城市规划GIS展示平台实例.docx

城市规划GIS展示平台实例
摘 要：通过GIS的分析工具，主要是叠加分析、缓冲区分析、3D分析、地图代数、网络分析等一些常用的分析功能，结合GIS的高级制图输出，对城市规划中的生态敏感性分析、适建性分析容、积率分析、区域现状分析、绿地率、空地率分析视线通廊、可视区域评价、交通可达性评价、土地估价等一些方面进行应用。对具体的Arcgis Desktop的操作流程未做详细的介绍，本文仅是简单总结了近年来在规划过程中一些具体实例的应用。
关键字：城市规划；GIS；应用分析；

城市规划是一门综合性很强的学科，随着社会经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市问题变得日渐繁多复杂，对城市规划人员的要求越来越高。GIS作为工具将提供强有力的技术支持，作为服务对城市规划影响深远，作为科学启发规划思维。在城市规划的监督管理、城市规划的设计、规划设施过程中的公众参与、城市基础信息库的建立等方方面面都有广泛的应用。本文主要是把GIS作为城市规划的展示工具，利用GIS强大的分析工具及高级制图功能来实现规划思想的精确表达。对于城市规划和GIS的一些基本理论本文不在做介绍，结合实例来展示GIS在城市规划制图输出方面的应用以及规划思想的创新表达。
1.生态敏感性分析
生态敏感分析主要考虑以下的一些因素指标，植被覆盖度、土地利用、人口压力、地形要素和洪水灾害5个方面，其中权重值确定如下：
分析指标
指标权重
分级
分值
植被覆盖度
0.3125
<30
30
30-45
45
45-60
60
60-75
80
>75
100
土地利用分类
0.25
1类建设用地
60
2类水域牧草地
75
3林地
100
人口压力指标
0.125
<1000人/平方公里
15
1000-2000人/平方公里
30
2000-3000人/平方公里
45
>3000人/平方公里
60
地形要素
0.2125
坡度<10
30
10-25
45
25-45
60
45-60
80
>60
100
洪水灾害因子指标
0.1
高程小于20年一遇洪水
50
20-50年一遇
75
高程大于50年一遇
100

2.综合适建性分析
对坡度，坡向，高程综合考虑
————坡度适建性分析
考虑到地面排水问题，要求坡度不小于0.3%，但地形过陡也将出现水土冲刷等问题，以及地形坡度的大小对道路的选线、纵坡的确定及土石方工程量的影响尤为显著。因此一般适合居住建筑的坡度要求在0.3%－10%。这样有如下优点：
a 排水防涝：利于雨雪积水，防止洪涝淹没房屋，又便于交通；
b 视域宽阔：斜坡地形可以消除视景的幽闭感，而使建筑多层次展开，景色相对平地建筑和自然景观来说更为优美；
c 健康环保：通风好、自然采光与日照很少受阻碍，微气候较好，地下水位低，排除污水较易。

————坡向适建性分析
规划区地处我国南方，争取良好自然通风是选择建筑朝向的主要因素之一。根据相关研究最佳建筑朝向为南、西南向，适宜朝向东、西、东南向，低适宜东北、西北向，不适宜北向。

————潜在地质灾害分析
规划区内地形总体中高西低，有大量陡坎分布其中，容易造成滑坡，本研究选取规划区内坡度在35度以上面积大于100m2的陡坎区域，设定缓冲距离，防止潜在的地质灾害发生。
————最佳建设用地综合分析
通过对古人“风水宝地”的认知，结合基地坡度、坡向、潜在滑坡危险区、贡江洪水淹没区，山洪淹没范围几个方面的分析，并赋予一定的权重后，经GIS计算得到基地内高、中、低和不适宜的建设区域。

3.容积率分析
————基于服务条件的容积率分析。考虑到开发效率的因素，服务条件越好地区开发强度越高。服务条件主要是指商业、金融、企业总部等服务中心，以功能区为源进行可达性分析。
以功能分区总图中的金融办公、商业服务、企业总部等服务中心为依据，基于不同服务影响范围进行服务条件分区，建立基于服务条件的容积率分布模型。基于市级中心影响的服务条件分区的参数赋值采用：中心区内部赋值4；10 分钟步行距离（700 米）范围内赋值3，公交10 分钟运距（3500 米）范围内赋值2，其它地区赋值1（具体赋值见下表）
类型
赋值
服务区内部
4
10分钟步行距离（700M）范围
3
10分钟公交距离（3500M）范围
2
其它地区
1

————基于交通条件的容积率分析。交通条件相关理论研究表明，城市交通对各个区域的土地开发强度存在以下的级差关系：轨道交通＋干道>轨道交通>干道>其它地区。结合已开展轨道交通建设的城市的实践经验，依据轨道交通和城市干道的影响范围进行参数赋值，具体见下表：
类型
影响范围分级
权重
快速路
200m，400m，＞400m
0.5
主干道
100m，300m，＞300m
0.25
次干道
100m，300m，＞300m
0.15

支路
100m，200m，＞200m
0.1

————基于绿地条件的容积率分析。公共绿地对于容积率分布的影响具有特殊的距离衰减效应，直接面临公共绿地的土地价格往往会特别高，从而导致容积率也特别高。根据经验，假设公园绿地对于周边100 米范围内土地开发强度的影响最为显著。基于公共绿地影响的环境条件分区的参数赋值采用：面临公园绿地100 米范围内赋值3，步行10 分钟（700 米）范围内赋值2；其余地区赋值1；公共绿地本身作为非开发用地,赋值0 
类型
赋值
公共绿地内部
0
面临公园绿地100m范围
3
步行10分钟（700M）范围
2
其它地区
1
————综合各因素的容积率分析。将交通、服务与环境因子的影响模型加权叠加，获取容积率的基准模型。参数按如下公式计算：修基准容积率= 基于交通条件的容积率分区参数×交通区位权重＋ 基于服务条件的容积率分区参数×服务区位权重 ＋基于环境条件的容积率分区参数×环境区位权重。权重赋值见下表：
模型名称
权重
基于交通条件的强度分区
0.45
基于服务条件的强度分区
0.45
基于环境条件的强度分区
0.1

4.区域现状分析
现状分析评价主要包括高程分析、坡度分析、坡向分析、洪水淹没分析、流域分析。通过对现状的评价可以得出适建的区域和不适建的区域，流域分析可以对区域在雨季时雨水的自流方向，为排水设计提供依据。

5.绿地率、空地率分析
————基于通风要求的空地率分区
基于风环境考虑，空地率的分区应着重于保障主风道的开敞性，以便于引入风源，减少热岛效应。以主要风道为源，根据风道距离进行最小阻力面计算，并深入研究建筑的布局对城市通风的影响，从而确定基于通风要求的空地率分区。

————基于采光要求的空地率分区
城市不同使用性质的用地所需要的采光不同，以满足日照要求为基础 ，可分为四个区域：
低空地率：包括商业用地和办公用地；
中低空地率：包括文化设施用地、医疗卫生用地、工业用地和仓储用地；
中高空地率：包括居住用地和教育科研用地；
高空地率：包括体育用地市政设施用地、绿地和道路广场用地。

————采光、通风条件叠加下的空地率分区
基于为城市创造良好的通风采光环境的考虑，结合公园、广场等用地，在空地布局的基础上，针对各地块进行空地率分区，尽可能满足通风、节能的要求；空地率分区参数=基于通风要求的空地率分区参数*通风要求权重(0.4)+基于采光要求的空地率分区*采光要求权重(0.6)。
绿地率是对环境效益与社会效益的控制。规划的绿地率管制主要通过合理的组织通风与采光，通过植物密植，减少夏季阳光的直射，营造干爽宜人的微气候。同时提供足够且分布均匀的公共空间，促进居民的交往与互信。结合各功能单元的空地率分布，判断绿地率的初步分区情况。

6.视线通廊、可视区域评价模型
在城市规划中需要对研究区域的视线通廊或可视区域进行分析，以便于预留景观通廊或建筑高度限制。可视区域分析需要确定观测点位置和观测者的高度，建立TIN模型后进行可视区域分析。视线通廊分析中，为了不遮挡住对远景、中景、近景的山体的观测视线，对视线通廊下建筑物的限制高度进行分析，该分析首先需要确定视线所及处的标高和观测者所在的位置标高建立视线模型，与现状地形模型相减得出不遮挡视线下的建筑高度限制图。
以最大限度保留完整的山体轮廓线为目的，确定山脊线保护范围。根据可视度分析，建立需保护的山脊线和远景、中景、近景视点间建筑高度控制网。依据远景视点和近景视点的视觉体验规划得出的建筑高度控制网，取最低值综合叠加，得到综合建筑高度控制网。

7.交通系统通行时间评价模型
道路交通的通行时间和一个区域的地形，地貌有密切的关系，在高山峻岭的地方通行成本要高于丘陵地带，而丘陵地带又大于平原地区。现状道路也是影响道路交通通行时间的一个重要因素。为了考虑一个区域的道路通行情况，GIS分析方法是一个很好的选择。首先我们需要有道路通行花费的栅格，坡度和高程是两个重要因素，通过对坡度和高程栅格进行重分类叠加形成花费栅格，分值越大，花费的通行成本越高。如下表：
坡度
0-5
5-10
10-15
15-25
>25
分值
2
4
6
8
10
高程
<200
200-400
400-600
600-800
>800
分值
1
3
5
7
9
生成通行成本栅格后在ArcGIS中用distance-cost weighted工具生成交通通行时间评价图。这个方法可用于机动车交通和步行交通。见下图：

8.城镇地价评估
综合以下因素：交通、环境和服务区位优劣度，通过叠加分析得出区域内地价模型。以绿地，公园，水域为考虑对象分析区域内环境状况，得出环境优劣度。根据研究区域的区域中心，服务中心，公共设施中心的辐射范围进行分析，大级别和小级别中心分别考虑，得出区位条件优劣。对区域道路的可达性进行缓冲叠加分析，考虑交通性主干道，次干道，生活性主干道，次干道，和支路，得出区域内道路可达性的优劣。

9.基于ArcSWAT的径流分析
径流分析采用国外特别的基于ARCGIS9.2版本的ArcSWAT流域模拟软件，模拟出来效果要比直接用ARCGIS软件模拟出来的要好得多，最关键的是模拟出来的径流可以设置有分级属性。模拟结果会生成Reach图层即径流线图层，属性表中有From_node和To_node两个属性项，根据这两个属性项就可设置径流的等级，越接近源头的为一级，随后的增加为更大等级。分级后的河流可用不同颜色表示，见图

10.土地利用转移矩阵GIS生成

2008年土地利用现状.jpg

2008年土地利用现状.jpg

2005——2008土地利用转移矩阵