地理信息工程专业知识

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地理信息工程专业知识范文第1篇

测绘工程专业要求学生需要学习人文社科、测绘工程、遥感科学与技术、地理信息工程、通讯网络、数据库等方面的基本理论和基本知识，接受测绘项目设计、技术开发、工程管理等方面的基本训练，了解测绘科学与技术的前沿理论、技术发展动态，掌握扎实的测绘学科基本理论和系统的专业知识，具有较强的测绘数据分析能力，从事测绘生产的专业技能，能进行测绘工程软硬件系统的集成开发和设计、技术改造与创新的初步能力；具有良好的工程职业道德、强烈的爱国敬业精神、社会责任感和丰富的人文科学素养；具有较好的组织管理与沟通能力、环境适应和团队合作的能力，具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作能力。

2科学设置课程体系

课程体系是若干课程的集合，课程也是若干知识单元的集合。为了适应信息化测绘时代下社会对测绘人才的要求。学院改革传统的“书本型”和“技工型”教育模式，课程设置体现“宽口径，厚基础”，分析每门课程开课的先后顺序、内部逻辑关系、教学大纲、知识内容结构以及本课程在人才培养中的地位和作用。学院参照测绘教学指导委员会制订的专业规范，确定测绘工程专业主干学科为测绘科学与技术、地理科学、地球物理学。核心知识领域为地球空间信息采集技术、数据处理理论和方法、测绘信息表达与应用、计算机网络与信息系统、地球科学理论与空间环境知识。加强课程之间的合并归类，加强课程之间逻辑结构的联系和内容衔接，使课程之间具备连贯性、交叉性和系统性，有利于学生从整体上系统把握专业知识。同时加强相关专业的课程，如地理信息系统原理、遥感原理与应用、航空与航天成像技术、土建工程概论、城市空间信息学、城市规划原理、土地资源管理学和地球物理学等方面的课程，跟踪学科前沿知识、新技术和社会热点问题。总之，课程设置高度体现理论与实践相结合、专业性与时代性的结合。

3优化测绘实践教学环节

测绘工程专业属于技术应用型专业，对学生实践能力的培养有很高的标准和要求。为了适应信息化测绘下的实践要求，学院本着“增加比重，注重实效，提高能力，形成特色”的原则，每个课程层次和模块都设置有相应的实践环节，增加实践教学时数和新技术应用的实践环节，构建适应信息化测绘下的3个实验层次的实践教学新模式。同时学院充分利用与测绘有关企事业单位的良好合作关系，共建共享实验平台，建成多个系列化、层次化的实践能力培养实践基地。3个实验层次是指基础技能型、综合设计型和创新研究型实验：基础技能型实验：主要开设二、四等水准测量、数字测图实习、误差理论与测量平差基础课程设计等实验，让学生了解和熟悉相关仪器，掌握基础操作技能和专业基本理论素养。综合设计型实验：主要开设专业实践课程，如大地测量课程设计与实习、工程测量学课程设计与实习、GNSS测量与数据处理实习、三维建模、遥感实习、数字摄影测量实习、物理大地测量学课程设计与实习、大地形变测量学课程设计与实习、GIS课程设计与实习、空间数据库实习等。并按照专业基础、专业组选方向设置综合性课堂实习，将数字测图、GPS测量、大地测量、GIS实习以及测绘数据处理这5门相互独立实习的课程组合为现代测绘技术综合实习。创新研究型实验：主要是通过大学生科研项目、毕业设计和学生参加老师的课题等方式，让学生在各个开放专业实验室中自主设计和实验，学生可根据自己的兴趣爱好独立设计并完成实验。

4借鉴国外办学经验，完善人才培养模式

地理信息工程专业知识范文第2篇

关键词 测绘；可持续发展；观念更新；技术进步

中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0075-02

0引言

社会的高速发展，为人类创造丰富的物质财富的同时，也出现了很多急需解决的问题，例如人口急剧增长，生态遭受破坏，环境受到污染，资源被过度开发等等。这一系列问题的出现，严重地阻碍了社会的健康发展。为此，人类必须寻找一条既适合全人类发展，又与周围的环境能相互协调的道路。早在19世纪90年代，国际上就提出了要实现人类的可持续发展的新思想与新目标，于是，国际测绘界明确宣布了自身的重要职责，那就是为人类社会可持续发展服务。对于我国来说，由于人口过多，能源不足，环境遭受恶化等等问题的出现，更拉远了与世界先进国家的距离，因此，为了对可持续发展部署进行认真贯彻，国际进行了信息系统与数据库的建立，通过对地理信息系统、地观测等相关技术的应用，对地球表面随时变化的物理信息与几何信息进行掌握，对地球上出现的各种变化及现象进行掌握，从而指导人类对资源进行合理地开发，防御各种自然灾害，保护及改善我们所处的自然环境，从而创造出适合人类生存的环境。

1可持续发展的工具——测绘

在进行可持续发展的整个过程中，资源、人口、环境是三个基本的要素，这三个要素既能相互作用，又能相互依存。三个要素中，人口是核心问题，人口在对资源进行利用和消耗的过程中，对我们的生存环境有着直接的影响，资源则是基础，资源的分布状况和承载力，对人口的生活质量起着重大影响，而环境则作为人类社会生存发展的一个基本条件存在着，人类要想利用资源和改造资源，必须在一个限量内，即要维持在环境的容量之内，环境的遭受破坏对人类的生存有着不利影响。对于同个国家的不同地区，或者不同的国家来说，由于生存的空间和人均资源存在差别，要想可持续发展的战略目标得以贯彻，则要弄明白地区与地区之间，国家之间存在怎样的差异，由于资源、人口以及环境的状况总在不停地变化，因此需要对空间分布的状况进行监测，同时，社会经济的可持续发展，对提高空间的管理、规划以及决策水平有了深切的要求，所有这些社会经济的发展，测绘界为它们带来了机遇。

2 测绘本身可持续发展研究

在社会经济的可持续发展中，测绘为此提供了地理信息以及测绘保障，在自身寻求进步的同时，测绘界秉持着自身发展的理念，并使自身得到持续的发展。一直以来，测绘一直以稳健的步伐向前发展，除了进行观念上的更新外，还从技术的更新、人才的培养等方面入手，从以往以传统的手法进行测绘，到如今使用的地理信息工程的发展，并逐步向地理信息产业以及空间决策支持方向迈进。

2.1在观念上进行更新

以往进行测绘时，主要内容是对大地控制网进行建立，或者测制各种比例尺的地形图，因此存在信息综合服务能力低下，品种不够丰富的现象，这些年来，测绘界有了新的认识，意识到要利用各种各样的非接触以及接触仪器，组合系统及传感器，对地球整体、外层和表面的各种人造和自然的物体进行研究，包括对非语义及语义的物理、几何、时间变化、人文信息等进行量测、采集、存储、分析、管理以及显示等等。

2.2关于技术进步探讨

20世纪70年代至80年代初，测绘生产单位是以模拟式的传统技术为主要对象，其产品不仅应变能力低下，且生产周期过长，适应能力的低下，使得在社会经济条件下无法发挥出应有的作用。为了解决这一难题，在20世纪80年代中期，国家测绘局专门组织专业队伍，对数字化的测绘技术体系进行研究，经过几十年的努力，有了长足的发展，除了建立多个省级或国家级数字化测绘生产基地外，并且拥有数字化测绘系统的建立，且这套测绘系统有属于自己的知识产权，从而有了两种形式生产能力的产业结构的形成，这两种产业结构包括数字与模拟的产业结构，促进了测绘专业的快速服务能力以及应变能力。

于是，随着测绘业的发展，卫星空间定位技术取代了大地测量平面定位，数字摄影测量时代取代了传统的解析摄影测量以及模拟摄影测量，地图也由传统的模式向地图数据库以及电子地图方向迈进，动态地图代替了静态地图，立体地图替代平面地图，并且在现实技术的支持下还可以进入地图，并且，测绘专业人员还对3S集成系统进行深入的研究和应用，同时利用GPS快速、实时地对空间位置进行定位，对于环境及其目标的非语义或者语义的变化及信息进行实时地获取，对多源时空数据，采用GIS动态存取及其集成管理。

2.3关于人才的培养

随着科学技术的发展，测绘界也努力建立一支高素质的专业队伍，对专业人员的综合素质及能力进行提高，并且对专业人员的知识结构进行改善。在以往，由于测绘专业人员的视野过于狭窄，知识面不够宽，思维较为古板，对于学科的交流与合作参与性不强，对测绘专业的业务开展以及成果及应用积极性不够，阻碍了测绘专业的发展，因此，为了使专业人员对测绘的科技进步进行适应，能够适应不断变化的外部需求，对专业人员的个体知识面进行拓宽，使得专业人员能够掌握专业知识，并进行深入研究，积极累积经验。

为了使测绘专业人员开阔视野，增长知识，测绘专业对专业的知识进行拓宽，增加了非测绘类课程的比例。这些年来，全国多所高校纷纷开设新的测绘工程专业，把原来工程测量、大地测量、遥感测量以及摄影测量等几个专业进行融合，努力培养出“宽口径，厚基础” 的专业人才，而对于测绘学科分支下的学科所需缺的专业人才，则设立专业的培养渠道进行培养。

参考文献

[1]中国21世纪议程管理中心.论中国的可持续发展[M].北京:海洋出版社，2004.

[2]陈运泰，孙枢,吴忠良.跨世纪的中国地球科学[A].中国地球科学发展战略的若干问题[C].北京：科学出版社，1998：17-39.

地理信息工程专业知识范文第3篇

关键词:测绘工程硕士;课程设置;原则;实践;研究生;论文选题;创新能力

工程硕士专业学位的设置是我国学位与研究生教育的一项重要改革措施，它突破了我国研究生培养中单一型的培养模式及研究生教育的瓶颈，在研究生教育的理论与实践中具有里程碑式的意义，已经给我国的科技进步、经济建设和高等工程教育改革带来了积极影响，产生了巨大的社会效益。工程硕士在我国是一种新的学位培养模式，在培养工作中有许多问题和措施尚需不断探索和完善，其中专业课程的设置是一个核心的问题，因为课程是人才规划的蓝图，培养与教育目标能否达到，关键在于专业课程的设置。

一、测绘工程硕士的培养特点与培养目标

测绘工程是研究地球和其他实体与空间分布有关信息的采集、量测、分析、显示、管理和应用的工程领域。研究内容包括确定地球的形状和重力场及空间定位，利用各种测量仪器、传感器获取与空间分布有关的信息，制成各种地形图、专题图和建立地理、土地等各种空间信息系统，为研究地球自然和社会现象、解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题以及为国民经济和国防建设提供技术支撑和数据保障。

根据工程技术人员工作性质，测绘工程领域范围大致可分为：动态大地测量与环境变化及灾害监测，空间大地测量理论与技术，精密工程测量与三维工业测量，海洋测量技术，交通导航工程，土木、水利、矿山、海洋工程测量，地籍测量与土地信息系统，数字摄影测量，遥感图像处理与制图，地理信息系统工程，地图制图及其生产自动化，国土规划与管理。

测绘工程硕士的培养主要是为了解决测绘行业及相关工程部门高层次创新型、应用型、复合型人才紧缺的矛盾，面向生产第一线培养高层次工程技术和工程管理人才。通过培养，测绘工程硕士研究生应掌握所从事工程领域坚实的基础知识和宽广的专业知识，以及解决工程问题的先进研究方法和现代化技术手段，具有独立承担工程技术或工程管理工作的能力，具有较高的综合素质和较强的创新能力和适应能力。

由于测绘工程硕士生源主要是来自企业的技术骨干和管理骨干，他们参加工作多年，知识结构单一且趋于老化，跟不上现代测绘新技术以及信息社会的飞速发展，通常都是工程现场实践经验丰富、理性思维能力较差，责任心强、记忆能力差，理论分析能力弱、解决一般实际工程问题的能力强，思考问题全面、注意力不易受干扰但思维反应速度较慢，这些特点就决定了测绘工程专业课程在设置方面既要充分考虑企业单位的实际需求，又要充分考虑学生的实际特点，在教学方面要采用适合于成人的教学方法与教学形式。

二、测绘工程硕士专业课程设置的原则与要求

根据测绘工程硕士的培养目标与具体特点，专业课程设置应该尽量遵循以下几条原则：

1.专业共性原则

测绘工程领域工程硕士专业学位标准中的课程体系是对本领域工程硕士所需掌握基本理论、专业技能知识的规范和基本要求，也是所有测绘工程硕士教育深入和具体的教学要求，因此在课程体系的制定中应体现本领域知识理论系统的共性问题和要求。具体而言，在专业基础课与专业必修课程中，要设置一些能够体现出测绘工程理论基础与技术基础的课程，比如现代测量数据处理理论、现代大地测量学、数字摄影测量原理、地理信息系统原理、遥感原理、当代地图学、测绘工程专业英语等课程。通过这些课程的学习，可以使他们掌握测绘工程学科的基本理论，奠定坚实的专业基础。

2.应用性原则

工程硕士的培养目标决定了在课程设置方面必须对应用性原则充分给予考虑。工程硕士教育与工学硕士教育的显著区别在于理论与实践相互关系及其课程结构的要求有所侧重。工程硕士专业学位在保证基本理论教学要求的基础上，强调工程实践，重视知识的应用，不是培养纯理论型、科研型的研究生，而是培养应用型、管理型、复合型的工程技术和工程管理人才，因此在课程设置方面必须充分体现专业学位教育的应用性、实践性等特点。具体而言，在测绘工程专业选修课中，要设置一些实践性、应用性特色较为明显的课程，比如高等应用测量、变形观测数据处理、精密工程测量、水下地形测量、GPS数据处理、“3S”集成技术与应用、GIS软件工程、电子地图设计、图像处理与分析、土地信息系统、土地资源评价的理论与方法等。这些课程都带有极强的应用性，并且与具体工程实践也有密切的联系，教师在授课时可以结合具体工程实例，采用案例分析的方法讲述，极其容易被学生消化与吸收，达到满意的效果。

3.特色性原则

课程设置的特色性是指在统一培养目标和课程设置标准的前提下，工程硕士专业学位课程体系可以有一定的校际差异性，各个高校课程设置应具有地方性、差异性、开放性和灵活性。开办测绘工程硕士专业学位教育的高校众多，不同的学校处于不同的地区环境，具有不同的学科与人才优势，具有不同的研究方向与特色，具有不同的办学传统与风格，所以，应允许学校在课程设置方面具有一定的自主性，以利于发挥其特长与优势。比如武汉大学测绘学科在卫星定位研究方面向实力雄厚，大连舰艇学院测绘学科在海洋测绘方面成果卓著，中国矿业大学、河南理工大学测绘学科侧重于矿山测量与开采沉陷方向……这些学校都可以根据本校的实际情况开设一些能够凸显学科研究特色的专业选修课程，使特定学校的特定培养具有了不可替代性或特殊性，而且在某些具体领域的实践适应性上也将发挥重要作用。

三、我校测绘工程硕士专业课程设置实践

河南理工大学测绘与国土信息工程学院自2002年开始招收测绘工程硕士，主要面向全国主要大、中型煤炭企业以及各类测绘单位的技术骨干与管理骨干，迄今累计招生达90余人，授予学位32人。根据近六年的培养经验总结，结合学校测绘学科的具体情况，制定出了既满足测绘工程硕士培养目标，又体现出学校办学特色的专业课程设置方案（见表1）。

结合测绘学科发展，我们及时开设了测绘学科进展专题讲座，专门安排在不同研究领域卓有建树的教授、博导以学术讲座的形式为工程硕士授课，使其了解学科的最新发展前沿。结合学校测绘学科实际，我们开设了与矿山测量相关的特色选修课程，为煤矿测绘技术人员量身定制理论联系实际的课程体系，切实解决他们生产实际中遇到的问题，通过几年的实践，成效十分明显，受到了学生的一致好评。

四、结束语

工程硕士的培养质量是工程硕士培养的生命线，专业课程设置是工程硕士培养的重要内涵之一，只有不断地完善专业课程设置，强化领域特色，才能满足企业对人才知识结构的需要，才能满足企业技术人员的知识更新需要。随着测绘学科的不断发展和专业建设的不断完善，要正确制订为企业工程服务的测绘工程硕士专业课程体系，把握好质量关，抓住机遇，迎接挑战，全面推进测绘工程硕士专业学位的教育。

参考文献：

[1]范素娟，王燕春，童瑞娟,等．量身定制，确定工程硕士课程体系[J]．化工高等教育，2007，（1）102-104.

地理信息工程专业知识范文第4篇

关键词：矿山地质环境；地质遥感；GIS

中图分类号：TU984 文献标识码： A

前言

“3S” 技术是遥感技术（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系统（Global Positioning Systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。遥感技术不断发展，同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多，可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。

国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉（ 塌） 陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面，为矿区地质环境监测提供新技术手段，促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。

1矿山环境污染监测

1.1水体污染监测

水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准，水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图，从而直观的看出水污染的情况。

1.2大气污染监测

矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近，且被污染区域下方地物朦胧，有雾笼罩感，TM、ETM光谱信息丰富， 对大气污染识别较好。

2矿区地质灾害监测

2.1 滑坡遥感监测

矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害，主要表现为2种形式：一是开采过程直接造成山体滑坡；二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物，堆积到一定程度时， 在内外营力共同作用下形成松散层滑（坡）塌。矿区滑坡遥感监测方法， 需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先，通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子， 并确定其对滑坡发育的重要程度；然后，根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等，其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。

2.2泥石流遥感监测

泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害，其形成有3个基本条件：一是松散物发育；二是河谷纵坡坡降5%-30%；三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上，采用213 波段组合，图像进行线性增强后，泥石流沟显示灰白彩，沟口的扇状冲积锥显示较清晰；QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。

3地貌景观的破坏监测

煤矿、铁矿及非金属矿露天开采，道路开挖，造成基岩、地表土壤剥离、植被破坏，导致地表类型从植被过渡到的矿石，从而增加了降雨和岩石的接触面积，造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地，尾矿在遥感影像上最容易识别，能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像，采用图像融合和图像增强的方法，提取矿山植被破坏动态监测的变化信息，分析出不同时间段开矿对植被破坏情况，并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积，并利用GPS野外核查和实地采点，进一步核查矿山破坏情况，从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。

4 结语

本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述，利用遥感和 GPS 技术开展遥感监测工作，通过监测数据变化的时空分析，设计 GIS 数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关，可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像（TM/ETM/OLI）进行动态监测；对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率（TM/ETM/OLI）和高分数据（SPOT）相结合的方法来进行遥感监测；对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像（QuickBird＼IKONOS）和航片（无人机航片）进行监测。

随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善，光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成，随着北斗卫星系统的逐步建立，大型数据库（如ArcObject / Oracle等）的开发技术逐步完善，矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系，建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范，全面推进以遥感、地理信息系统为核心的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用，直接服务于矿区可持续发展，具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 饶欢. 基于”3S”的矿业环境监测技术研究[D]. 信息工程大学， 2008.

[2] 李明立， 原振雷， 朱嘉伟. 矿山固体废物对环境的影响及综合利用探讨[ J] . 矿产保护与利用， 2005（ 4） ： 38- 41.

[3] 武强， 刘伏昌， 李铎. 矿山环境研究理论与实践[M] .北京： 地质出版社， 2010.

地理信息工程专业知识范文第5篇

关键词：信息时代; 城市规划设计；信息技术

Abstract：Along with the information technology rapid development and its widespread application, the urban planning design is experiencing a profound transformation from the traditional pattern to the informationization pattern, this article discusses two aspects from the macroscopic quantification analysis and the microscopic planning design to carry on the forward-looking analysis, and provides the reference to the urban planning designers in this information times.

Key words：information times; urban planning design; information technology

中图分类号：TU984.1

文献标识码：A

文章编号：1008-0422(2008)08-0135-02

1信息技术与城市规划设计

信息技术是以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容， 以计算机等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性技术学科。在20世纪70年代兴起的新技术革命中，信息技术占有极其重要的地位，对世界各国的经济、政治、军事、科学研究、文化教育乃至人们日常工作生活的各个方面都产生了巨大的影响，对推动经济发展和社会进步发挥了重大作用。

城市规划是根据城市的社会和经济发展目标对城市建设实施全过程控制的过程，这一过程除决定于城市规划管理体制及规划设计和管理人员的素质外，还决定于对城市历史、现状信息的把握，信息的分析、处理和利用。当今时代已逐步进入信息时代，信息技术的广泛应用带来了一场深刻的信息革命，它对社会和经济发展将产生深远的影响，对城市规划也不例外。麻省理工学院教授米切尔(William J．Mitchell)认为：“信息时代产生的新的城市结构和空间组合将会深刻地影响我们享受经济机会和公共服务的权利、公共对话的性质和内容、文化活动的形式、权力的实施以及由表及里的日常生活体验。”(《City of Bits》，1995)目前信息技术已经渗透到规划设计领域的各个方面，各种新的城市规划分析、设计和表现技术层出不穷，城市规划设计领域正经历着一场从传统模式向信息化模式转型的深刻变革。

2宏观层面

2.1城市产业发展预测

经济地理学中的生产力布局理论认为：产业是城市核心和支柱，城市在本质上是一、二、三次产业的聚合体。由于不同产业在土地利用方式上的差异，因此各项产业用地在空间上呈现出不同的分布特征。如在城市中心区往往分布着付租能力最强的商业、办公等第三产业用地，在城市边缘区和郊区则分布着以工厂为主的第二产业用地，在城市远郊区则是从事第一产业的农业用地。这说明城市各项产业用地之间的数量比例关系和空间分布特征是城市土地利用方式形成的根本依据，在城市产业构成和城市土地利用方式乃至城市的整体空间结构之间存在着一种基本的耦合关系，即城市空间结构实质上是城市产业构成在空间上投影的产物。一定的城市产业空间构成必然与一定的土地利用方式相对应，通过对城市产业发展的研究，能够使规划人员把握城市空间演化的基本趋势，制定出科学的规划方案。

在收集城市历年来各种产业发展数据的基础上，综合运用经济学、运筹学、统计学等学科知识，人们可以建立起城市产业发展的数学模型，通过计算机的模拟运算，就能预测未来一段时期内城市各种产业的发展状态，并可逐年将预测数据与实际发展数据进行对比，将其反馈回预测系统，对原有模型加以修正，以更准确地预测未来城市产业的发展。这一过程中涉及到大量数据的收集和处理，由于受专业知识、时间、精力等诸多因素的制约，以往规划人员对此几乎无从下手，只能采用相对简单可行的趋势外推方法进行估算，因而难以真正把握住城市产业发展的整体趋势，也就难以制定出科学的规划方案。在今天，规划人员既可以借助信息技术与经济学界的专家相互协作，展开对城市产业发展的研究，也可以直接采用已经开发成功的计算机模拟程序来对城市产业发展进行预测，以分析城市产业空间布局演化的基本趋势，为城市土地利用和空间布局规划提供科学的依据。

2.2 城市人口预测

人口预测是指根据一个国家或地区现有人口状况以及影响人口发展各种因素的发展趋势的假设，对未来人口发展状况的测算。人口预测具有重要的实践意义，是国家制定未来人口发展目标和生育政策等有关人口政策的基础，对研究制定国民经济和社会发展决策具有重要的参考价值。就规划设计而言，人口的数量、构成和空间分布直接决定了未来城市发展的规模、对各种基础设施和公共服务设施的需求量以及城市空间结构的基本构成。在宏观层次的规划中，上述表现的更为明显。如在城市总体规划中，城市总用地面积、人均建设用地等一系列重要规划指标的确定都是以城市人口预测为基础的。虽然人们早已认识到人口预测对于规划设计工作的重要性，但在信息技术手段相对匮乏的时期，规划人员无力进行大量人口数据的收集、整理和分析研究，通常采用的方法是用几种经验预测法分别进行预测，然后进行相互比较和校核，再进一步确定未来城市人口规模的取值。这种方法虽然简便易行，但在实际工作中由于受到规划人员自身业务水平、长官意志等诸多因素的制约和影响，规划设计人员往往难以客观准确地确定人口预测模型中各项参数的取值，参数取值的随意性大。这往往使人口预测流于形式，缺乏必要的科学性。

信息技术的应用为规划人员摆脱上述困境提供了有力的工具，以厦门市城市空间信息工程技术研究中心开发出的人口地理信息系统为例，该系统建立在地理信息系统平台基础上，它将传统的人口预测技术和近年来蓬勃发展的GIS技术 （Geography Information System,地理信息系统）结合起来，不仅能够快速准确地预测未来城市人口在数量上的增减变化，而且能够分析城市人口在空间上的变化规律和演化趋势，从而便于规划人员进行城市总体规模、城市空间布局等重大问题的论证研究。

2.3 城市交通预测

交通预测是通过对大量观测数据进行归纳整理基础上建立起来的数学模型进行演绎，预测交通量变化的一种技术手段。通过交通预测，可以确定各条道路的交通荷载，即交通量的大小。通过交通预测可以进一步确定道路的断面形式、宽度等关键要素。因此，交通预测是城市道路网规划的前提和基础。而道路网的形式又进一步影响和制约着城市土地的利用方式，对城市整体空间布局起着举足轻重的作用，是决定城市总体空间布局的基本因素，因此，科学的城市规划必须以准确的交通预测为基础。

在信息技术尚不发达的时期，交通预测仅仅是少数经过专业训练的专家才能胜任的工作，对于大多数城市规划人员来说，虽然他们已经认识到交通预测对于规划工作的重要性，但是由于缺乏交通预测的专业技能，在实际工作中，他们往往倾向于采用相对简便的经验预测法，而不是进行更为准确的量化分析。例如在城市路网规划中，他们常用道路网密度作为路网规划的依据和标准，而在具体的道路设计时则参照类似地区通过经验类推来确定道路断面的形式和宽度等。这种做法虽然有其合理性，但缺乏足够的科学依据，并难以摆脱个人经验的影响，其本身并不能成为一种科学的规划方法。

随着信息技术的迅猛发展，借助计算机强大的数据处理能力，交通预测中数学模型的建立与反馈修改过程都可被编成自动运行的程序。在进行交通预测的时候，人们只需将观测到的交通数据输入计算机中，或者利用现代化的监视设备和数据搜集仪器完成数据的自动输入，就可以进行交通量的预测。持续更新的观测数据被不断地反馈到预测系统中，系统通过将观测数据与预测数据进行对比，自动完成对预测模型的修正，实现动态地实时跟踪预测。由此可见，信息技术的应用不仅大大提高了交通预测的精度和效率，而且降低了交通预测的难度，使规划人员在无需精深掌握交通预测专业技能的前提下，就能准确地进行交通预测，为城市道路网规划和总体空间布局规划提供可靠的依据，提高城市规划的科学性。

3微观层面

3.1场地分析

场地分析是规划设计的起点，在以往，规划师主要借助地形图来分析场地的坡度、植被、径流等特征，并通过现场踏勘获取直观感受加以进一步核实，然后据此绘制诸如坡度、植被之类的专业分析图进行场地特征的分析。整个过程基本上都在设计人员的头脑中完成，需要设计人员具有较强的空间想象能力和图形表达能力，工作量大且沟通不便。随着计算机三维表现技术的日益成熟，现在规划设计人员可以利用多种三维建模软件进行地形建模，将抽象的现状图转化成具体生动的空间模型来进行场地的分析。目前应用较多的建模工具主要有Arch view、3DMAX、3DViz等，其中Arch view是基于地理信息系统的应用软件，它要求用户具有一定地理信息系统方面的专业知识，且对输入数据有非常严格的要求，属于专业化的建模软件。3DMAX、3DViz都与AutoCAD保持着良好的协作关系，二者能直接应用AutoCAD文件进行三维建模，而不需要用户掌握额外的专业技能，因此比较而言，两者较Arch view建模更为简单易行，应用更为广泛，属于大众化的建模软件。以利用AutoCAD与3DMAX进行现状地形建模为例，只要将AutoCAD现状图中的等高线进行简单地分层处理，然后输出到3DMAX中，直接应用“地形”(Terrain)命令即可生成现状地形模型。现状地形三维空间模型的建立为规划人员展开进一步研究提供了一个基础性的共享平台，规划人员可利用现状地形三维模型展开一系列诸如高程、景观视线等方面的深入分析研究，从而大大提高规划设计工作的效率。

3.2成果表达

在传统规划设计中，最终的规划成果通常是一整套专业化的图纸，其中大部分图纸都是平面图纸，透视图寥寥无几。这种基于平面的表达方法，对于大多数没有经过专门训练的公众来说，过于专业化的图纸往往显得晦涩难懂，难于理解蕴涵其中的真实意图，因此公众也无法对规划方案展开积极有效的评论，结果必然造成公众与规划设计人员在沟通上的困难。由此可见，在传统规划设计中，规划成果表现手段的匮乏在客观上抬高了公众参与规划的门槛，由于规划方案无法有效地吸引公众的注意力，引起公众的兴趣。公众在事实上自觉或不自觉地置身于规划设计之外，真正意义上的公众参与无从谈起，从而就使规划设计仅仅局限在少数专业人员的圈子里面，“以人为本”的设计理念无形中变成了一句空洞的口号。

三维建模、VR（Virtual Reality，虚拟现实）等信息技术的广泛应用为城市规划提供了直观而生动的成果表现手段。规划设计人员通过运用3DMAX、3DViz等建模软件，可以将规划成果在电脑虚拟空间中栩栩如生地表现出来，并可进一步将其制作成为静态的透视图或者沿一定路径进行游览的三维动画，从而使人们在规划方案尚未实施之前就能看到其形象。相对于传统表达方式而言，利用信息技术进行规划成果的表现不仅能完全真实地反映规划设计的全貌，而且通过声音、图像等多媒体处理技术，能非常直观地将规划方案呈现在公众面前，吸引公众的兴趣，鼓励他们对规划方案展开全面讨论，这对增强公众参与规划的积极性和规划方案的进一步完善都不无裨益。

4面向信息时代的城市规划设计

信息技术的发展为城市规划设计提供了较为详尽的第一手数据资料和多种分析与表现的工具和方法。随着信息技术发展及其在城市规划设计领域的广泛应用，从宏观到微观，从技术到方法的各个层面都给传统的城市规划设计以更多的启迪，城市规划工作者应在可能的条件下充分运用各种先进的信息技术方法，积极开展面向信息时代的城市规划设计方法研究，切实增强城市规划的科学性，为实现城市的可持续发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 孙世界，吴明佳.信息化城市的特征――关于信息化条件下我国城市规划的思考[J].城市规划学刊.2002.1.

[2] 王颖.走向信息社会的居住生活与环境[J].城市规划学刊.1997.1.