種基于GIS技術(shù)的情景分析模型,利用經(jīng)濟社會資料、深圳市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng),以及GIS空間分析技術(shù),創(chuàng)建幾種模擬的場景,提供了一個三方共同作用于影響改造實施的可能的行為模式,其目的是可以使政府、居民、開發(fā)商能在一個交互的環(huán)境中知道改造的難度以及影響后果。
  利用What-If思想,明確制定了幾種假設(shè)情景。然后采用MCE—GIS評價標準,在ArcGIS平臺上可視化計算出基于不同利益角度的預(yù)期中,對未來城中村改造的影響程度,提供具體的幾種假設(shè)。對比從三個利益相關(guān)者角度得出的評價結(jié)果,可以直觀的找出符合三方共同利益的交集,幫助規(guī)劃師做出正確的抉擇。根據(jù)組合,城中村的現(xiàn)狀大致可以分為六種不同的情景(thenwhat)(如圖1所示),按照這六種情景的假設(shè),分別分析和制定未來的改造策略,虛線表示的是中、遠期的改造策略。將上個步驟中,評價和分析影響因素而得到的三個利益主體最為可能的決策結(jié)果,帶入這六個情景中進行下一步分析。基于不同的現(xiàn)實狀況筆者假設(shè)了6種場景(6個If),根據(jù)6種場景,可以得出對應(yīng)的6種不同的結(jié)果(6個what)(如圖1所示):
  
  圖1城中村改造策略的制定方法
  在這種情景式的規(guī)劃支持中,筆者利用GIS和MCE研究方法,分別對各個影響因素進行評價。例如對開發(fā)商來說,影響其參與城中村改造的兩個主要原因是土地的潛在價值和改造中需承擔的賠償費用。其中,土地的潛在價值為積極因素,改造賠償費用為消極因素。經(jīng)過對已有研究的總結(jié)和對開發(fā)商的訪談,選取交通可達性、公共服務(wù)設(shè)施狀況、自然環(huán)境為評價準則。另外,由于城中村的面積及建筑面積不同,采取建筑容積率和建筑密度來衡量賠償量。根據(jù)與房地產(chǎn)商的訪談內(nèi)容,采用專家打分法確定各個準則和因子的權(quán)重。
  以各村的行政劃分為最小研究單元,通過ArcGIS操作平臺,在完成空間查詢、簡單統(tǒng)計、緩沖區(qū)分析、空間疊置等一系列操作功能的基礎(chǔ)上,得出所需的各城中村的公共服務(wù)設(shè)施狀況(如圖2~4所示)。經(jīng)過以上的步驟,最后與交通可達性、自然環(huán)境等其他因子疊加,最后得到了福田區(qū)的土地潛在開發(fā)價值。

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