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关键字:城市广场;规划;生活空间
一、城市改革开放和现代化建设呼唤城市广场
改革开放以来,全国各地城市建设日新月异。但与发达国家相比,我们的城市、特别是内地的一些城市建筑物大都缺乏新意,沿街、沿巷砌得满满荡荡,给人以一种千城一面、单调沉闷的压抑感。人在街上走,仿佛井中蛙,难怪有西方友人对中国迟迟不改几千年沿袭下来的画地为牢、自我封闭的建筑风格很不理解,并为之大发感慨。他认为建筑是人们赖以生活和工作的场所,对解放思想能起到目染耳濡的作用。可喜的是在广州率先引进世界兴起不久的新潮流、新模式——广场建筑,以全方位开放的姿态来面对市场经济新时代,为广州迈向完全开放的国际化大都市谱就新篇章。这很值得各地城市学习和借鉴。
建筑添上“广场”二字,意味着向传统建筑的深层次挑战。建筑设计专家如是直言:过去的建筑总是沿着建筑红线、边线垒墙造屋,自己俨然一个独立王国。建筑是绝对主体,它给外界展示的只是其高度、线条、颜色,给人以一种无名的压抑感。而广场建筑向人们展示的则是一派全新的景象,走出了一条环境设计取代建筑设计的新路:在同一环境里,它是一个完全开放的空间,有亭台楼阁、有主体广场、有主次道路、有绿树草坪、有喷泉水池,它们交相辉映,和谐雅观,房屋在广场建筑的总体环境中仍然是主角,但它仅仅为其一部分。广场建筑在设计上,要求融古典建筑艺术与现代建筑手法为一体,融民族特色与异域风情于一炉,尤其是在外墙装饰上,要采用多种装饰材料和技术,如马赛克或花岗岩饰面、玻璃幕墙、绿色生态墙相结合,打破现在流行的饰面材料单一、一统到底的建筑外观,做到既庄重又典雅,与周围的环境相协调、相得益彰。
巴黎人以巴黎为自豪,因为在这座国际化大都市中除监狱和公墓外,一切都是完全开放式的设计,人们能够充分共享阳光下的空间。勿容置疑,广场建筑能在宏观上引导城市建设,又能在微观上调节人们的情趣。一位建筑设计专家颇为自信:广场建筑将会风行一百年。
建筑水准的高低是城市现代化程度高低的重要标志,城市广场是城市现代化的主要硬件之一。改革开放以来,我们的城市也耸立起一大批令人瞩目的高层建筑。然而,这些建筑或因场地有限,或因资金不足,或因设计风格的不同,或多或少与完全意义上开放式的广场建筑在观念上有区别。相比之下,开放的建筑更显得文明与进步。
也许有人会说:现在城市寸土寸金,留那么多广场岂不浪费?或云:建几十层甚至上百层的建筑,有那么多资金和相应的技术吗?其实,这些都不成问题。如广场主体建筑向空中发展,地盘自然也就宽了;再如只要政府发挥好统筹协调职能,把众多的建设单位、房地产公司和广大市民手中的闲散资金融合起来,把国土规划、设计、建筑力量综合利用起来,就能刮起城市广场建设的旋风。让我们的生活空间亮丽起来,多一点绿树红花,多一点蓝天白云。
二、城市广场定义及其分类
(一)城市广场的定义
城市广场通常是城市居民社会生活的中心,是城市不可或缺的重要组成部分。被誉为“城市客厅”的城市广场上可进行集会、交通集散、居民游览休息、商业服务及文化宣传等,如北京的天安门广场,既有政治和历史意义,又有丰富的艺术面貌,是全国人民向往的地方。上海市人民广场是市民生活、节日集会和游览观光的地方。
1、古代城市广场
“广场”一词源于古希腊,最初用于议政和市场,是人们进行户外活动和社交的场所,其特点、位置是松散和不固定的。从古罗马时代开始,广场的使用功能逐步由集会、市场扩大到宗教、礼仪、纪念和娱乐等,广场也开始固定为某些公共建筑前附属的外部场地。中世纪意大利的广场功能和空间形态进一步拓展,城市广场已成为城市的“心脏”,在高度密集的城市中心区创造出具有视觉、空间和尺度连续性的公共空间,形成与城市整体互为依存的城市公共中心广场雏形。巴洛克时期,城市广场空间最大程度上与城市道路联成一体,广场不再单独附于某一建筑物,而成为整个道路网和城市动态空间序列的一部分。
由于历史和文化背景等原因,我国古代城市缺乏西方集会、论坛式的广场,而比较发达的是兼有交易、交往和交流活动的场所。《周礼·考工记》记载:“匠人营国,方九里,旁三门,国中九经九纬,经涂九轨,左祖右社,前朝后市,市朝一夫。”对市场在城市中的位置和规模都作了规定,而且这种城市规划思想一直影响着我国古代城市建设。唐长安是严格的里坊制,设有东市、西市。宋代打破里坊制,出现了“草市”、“墟”、“场”和集中着各种杂技、游艺、茶楼、酒馆,附近还有妓院等。元、明、清则沿袭了前朝后市的格局,街道空间常常是城市生活的中心,“逛街”成为老百姓最为流行的休闲方式。
2、现代城市广场
现代城市广场不再仅仅是市政广场,商业广场成为城市的主要广场,较大的建筑庭院、建筑之间的开阔地等也具有广场的性质。城市广场作为开放空间,其作用进一步贴近人的生活。今天,人们提及“城市广场”,浮现于眼前的往往是大型城市公共中心广场(以正方形为主)的形象。目前全国城市广场建设的重点也主要集中在这类广场,因为它们对于改善城市环境,提高生活质量起着立竿见影的效果。总之,城市广场具备开放空间的各种功能和意义,并有一定的规模要求、特征和要素。城市中心人为设置以提供市民公共活动的一种开放空间是城市广场的重要特征;围绕一定主题配置的设施、建筑或道路的空间围合以及公共活动场地是构成城市广场的三大要素。只具备特征而不具备要素的,如单纯的绿地或空地,或只具备要素而不具备特征的如仅供某一商住区或建筑物使用,出于商业目的而冠名为“××广场”,则不应纳入城市广场范畴。
因为城市广场兼有集会、贸易、运动、交通、停车等功能,故在城市总体规划中,对广场布局应作系统安排,而广场的数量、面积大小、分布则取决于城市的性质、规模和广场功能定位。可见,城市广场是指城市中供公众活动的场所。
(二)城市广场分类:
按照广场的主要功能、用途及在城市交通系统中所出的位置分类可分为集会游行广场(其中包括市民广场、纪念性广场、生活广场、文化广场、游憩广场)、交通广场、商业广场等。但这种分类是相对的,现实中每一类广场都或多或少具备其他类型广场的某些功能。
1、集会游行广场
城市中的市中心广场、区中心广场上大多布置公共建筑,平时为城市交通服务,同时也供旅游及一般活动,需要时可进行集会游行。这类广场有足够的面积,并可合理的组织交通,与城市主干道相连,满足人流集散需要。但一般不可通行货运交通。可在广场的另一侧布置辅助交通网,使之不影响集会游行等活动。例如北京天安门广场、上海市人民广场、昆明市中心广场和前苏联莫斯科红场等,均可供群众集会游行和节日联欢之用。这类广场一般设置较少绿地,以免妨碍交通和破坏广场的完整性。在主席台、观礼台的周围,可重点设计常绿树。节日时,可点缀花卉。为了与广场及周围气氛相协调,一般以规整形式为主,在广场四周道路两侧可布置行道树组织交通,保证广场上的车辆和行人互不干扰、畅通无阻。广场还应有足够的停车面积和行人活动空间,其绿化特点是一般沿周边种植,为了组织交通,可在广场上设绿地种植草坪、花坛,装饰广场,形成交通岛的作用,但行人一般不得入内。
2、交通广场
一般是指环行交叉口和桥头广场。设在几条交通干道的交叉口上,主要为组织交通用,也可装饰街景。在种植设计上,必须服从交通安全的条件,绝对不可阻碍驾驶员的视线,所以多用矮生植物点缀中心岛。例如广州的海珠广场。在这类广场上可种花草、绿篱、低矮灌木或点缀一些常绿针叶林,要求树形整齐,四季常青,在冬季也有较好的绿化效果;同时也可设置喷泉、雕塑等。交通广场一般不允许入内,但也有起街心花园作用的形式。
3、商业广场
当代交通拥挤,采取人车分流手段,以步行商业广场和步行商业街的形式为多,及各种集市露天广场形式。
城市广场还可以按照广场形态分为有规整形广场、不规整形广场及广场群等,且现代城市广场形态越来越走向复向化、立体化,包括下沉式广场、空中平台和步行街等等;按照广场构成要素分析可分为建筑广场、雕塑广场、水上广场、绿化广场等;按照广场的等级可分为市级中心广场、区级中心广场和地方性广场(如居住街区广场、重要地段公共建筑集散广场和建筑物前广场)等。
三、广场的大小和周边建筑的规划设计比例
1、城市广场的面积
城市广场面积大小的确定,一般来说,城市大,城市中心广场的面积也大;城市小,市中心广场也不宜规划得太大。片面地追求大广场,以为城市广场越大越好、越大越漂亮、越大越气派,那是错误的。大广场不仅在经济上花费巨大,而且在使用上也不方便;同时,广场尺寸不宜人,也很难设计出好的艺术效果。城市广场尺寸太大会缺乏活力和亲和力。维特鲁威说:“罗马广场的尺寸应适应听众需要,否则场地会不够用,听众少的时候场地又会显得太大。所以这样来定广场的宽度就可以了:把长度分成三份,两分之长作为宽度。这样就可以形成一个长方形,排列方式也更适合与游览观赏的目的。”故此建议:小城市中心广场的面积一般在1~2公顷,大中城市中心广场面积在3.0~4.0公顷,如有必要可以再大一些。至于交通广场,面积大小取决于交通量的大小、车流运行规律和交通组织方式等;集会游行广场,取决于集会时需要容纳的最多人数;影剧院、体育馆、展览观前的集散广场,取决于在许可的集聚和疏散时间内能满足人流与车流的组织与通过。此外,广场面积和应满足相应的附属设施,如停车场、绿化种植、公用设施等。观赏要求方面还应考虑人们在广场上,对广场上主体建筑有良好的视线、视距。在体形高大的建筑物的主要立面方向,宜相应地配置较大的广场。
中外著名城市广场面积比较
国别广场名称面积(公顷)
中国北京天安门广场39.6
大同红旗广场2.9
太原“五一”广场6.3
天津海河广场1.6
郑州“二七”广场4.0
庞贝城中心广场0.39
佛罗伦萨长老会议广场0.54
威尼斯圣马可广场1.28
巴黎协和广场4.28
莫斯科红场广场5.0
澳大利亚墨尔本市政广场0.60
意大利罗马市政广场0.40
美国纽约济克非勒中心广场0.60
2、城市广场与周边建筑。
广场与周边建筑的比例尺度首先要说是没有定式的。例如,天安门广场的宽为500米,两侧的建筑,如人民大会堂、革命历史博物馆的特别又建立了纪念堂,丰富了广场的内容,增加了广场的层次,使人并不感到空旷。一般来说,广场四周建筑物低,广场显得开阔、通透。广场四周建筑物高,处于高宽比1:2左右时,广场更显得有内聚感。此外,广场四周建筑物少,绿化多,广场显得广阔、通透;广场四周布满,广场显得封闭感、安全感好,界面漂亮。例如威尼斯的圣马可广场等,是举世称颂的佳例。总的来说,大广场中的组成要素应有较大的比例尺度,小广场中的组成要素宜用较小的比例尺度。
四、城市广场规划设计的原则
城市广场是城市道路交通系统中具有多种功能的空间,是人们政治、文化活动的中心,也是公共建筑最为集中的地方。城市广场体系规划是城市总体规划和城市开放空间规划的重要组成部分,其内容包括:城市广场体系空间结构;城市广场功能布局;广场的性质、规模、标准;各广场与整个城市及周边用地的空间组织、功能珩接和交通联系。城市广场规划设计除应符合国家有关规范的要求外,一般还应遵循以下原则。
(一)“以人为本”原则
一个聚居地是否适宜,主要是指公共空间和当时的城市肌理是否与其居民的行为习惯相符,即是否与市民在行为空间和行为轨迹中活动和形式相符。个人对“适宜”的感觉就是“好用”,即是一种用起来得心应手、充分而适意。城市广场的使用应充分体现对“人”的关怀,古典的广场一般没有绿地,以硬地或建筑为主;现代广场则出现大片的绿地,并通过巧妙的设施配置和交通,竖向组织,实现广场的“可达性”和“可留性”,强化广场作为公众中心“场所”精神。现代广场的规划设计以“人”为主体,体现“人性化”,其使用进一步贴近人的生活。
1、广场要有足够的铺装硬地供人活动,同时也应保证不少于广场面积25%比例的绿化地,为人们遮挡夏天烈日,丰富景观层次和色彩。
2、广场中需有坐凳、饮水器、公厕、电话亭、小售货亭等服务设施,而且还要有一些雕塑、小品、喷泉等充实内容,使广场更具有文化内涵和艺术感染力。只有做到设计新颖、布局合理、环境优美、功能齐全,才能充分满足广大市民大到高雅艺术欣赏、小到健身娱乐休闲的不同需要。
3、广场交通流线组织要以城市规划为依据,处理好与周边的道路交通关系,保证行人安全。除交通广场外,其他广场一般限制机动车辆通行。
4、广场的小品、绿化、物体等均应以“人”为中心,时时体现为“人”服务的宗旨,处处符合人体的尺度。如飞珠溅玉的瀑布、此起彼伏的喷泉、高低错落的绿化,让人呼吸到自然的气息,赏心悦目,神清气爽。
(二)地方特色原则
城市广场的地方特色既包括自然特色,也包括其社会特色。
首先城市广场应突出其地方社会特色,即人文特性和历史特性。城市广场建设应承继城市当地本身的历史文脉,适应地方风情民俗文化,突出地方建筑艺术特色,有利于开展地方特色的民间活动,避免千城一面、似曾相识之感,增强广场的凝聚力和城市旅游吸引力。如济南泉城广场,代表的是齐鲁文化,体现的是“山、泉、湖、河”的泉城特色。广东新会市冈州广场营造的是侨乡建筑文化的传统特色。西安的钟鼓楼广场,注重把握历史的文脉,整个广场以连接钟楼、鼓楼,衬托钟鼓楼为基本使命,并把广场与钟楼、鼓楼有机结合起来,具有鲜明的地方特色。
其次,城市广场还应突出其地方自然特色,即适应当地的地形地貌和气温气候等。城市广场应强化地理特征,尽量采用富有地方特色的建筑艺术手法和建筑材料,体现地方山水园林特色,以适应当地气候条件。如北方广场强调日照,南方广场则强调遮阳。一些专家倡导南方建设“大树广场”便是一个生动的例子。
(三)效益兼顾原则
城市广场的功能向综合性和多样性衍生,现代城市广场综合利用城市空间和综合解决环境问题的意义日益显现。因此,城市广场规划设计不仅要有创新的理念和方法,而且还应体现出“生命至上、生态为先”的经济建设与社会、环境协调发展的思想。
首先,城市广场是城市中两种最具价值的开放空间(即广场与公园)之一。城市广场是城市中重要的建筑、空间和枢纽,是市民社会生活的中心,起着当地市民的“起居室”,外来旅游者“客厅”的作用。城市广场是城市中最具公共性、最富艺术感染力,也最能反映现代都市文明魅力的开放空间。城市对这种有高度开发价值的开放空间应予优先的开发权。
其次,城市广场规划建设是一项系统工程,涉及到建筑空间形态、立体环境设施、园林绿化布局、道路交通系统珩接等方方面面。我们在进行城市广场规划设计中应时刻牢记并处处体现经济效益、社会效益和环境效益并重的原则,当前利益和长远利益、局部利益和整体利益兼顾的原则,切不能有所偏废。厚此薄彼,往往顾此失彼。如某市火车站广场由于规划不合理,结果造成交通拥挤、排水不畅,雨天泥水地,晴日灰满天,环境污染严重,市民怨声载道,游客望而却步,极大的损害了城市形象。
再次,城市广场规划设计要克服几个误区:一是认为以土地作为城市道路、广场建设的回报是一条捷径。二是广场越大越好。三是让开发商牵着鼻子走。开发商看重的是重拆、建房、卖门面的利益;而政府则应着重考虑增加绿地、建设广场和公园,改善旅游、购物、休闲和人居环境。
(四)突出主题原则
城市广场无论大小如何,首先应明确其功能,确定其主题。这也可谓之“纲举目张”。围绕着主要功能,广场的规划设计就不会跑题,就会有“轨道”可循,也只有如此才能形成特色和内聚力与外引力。是交通广场、商业广场,还是融纪念性、标志性、群众性于一体的大型综合性广场,要有准确的定位。在城市广场规划设计中应力求突出城市广场在塑造城市形象、满足人们多层次的活动需要与改善城市环境(包括城市空间环境和城市生态环境)的三大功能。并体现时代特征为主旨,整体考虑广场布局规划。
特定的城市广场的规划设计都应精心创造实用而突出主题特色的城市广场个体:一是要和谐处理城市广场的规模尺度和空间形式,创造丰富的广场空间意向。应根据市级、区级和社区级合理规划,一般不宜过大,且应分散设置,以取得均匀的城市活动公共空间。二是要合理配置建筑,实现广场的使用功能。三是要有机组织交通,完善市政设施,综合解决城市广场内外部的交通与配置。特别注意空间距离的远近和交通时间的长短,以方便市民使用城市广场。既要讲究观赏性,但主要还是要讲究实用性。
1.1研究背景与意义。城乡规划是指政府根据社会经济发展情况及当地的自然环境条件与社会人文条件,为实现合理安排土地等资源、协调城乡的发展空间与布局合理性、达成城乡的社会经济发展目标而做出的综合部署与统一规划。随着我国城市化进程的不断推进,信息量剧增,传统的城市规划管理方式已愈发不能适应城市发展的需求,造成低效率管理的同时也会引发信息重叠、资源纠纷、交通堵塞、社会矛盾迭起等一系列负面影响,造成财力、人力的大量浪费,而通过利用信息化手段便可有效改善上述问题。因此,为更好地适应城乡建设的发展,必须要发展城乡规划信息管理系统,以更科学合理地利用城乡空间资源,实现城乡规划管理水平的提高。1.2研究方法。本文主要运用了以下研究方法1.2.1案例分析法。案例分析法是一种通过分析典型事例的经验与规律,并结合自身实际情况具体分析得出结论的方法。本文通过对国内外城乡规划信息管理系统具体建设规律的研究,充分学习其先进的设计经验与教训,并结合国内城乡规划建设的发展环境要求,在理论上选择最科学合理的设计方案。1.2.2调查研究法。调查研究法是指现场调研考察,以发现实践工程中的潜在问题与解决方案。该系统的设计需要对城乡规划管理等工作进行实地调研,并通过对相关技术人员的采访等形式,完成问题与数据的采集。1.2.3比较分析法。比较分析法是一种通过并列对比实现最优化选择的方法。本文主要通过将国内外典型案例进行对比,同时对相关技术选择予以分析比较,从而得出性能最优、功能实现最强、成本最合理的系统组合。
2相关理论研究分析
2.1GIS技术介绍。GIS技术是在地理空间数据库的基础之上,利用信息技术实现对空间数据的采集、管理、分析、模拟、显示等具体操作。GIS主要由以下几部分构成:硬件设备、软件支持、地理空间数据、分析模型与应用人员。基于这五大模块,GIS可实现如下功能:1)数据采集功能。在保证数据采集的时空完备性与准确性的前提下,GIS可获取人工编码、数字化地图等数据,并实现采集过程的高效简便。2)数据储存功能。GIS可以将来源、属性等条件各不相同的数据储存在空间数据库中,并实现数据类型的合理划分,以便数据查询与分析。3)数据整理功能。一方面,GIS可以查询数据,并能在特定请求下再现数据信息;另一方面,其对数据的审查、纠错、格式化、转换等操作也是十分强大的。4)空间分析功能。GIS的空间分析功能主要包括两部分,对数据进行地理操作和转换以及对数据的统计分析,例如空间插值分析、缓冲区分析、网络分析等。GIS技术可与多种信息技术结合,如互联网技术、3S技术、VR技术等,其优良的使用性能与应用的灵活性对于城乡规划信息管理系统的设计而言是非常合适的。2.2城乡规划的理论介绍。城乡规划是各政府为实现该阶段内的社会经济发展目标,做到合理调控城乡资源、发展城乡建设、实现城乡和谐、保障公众利益而进行的统筹兼顾的具体计划。它主要包括两大工作,第一阶段是城乡规划编制,通过对建设工作的总体规划与详细规划实现规划结果的可靠性与多样化;第二阶段是城乡规划的实施与管理,即完成对规划编制工作的严格落实与有效监管。随着我国城市化进程的快速推进,城乡规模扩大与人口激增也对城乡规划设计与管理提出了更高的要求,这一系列要求只有转变传统的城乡规划方法才能满足,工作人员只有充分利用信息技术提高城乡规划管理效率与服务水平,才能形成科学的城乡规划信息管理系统,以更好地指导并进行城乡建设。
3系统的空间数据库设计
本系统的设计主要运用了GIS技术,而GIS技术对空间数据库的设计要求是非常高的,由于城乡规划项目与地理等环境因素关系密切,而这些因素的数据库数量很大且关系复杂,所以空间数据库的设计对该系统而言至关重要。3.1空间数据库设计原则。3.1.1功能实现原则。数据库的设计需要满足以下功能:1)精准模拟功能。数据库可通过建立数据模型来模拟实现真实情况中的信息联系,这个过程主要受到两方面因素的作用:数据模型与设计质量。因此,在设计数据库时,设计人员必须充分掌握设计需求与系统环境,充分利用良好的软件开发平台,以实现精准模拟功能。2)可接受功能。数据库的设计需要充分考虑DBMS的特点,要建立起能够被DBMS所接受、支持的数据与处理模型。可以说可接受功能是数据库有效性与适用性的保障特点。3.1.2系统的管理设计原则。空间数据库具有大数据性、高复杂性等特点,组织形式多样,可具体显示图形与数字信息,达到高效管理数据,因而数据库的设计需要做到以下管理原则:1)信息管理:数据库的设计覆盖面要广应包揽所有应用和管理的相关信息,且其反应的地理位置信息必须要准确,一定要达到当地城乡规划的精度要求。此外,数据库中所储存的数据质量要高度保证,做好图形与属性数据间的合理匹配。2)数据分析管理:设计数据库时需确保储存数据的规范化与标准化,以实现城乡规划管理信息共享与数据格式转换,为该系统的可开发性提供拓展空间。3)用户界面管理:数据库应方便管理,数据可易于存取、查询、统计、分析、显示等。3.2空间数据库的数据组成。系统数据库由不同层次的规划图形数据和统计数据共同组成,可具体分为空间数据和属性数据两种,例如城乡规划地形图及其层次划分的相关数据等均属于空间数据的范畴,而属性数据包括各种基础指标及其相关统计信息等。系统具体的层次表设计如表1所示:3.3空间数据库的数据组织。3.3.1数据集的创建。要求数据集由相同空间参考的要素组成,可用于存贮数据并对同范围内的不同数据进行统一管理和组织。数据库的创建过程包括以下三部分:数据库工作区的获得、空间参考的定义以及新要素数据集连接的建立。其创建可在ArcEngine环境下进行,可使用IWorkspace等软件进行空间属性的收集,并将其结果回馈至IFeatureDataset接口生成。3.3.2矢量数据入库。在本系统的设计中,矢量数据可大致划分为地形底图、路线、规划红线、管道地线、铁路、地块标注、规划区界限、河流湖泊等图层。一般情况下,一个矢量数据等同于一个作用要素,需被存放到工作区的数据库中。以ArcGIS平台为例,ArcCat⁃alog将矢量数据调整好后,可通过ShapefiletoGeoDatabase命令将矢量数据由shape格式转化为GeoDatabase格式并存储在ArcSDE相连接的空间数据库中。3.3.3栅格数据入库。栅格数据包括遥感影像、三位地形、地质图等多种数据。在ArcEngine平台下,栅格数据将按照RasterSDE模式入库,在此过程中,RasterWorkspaceFactory表征栅格工作区工作,而RasterWorkspace则是栅格工作区,RasterSDELoader主要实现栅格数据的入库操作。3.4空间数据库的具体设计。考虑到地理要素收集的开放性、一致性与标准性,本系统的数据模型选择了Geodatabase。该空间数据模型采用了面向对象技术,可以实现实际环境与数据模型的关系建立。在该系统的设计过程中,Geodatabase可依照层析划分将地理数据构造成数据对象,并表达要素之间空间关系,建立对象——关系模型,使行为、关系、属性等表征能力得以扩展,从而进一步扩展GIS技术的应用面。本系统采取由上至下的层次设计结构,地图上的任意要素均对应一条属性记录,且每个空间实体也对应着数据模型中的对象,继而实现图层与要素集合的对应,具体设计思路如图1所示。
4系统的功能性设计
4.1系统的开发环境。该系统的设计主要基于ArcGIS平台,该平台可运行在不同设备上,如服务器端、移动终端等,可以满足不同用户的需求;此外,该系统选择了ArcEngine嵌入式GIS组件工具库,可用于构建自定义GIS和制图软件,可支持多种开发环境并且实现跨平台部署。再次,本文选择了NETFramework技术,从而提供一个具备一致面向对象的、可消除脚本环境、具备更高安全性的代码执行环境。4.2系统的功能模块设计。4.2.1图形编辑管理功能。该模块包括图形的输入、处理和图面整理修饰三大功能,图形输入主要是实现图像数据的导入,图形处理是根据实际环境与用户体验要求对图像进行调整与更新,而图面整理修饰则主要是达到美观的视觉目的。用户在使用图形编辑管理功能时,可以对图像数据进行导入、增加、删减、更新、调整、修改、转换等操作。在具体的操作方式上,本系统采用了分幅的方法,可以根据用户需求自行选择不同比例、不同格式的图像,更为方便快捷。4.2.2控制规划管理功能。控制规划管理功能主要包括以下几大模块:图层管理模块、属性查询模块、空间定位模块、统计分析模块、空间分析模块、距离测量模块、地理位置选取模块。用户可以通过该功能实现信息的查询以及分析。图层管理模块可用于相关图层信息的查看与管理,属性查询则是充分利用了空间信息的交互性与搜索功能,从而实现对城乡规划具体地理位置的分析;统计分析则可实现相关数据的统计与计算,空间分析可以对具体的城乡规划建设的具体用地实施缓冲区分析并计算出其影响半径;距离测量主要是完成图像上两点的长度量取,而地理位置选区功能主要是用于查找符合要求的地块。4.2.3电子批复功能。城乡规划建设的实施必定会伴随着多种文件许可的批示与指令,因此信息管理系统的电子批复功能十分重要。在该系统的设计中,电子批复模块主要负责意见书与许可证的批示业务,例如开发项目的选址意见书,建设用地、规划用地许可证、建设工程开发许可证等。电子批复功能可以GIS实现有机结合,进一步达到图像、文字、表格管理的高效性,进而实现图文办公的一体化发展。4.2.4用户交互功能。由于城乡规划需要面向大众进行展示,所以该系统的用户群体包括设计开发人员与城乡居民两大部分。基于上述需求,用户交互功能主要包括三大功能模块:透明公示模块、全景查看模块以及局部细查模块。透明公示模块主要是满足公众对城乡规划的基本了解需求,并依次为基础逐步利用信息平台实现城乡规划的高参与度与广面向性;全景查看模块主要通过城乡规划的平面图与结构总图以及各种数据指标,实现对城乡规划区的总体视图展示,从而使大众可更直观准确地了解城乡规划的建设布局;局部细查模块更侧重于某一部分的细节处理,例如规划中某一地区的绿地建设,某一处的管道排线分布等。4.2.5辅助管理功能。辅助管理功能包括两大功能模块:辅助信息图的管理与服务器终端的管理。首先是辅助信息管理,主要可实现对信息图的操作,例如地理界限的划分、路线分区等;其次是对服务器终端的管理,可分为日志管理、权限管理、备份管理。日志管理可实现对用户每一操作流程的有效记录;权限管理是针对具备操作权限的使用者而言的,此模块可实现每一小项菜单的控制;备份管理可对数据生成相应的逻辑备份,以数据包的形式储存起来,以备在必要时刻提供备份和数据的还原工具,以更好地提高工作效率并保证用户的体验感觉。
5总结
在信息技术快速发展、计算机普遍应用于各个领域的今天,资源管理与利用的方式将会发生较大的改变。作为规划管理部门,规划资源的管理与利用是必须面对的问题。本文以杭州市规划局通过杭州市基础空间地理信息系统管理与利用数字规划资源为例,与大家共同探讨数字规划资源管理与利用的方式。
【关键词】GIS杭州市规划局规划资源探讨管理利用
1.前言
随着科学技术的迅猛发展、信息技术的迅速普及、“数字地球”和“数字城市”的理念不断深入人心并逐渐被人们所接受,地理信息系统(GIS)作为当今最新的科技手段之一在各个领域得到了广泛的运用并进入实用化阶段,当然,在规划部门也不例外。面对日益提高的城市化水平,对于多为图形的规划资源,传统的以手工为主的资源管理与利用模式已经越来越不能适应城市迅速发展的需要,实行规划资源数字管理与利用势在必行。GIS技术的广泛应用为规划部门实现这样的目标提供了技术上的保障。
2.GIS技术的主要特点
地理信息系统(GIS-GeographicalInformationSystem)是由硬件、软件、数据和应用四部分组成的一种对空间信息以数字形式进行采集、编辑、处理、存储、组织、模拟、分析和表示的机助系统,是计算机科学同地理学、测量学相结合的一个既反映数量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库。它具有以下主要的特点:①强大的图形功能它可以方便地对空间数据进行编辑、显示、查询等操作,并展现各种地物之间复杂的时空关系。②独特的空间分析它可以对空间信息进行各种复杂的空间运算,实现多元地理信息的迭加分析,以及图形与属性的双向查询。③空间数据和属性数据的完美结合GIS不但可以表现地物的空间信息,而且可以通过属性的形式将一些有价值的非图形信息与图形进行关联,实现图形与信息一体化。④多样化的信息来源GIS技术可以对来自遥感、测量、GPS、各种文档等数据进行相应的叠加,实现多元数据的优化组合。⑤广泛的应用领域由于其能同时使用、综合分析空间数据和属性数据,因在对空间查询、分析功能要求较高的领域得到了广泛的应用,特别是城市规划管理部门。
3.传统的规划资源管理模式
本文我们所提到的规划资源主要包括总体规划、分区规划等规划成果,以及审批红线、规划控制线等规划部门特有的资源。在计算机广泛应用之前绝大部分的规划资源都是纸质的或附属于纸质的,作为档案存放于档案管理部门。纸质资源在利用的工程中存在一定的局限性,主要表现在:①纸质资源的不易检索性:纸质资源由于体积大,容量小,且数量多,在利用时,不易对其进行检索。②纸质资源的孤本性:正是这种原因决定了其较难实现信息共享,纸质资源存储形式单一,数量有限,不能同时为很多的用户提供多种形式的利用。③纸质资源利用中的不易保存性:这种因素的存在导致了在为用户提供利用的过程中,易对纸质资源造成不可避免的损伤与破坏。
4.基于GIS的数字管理的实现
由于纸质规划资源在管理与利用过程中存在许多不足,而GIS技术功能多样化及强大的图形处理功能为解决纸质存在的不足提供了技术保障。要实现基于GIS的规划资源的数字管理必须具备两个最根本的条件:①拥有数字形式的规划资源;②拥有使用方便的GIS系统。
4.1历史规划资源电子化的准备
历史规划资源一般都是纸质的或附属于纸质的,因此我们要实现数字管理,必须先将纸质规划资源实现电子化。下面以杭州市规划局历年的规划审批红线实现电子化的过程为例,讲述实现数字化的步骤。主要步骤如图一所示。
4.1.1纸质资源的扫描
杭州市规划局历年的规划审批红线一般都是经办人员在蓝图上直接用手工描绘出来的,因此我们可以通过扫描仪对附有规划审批红线的蓝图进行扫描,为实现数据的电子化做好准备。
4.1.2扫描文件的纠正、配准以及图形屏幕数字化
扫描结束后,我们通过Microstation作图软件提供的纠正、配准功能对扫描文件进行纠正、配准,并按照我们自行编制的技术方案分层分色进行屏幕数字化。
4.1.3数据的合并与输出
由于数字化工作是分批、多个作业员参与进行的,因此待完成所有的数字化工作后,我们通过MicroStation软件自带的功能对所有的数据进行合并和接边处理并进行相应的检查。由于目前杭州市规划局采用的是ArcGIS平台,因此我们必须将dgn格式的数据转换成shapefile格式数据。但是直接从dgn格式到shp格式相对较为困难,因此我们通过MicroStation转换成AutoCAD的公开数据格式dxf格式,为下一步的数据转换减少技术的难度。
4.1.4数据转换
生成dxf格式的数据后,我们利用自行编写的程序将数据转换成shp格式的数据,同时将需要的非图形信息写入相应的属性表中。
4.1.5数据入库
杭州市规划局通过已经成功建成的杭州市基础空间数据信息系统录入到数据库当中,为在各个客户端的应用提供准备。
4.2现势电子规划资源数据的准备
随着杭州市基础空间数据库系统在杭州市规划局成功建成并在全局系统得到广泛的应用,目前规划审批红线的绘制主要是依托杭州市基础空间数据库系统强大的图形编辑功能,直接在系统中完成绘制工作,数据直接存储至数据库当中,其他用户可以在客户端中实时浏览。
4.3规划资源数据的库存管理
目前杭州市规划局的数字规划资源是直接存储在杭州市基础空间数据库当中,数据库采用先进的ORACLE+SDE技术进行空间数据建库与管理。
4.4规划资源数据的利用
随着杭州市基础空间数据信息系统在杭州市规划局成功建成并投入使用,历史规划资源数字化工作逐步完成,系统对现势数据直接编辑的功能逐步完善,数字规划资源在杭州市规划局各业务处室得到了广泛的应用。从近一年的应用情况来看,其优势非常明显,利用率大大增加,主要体现在:①大大缩短了经办人资源利用检索的时间利用系统快速检索的功能,经办人可以在较短时间内查询到所需的规划资料。②多种类型的规划资源可以结合使用规划审批过程中经办人员可以根据需要对规划审批红线、储备用地、控规地块、规划控制线等多种类型的规划资源交叉使用,这是纸质资源无法满足的。③多位经办人可以同时调阅同一项目的资料由于基础空间地理信息系统支持多个用户同时调用数据,因此一个经办人在调阅系统中的规划资源时并不影响其他人的使用,这样就大大提高了规划资源的利用率,避免了因资料不能及时调阅而影响审批工作的现象发生。5.实现规划资源数字管理的基本条件
基于GIS的规划资源的数字管理与利用和传统的管理与利用相比具有更多便利性和优越性;但与此同时,它的实现也需要众多其它条件的支持。这主要体现在以下几个方面:①要有高性能的硬件设备的支持由于数字规划资源是存储与基础空间数据库当中,同时要接受多个用户的调阅,因此它需要有高性能的服务器的支持。另外,又要数字规划资源多为图形数据,故在应用中要依托较高性能的PC机。②要有强大的网络支持由于客户端的应用与服务端的管理是相对分开的,而且部分客户端与服务端甚至相隔很远,加之数据多为图形数据,因此必须通过传输速度较快的网络进行数据实时传输才能提高应用效率。③要有专业技术人员的技术支持在应用过程中,它不仅需要城市规划方面的知识,而且还要计算机、地理信息系统、测量等方面的专业技术知识的支撑。④计算机技术的普及数字规划资源直接面对的是普通的经办人员,这就需要经办人员能掌握一定的计算机技术。
6.结束语
数字规划资源是一种新兴资源形式,其管理与利用的方式是值得探讨的话题。地理信息系统(GIS)技术在各个领域的广泛运用为数字规划资源的管理与利用提供了一种解决方案。随着GIS技术的不断完善,我们坚信,基于GIS的数字规划资源管理与利用方式将被全国规划管理部门所接受和采纳。
【参考文献】
1.吴沛林《基于GIS的石化企业生产资源数字化管理》石油化工技术经济2002年第1期
DiscussiononManageandUseofPlanningSourceBasedonGISasRed-line
【Abstract】
根据水利部的部署,目前漳河上游流域水资源规划工作正在进行之中。该规划将为规范和指导漳河上游水资源的开发、利用和管理提供依据。鉴于漳河上游地区水资源开发、利用和管理的实际,笔者认为要做好规划工作,应注意处理好以下几个问题。
1、打好两个基础
一是各分区的水资源量。水资源量是可利用水量和可分配水量的基础,应借助本次水资源评价的机会,将这一基础工作扎实、扎牢。
二是各分区水资源开发利用现状。各分区的供、用水等开发利用现状情况,是制定该区域水资源合理配置方案的重要依据,在规划的第一阶段必须做细,为后面的规划工作打好基础。
2、以合理配置水资源,缓解省际水事矛盾为中心任务
目前,《漳河水量分配方案》和《漳河侯壁、匡门口至观台河段治理规划》做为重要依据,在漳河水资源管理中发挥着重要作用。但是二者没有充分考虑流域内水资源情势的变化、经济社会发展等情况,其水资源配置方案也不完善(主要考虑了下游河南、河北两省),已不适应形势的发展和水资源管理工作的需要。规划应全面考虑上述情况,以合理配置省际间水资源,有效缓解省际水事矛盾,特别是保证规划区下游沿河村庄生产生活用水为中心任务,实现漳河上游水资源的合理配置和可持续利用,保障规划区经济社会的可持续发展。
3、加强协调工作
首先协调好晋、冀、豫三省对规划的认识。晋、冀、豫三省均认为,在新的形势下开展漳河上游水资源规划很有必要。但对规划的开展,山西认为应充分考虑今后的发展,而河南、河北则认为应尊重历史,考虑下游生产、生活需水的同时,兼顾下游的生态用水需求;这无疑增加了规划的难度和协调的工作量。规划应在坚持公开、公正,及可持续发展的原则下,协调好三省的认识,以利于规划工作的开展。
其次要协调好几个技术问题。一是与流域水资源综合规划相协调。本规划是流域水资源综合规划的专项规划,规划区是流域综合规划规划区的一部分,应与流域综合规划相互协调配合,基础资料共享互补,规划数据相互衔接。特别是对六大灌区和邯郸、安阳两城市的考虑应与流域综合规划相协调。二是考虑南水北调的影响。规划应充分考虑南水北调工程对本规划区及其供水区域的影响,结合本规划区水资源承载能力分析,对规划区及其供水区域的水资源配置方案进行综合分析。三是为保证规划的合理、可行,应对规划中的一些关键指标,如灌溉定额、生活及工业用水定额等,在充分协商的基础上,制定采用的标准或原则。
4、处理好与“国发[1989]42号文”的关系
1989年,国务院以国发[1989]42号文批复了《漳河水量分配方案》,使之成为漳河上游冀、豫两省分水的重要依据。本规划应处理好冀、豫两省用水与“42号文”有关规定的关系,并从整个漳河上游水资源合理配置的角度出发,对“42号文”进行补充和完善。
5、规划应具有较强的可操作性
规划区存在跨省及省际边界河流且水事矛盾多发,这就要求规划应充分考虑水资源管理的实际情况,从整个区域可持续发展的角度出发,协调各方关系,制定具体的、具有较强可操作性的措施,以利于规划的实施。
6、重视水市场理论在管理中的作用
2001年和2002年漳河上游两次跨省调水的成功实践,为该区域的水资源管理探索了一条新的途径。本规划应重视两次调水过程中,水市场理论在水资源合理配置、预防水事纠纷等方面的作用,总结并提出进一步的管理措施,保障规划的有效实施。
7、重视信息化技术在水资源配置中的作用
漳河上游规划区内已建大中型水库100余座,另有大量引提水工程,这为规划区水资源的合理配置提供了有利的硬件条件。若结合信息化技术的应用,加强水库之间及地表与地下水之间的联合调度,则将对漳河上游地区水资源的合理配置、高效利用,充分利用洪水资源,缓解下游用水紧张局面,预防和缓解水事纠纷发挥重要作用。
8、要注意发挥有关地市的作用
如何建设新农村,现在的理论探讨有些滞后。首先表现在新农村建设的目标上,现在的提法是“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主。”,实际上这个提法应该加上“生态良好”一项,成为“生产发展、生态良好、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主。”我认为新农村建设最重要的是改善农业生产条件和保护农村生态环境,而这二者是密切相关的,可以作为一个工程。农村地表水浅层地下水污染土壤污染,水土流失和生态环境单一,生物多样性减少,洪涝灾害问题是主要的农村环境问题。
其次是基础设施,这牵涉到投资结构的问题,即投资的时空分布。区域内的城市形态聚居形态要符合自然规律和经济规律,投资如果和符合规律的城市形态耦合,则会比较合理。否则,如果是撒胡椒面式的投资,则投资的回报率低,且可能有负作用,举个极端的例子,如果一个村子位于生态脆弱的山区,如果要修路,投资很高,还可能会破坏生态,如果是重要的生态保护区,可能把居民迁出比较合理。
资金是投向大城市,中小城市,还是小城镇,一直是学术界争论的焦点。一种观点认为,应该在肥沃的土地上合理密植,也就是把资金投向大中城市,密植的典型例子是“浦东新区”。资金过于集中与大城市和特大城市,使城乡差别过大。现在投向农村有“矫枉过正”的意思。但笔者认为我国城市化过程刚进入快速发展时期,不能由一个极端走向另一个极端,而应注意与合理的城市形态相应的基础设施的合理形态。
要确定城市的合理形态,首先要用景观生态学方法研究区域的景观结构。根据景观异质性原理,依次确定需要保护的耕地的范围(农业用地),生态用地的范围及城市建设用地的范围,由此确定基础设施的走向。工业应适当集中于城镇体系结点上,建设生态工业园。
是不是把“华西村”克隆就能建设好新农村?如果全国大部分村庄学“华西村”模式,必然是一种分散发展工业的模式。这种模式会增加环境保护的难度,增加物流成本,降低土地使用效率。可以想象,污染向农村的扩散会恶化农村生态环境。“华西村”模式只适用于工厂分散治理模式具有经济性的情况。
较好的城乡一体发展模式是:在中心城市辐射范围内,根据自然资源及交通区位等条件,合理布局制造业城市(20~80万人),并将在这些制造业城市工作的产业工人转化为城市市民,给予完全的市民待遇,为他们规划住宅,托幼,中小学,医院等公共设施。由于城市的人均占地低于农村人均占地,这种发展模式比分散式发展要更节约用地。
工业适度集中布局便于组织循环经济链,形成生态工业园,也便于一般污水集中处理。只有一些采用清洁工艺实现零排放的绿色工厂可以分散到乡村。因而基础设施建设投资重点转向农村,还要分轻重缓急,不宜平均分配,而应重点投入到有工业化城市化潜力的村镇网络结点上,以及联结这些结点的基础设施通道上,以在未来形成城乡一体的,合理布局的城镇体系。这样才能体现城乡统筹的原则。
新农村建设需要科学规划。华西村虽然是成功的,但却不能以简单“克隆”华西村来建设新农村。因为农村建设本质上是区域发展问题,必须从区域的角度考虑土地利用。如确定一个区域内水源保护区,湿地系统,可淹没区范围,生物多样化保护区,自然和文化景观保护区,生态敏感区,地质灾害多发区等都需要系统的科学研究,并对土地利用方式和基础设施走廊的选线提出限制,而在村的水平上是无力作出这样的研究和规划的。在一个区域内(至少是县域内)需要对工业有总体布局,避免遍地开花,而这是在目前的新农村建设中最令人担心的,理想的是以流域为单元进行可持续发展的规划。
基础设施投资重点转向农村,怎么转值得深入探讨。正确的方式是在景观生态学研究的基础上,制定城乡一体的区域发展规划和区域土地利用规划,据此进行新农村建设。
笔者初步归纳了一下,农村发展的投资领域有:
(一)加强基本农田保护,防治土壤污染和水土流失,完善农业水利设施,改善农业生产条件方面的投资。
(二)地质灾害治理国土整治方面的投资。
(三)农村生态环境保护的其他投入。
(四)道路交通,公共交通
(五)信息通讯网络
(六)农村能源及电力建设
(七)农村饮用水工程
(八)文化景观保护
(九)农村科学教育设施
(十)农村医疗设施
(十一)农村文化设施