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数码城市(CyberCity)的概念,技术支撑和典型应用

数码城市(CyberCity)的概念,技术支撑和典型应用
数码城市(CyberCity)的概念,技术支撑和典型应用

数字中国·3 S世界

数码城市(CyberCity)的概念、技术支撑和典型应用

李德仁院士武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

摘要

本文介绍了有关数码城市CyberCity的概念、技术支撑和典型应用。论文从CyberSpace的概念出发,引出CyberCity的概念,随后从建立数码城市的需要出发,简要介绍了其六大支撑技术,即信息高速公路与计算机网络技术、航空航天遥感技术、三维数码城市GIS技术、差分GPS技术、城市差分GPS服务系统技术和数据库管理技术。文章第三部分重点介绍了数码城市的主要应用。文章的主要结论认为:数码城市作为信息时代城市发展的一面旗帜,应当高高举起。

关键词

赛博空间,数码城市,GIS,虚拟现实技术,航空航天遥感技术,差分GPS技术,联邦数据库与互操作,三维城市规划,智能交通。(一)从赛博空间到数码城市

1.1赛博空间(CyberSpace)

赛博空间的概念是美国小说家Wiliam Ginson最早提出的,他在1984年出版的著名科幻小说《精神人》中,将赛博空间定义为由计算机生成的景观,是连接世界上所有人、计算机和各种信息源的全球计算机网络的虚拟空间。

赛博空间提出的时间不长,由于Cyber本身有虚拟、计算机化、数字化、网络化及多维等含义,关于它的概念尚未有一个明确、统一的中文定义,但是我们可以这样理解:赛博空间是一个多维虚拟空间,它的数据信息存储在计算机网络上,任何一个虚拟空间的产生都依赖于存储在因特网内的电子数据。尽管赛博空间存在的历史还不到二十年,但是它以惊人的速度发展,很快就遍及世界上最大的计算机网络——因特网。如今它仍旧以每年翻倍的速度继续向前发展,估计它将是21世纪网络科学发展的又一个新标志。

赛博空间有其独特的空间特性。在这里,物理距离已无意义,我们必须设想一个方法来表达距离。第一个是有效距离,这是一种功能距离,如用时间或成本来表达的距离。第二种是心理距离,即们们从认知上感到与对象多么靠近的主观度量。第三种是整体距离,在此每条链有单位长度。另外,大多数赛博空间不考虑地球引力。事实上,地球引力的方向和大小或时间因果关系可以任意定义,容易修改。再有,描述赛博空间的三维矢量的单位长度和方向随着位置变换。从这种意义上来说,单个建筑物和街道的大小或是形状不受空间条件的约束。保持空间形状的唯一要素是拓扑关系。用自己心理的缩放比例来替换原始的地球引力、系统时间、颜色配置和空间尺寸的设置,我们不仅能创建自己喜欢的空间而且能与其他用户分享有感知的、给人以美感的空间。

很明显,赛博空间不是我们生存的空间,它是一个庞大的、塞满各种各样信息的数据集合体,是一个全新的计算机网络空间。用户可以对其进行访问和修改;可以在这个空间里“自由翱翔”;可以设计自己风格的社会生活;创建梦中的理想的生活环境;只要你拥有一台跟服务器连接的计算机,你不出家门就可以实现你漫游世界的梦想;你跟一个与你不同区域、不同国度的用户进行联系,不再受时间和空间的限制,你们在这里相遇、交谈和相互交换意见。赛博空间不仅提供了听觉信息同时也提供了视觉信息。在这里用户能享受他自己设计环境的乐趣。在这里每个人都能设计和创建梦中的城市。最主要,在这里我们彼此相遇不受实际空间约束。尽管赛博空间不可能给出关于生存环境问题的最终答案,但是它给我们更多机会用不同的手段去探测和沟通。

1.2数码城市(CyberCity)

由于城市在现代社会中的重要地位,赛博空间的一个最主要子集就是Cyber City,目前译作数码城市。

不象真实的城市,数码城市由电子信息数据组成并保存在因特网上。描述地球表面、建筑物的纹理和扑关系的信息通过当地服务器上载到网络上。数码城市除了城市三维模型以外还包括其他一些信息比如金融信息、市政、城市规划信息、通讯信息、房地产信息、环保与城市绿化信息、旅游信息和一些常规商品信息等等,他们与用户一起组成了一个新的有用空间。我们可以这样理解数码城市,它是城市地理信息和其他城市信息结合并存储地计算机网络上的能供远程用户访问的一个新的城市空间。在空间描述语言如VRML(虚拟现实模型语言)和软件的帮助下,能访问到网络的人都能创建自己的空间,而且能容易地维护和更新内容。另一方面,通过连接IP地址,不同的城市可以连接起来。

因特网上的数码城市大致可以为三种。第一种以文本形式提供的信息源。与数码城市相关的文档数据是一个HTML主页或者是一个站点。由于难于领会行踪和连接的结构,不能提供给用户一个城市的概念,这种数码城市更象是一个目录。第二种是二维站点,它包括城市地图和风景画。大部分的站点采用了整个城市的地图作为主页,用户通过单击相应部分就能进入特定的站点。地图和风景画一起提供了城市空间次序很好的浏览。但在可见影象的数量上的访问的速度上大打折扣。随着影象的增多和细节的增加,找到这些影象将是件很费时间的事。再有城市的内容和连接是设计者预先给定的,不管用户喜欢还是不喜欢,都必须接受它。第三种是三维数码城市空间,在这个三维的世界里,空间次序的视觉理解变得非常容易。通常用象VRML的空间描述语言来介绍这些空间。三维数码城市意在模拟实际世界,减少处理速度,提供了一个生动的城市空间,是目前全世界正在热点中的话题。

三维数码城市的产生可以追述到二十世纪八十年代初,Skidmore Owens 和Merrill(SOM)在三维城市模拟上有所表现。SOM的芝加哥电信结构模型激发了这个领域的早期工作。这个私人公司使用虚拟技术建立了电信框架模型从而留给顾客很深的印象并赢得了更多的工程。许多公司继续他们的先例在城市的这一方面发展作了大量开发。利用建筑绘图和野外估计技术组建的墨尔本城市。1990年利用测量信息创建的英格兰,Bath城市模型,它是由CASA研究组创建的。1991年,英国伦敦城市大学用航测和地面摄影方法构建三维城市模型,用于新建房屋报批审查,同时,Strathclyde大学的UCLA和ABACUS以及墨而本大学等,也在这方面作了研究。多伦多城市规划局在这方面的研究已经有了十几年的历史。瑞士苏黎士理工大学Gruen教授对西欧各国的欧式风格的城市正在建立三维城市模型,包括苏黎士、汉堡、伯尔尼等。美国大中城市三维建筑物模型数据采集工作大部分由我国航测生产单位承担。随着万维网技术、虚拟技术及空间信息技术的发展,三维数码城市将会得到很快的发展。

(二)建设数码城市技术支撑

数码城市是在计算机网络上实现的,需要有多种学科支持,特别是信息学的技术支持。建设数码城市所需的关键技术主要包括以下几个方面:信息高速公路和计算机网络、遥感技术、地理信息系统(GIS)、差分GPS技术、数据库管理技术、虚拟现实技术等等。

2.1 信息高速公路和计算机网络(城市信息基础实施)技术

网络和通信技术在近几十年取得了令人鼓舞的飞速发展,特别是宽带网络技术、IP技术、W AP技术以及数字微波技术、卫星数据中继技术和调频副载波技术的发展为数字地球和数码城市的建立创造了必要的基础。其发展趋势可以从以下几个方面进行概括。

1)公用骨干电信网向分组化、大容量化发展

为了更加便宜有效地处理和传送数据、语音和视频信息,电信网正由传统的电路交换网向基于IP的分组网转移,基于IP的分组网采用TCP/IP协议使得不同网络间的连接大大简化,而宽带IP网巨大的网络带宽和流量使信息流量大大增加,可以满足不同业务和大量用户的要求,这一点为大数据量的空间数据(特别是影像)的网上传送提供了可能。宽带IP网推动了高速路由技术的发展。高速路由器的出现省去了A TM,直接在SDH网上运行IP数据包,这就是IP over SDH。将G位T位线速路由交换技术与密集波分复用(DWDM)技术结合,就可以完全抛开A TM和SDH,在光纤上直接传送IP数据包,这就是IP over WDM。就IP业务而言,采用IP over WDM省去了ATM层的处理,传输效率比有ATM时提高了许多,实施简单,价格也便宜。采用密集波分复用技术后,省去了SDH设备,每个通信不再是SDH的分复用一个通信道,而是独占密集波分复用的一个通道,进一步提高了网络的效率,降低了网络的造价。

另外,卫星通信开始向宽带化、移动化发展,满足卫星广播电视和数据直播业务的地球同步轨道卫星、用于定位系统和移动电话系统的中低轨道卫星已经商用化,满足大数据量的多媒体交互业务的低轨道宽带卫星正在积极研制中,这些都是使得空间信息技术与通信技术的集成成为可能。

2)接入技术向宽带化、无线化发展

接入网是目前通信网的瓶颈,首先要解决宽带化问题,以满足多媒体通信和高速Internet 数据下载的需要。一方面,为用户提供宽带业务的接入网技术和光纤到家庭(FTTH )、XDSL 和HFC 已经成熟并开始应用于通信工程;另一方面,基于宽带与无线接入技术的多点分配系统(LMDS )、移动宽带系统(MBS )、无线局域网和无线A TM 的应用研究日益广泛。支持快速连接、高速率数据下载业务的接入技术为空间数据的网上发布、浏览和分析处理提供技术保障。

3)移动通信向高码率发展

随着通信业务向大数据量和实时化方面发展,2MB/S 的码率越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要。目前国外开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10MB/S 的码率。高码率移动通信系统的发展,可以提高数码城市空间信息技术中要求进行适时、大数据量传送的应用系统的效率。

4)通信终端向多媒体和移动化方向发展

如何结合各自的技术优势,不受信息资源的限制和用户访问时的位置限制,以统一的标准向用户提供无处不在、多种多样的信息网络服务,成为网络界和电信业界共同关注的一个焦点,即通信终端的多媒体化和移动化。会议电视、PSTN 可视终端、IP 电话、WAP 手机、呼叫中心和家庭信息终端都是为适应通信终端的多媒体化和移动化发展。值得一提的是,基于Internet 中广泛应用的标准(如HTTP ,TCP/IP ,SSL ,XML 等),提供一个空中接口和无线设备独立的无线Internet 全面解决方案,同时支持未来的开放标准的W AP 协议,旨在通过定义一个开放的全球无线应用框架和网络协议标准,将Internet 和高级数据业务以智能信息传递的方式引入数字移动电话、寻呼机、PDA (个人数字助理)等无线终端,并实现兼容和互操作。多媒体和移动化的通信终端为数码城市数据的适时、交互处理提供了基础平台。

此外,数字微波技术、卫星数据中继技术和调频副载波技术也取得了迅速发展。这些都为数码城市信息的实时传播和动态发布创造了必要的技术条件。

即使如此要将数码城市的海量影象、纹理、几何和属性数据在网上快速传输,仍需要解决数据压缩、传输和解压等问题。

2.2 航空航天遥感技术

在数码城市中,建筑物是最重要的部分。因此,在三维数码城市中,建筑物的三维重建是一项很重要的工作。航空影象是建筑物重建的主要数据源,特别是数字摄影测量技术为三维城市数据的获取提供了最经济快捷的方法。在三维城市模型中,航空摄影测量提供了下列重要数据:建筑物的三维重建模型、数字高程模型和数字正射影象。多光谱影象还可用来区分数码城市中的植被和人造物体等。优于1m 分辨率卫星遥感图象,为IKONOS Ⅱ等也可以用来重建建筑物的三维模型。

直接使用激光扫描器来测量表面几何关系,特别是在密集的城市区域,它是获取高精度数字表面模型的最佳选择。有一些激光扫描仪可用来测量表面反射比,从而提供了密集区域数据,使物体的获取变得容易。精确的地形获取受到激光扫描仪横向分辨率的限制,通常的激光扫描仪每平方米只有一个采样。然而,基于直升飞机的激光扫描仪达到每平方米5个甚至更多采样的高分率,已经用在建筑物场景的获取中。使用航空影象和激光扫描,屋顶的结构(通常也就是建筑物的结构)能进行自动或半自动的三维重建。激光扫描对获取建筑物正面也是一种很强的工具。

为了提供更详细建筑物正立面信息以供重建,可以采用地形测量获取正面结构,但是大多数情况下,摄影测量(特别是数码相机的应用)和使用地形测量中的控制点定位位相结合是一种有效的方法。数字近景摄影测量软件包越来越完善并能得到精确纹理绘制的3D 模型。车载三S 集成系统也可以用来进行这项工作。

2.3 Cyber City GIS 技术

GIS 数据是数码城市空间信息的基础。GIS 提供了二维数码城市中的地图和三维城市模型的信息,同是GIS 为庞大的城市数据提供了管理、存储和维护的有效手段。

从二维的地理信息系统转换到成熟的数码城市的描述时,城市数据管理成为时髦话题。在数码城市中,三维建筑物形状的重建和绘制、表面性质的描述和材质参数都已成为数据库的一部分。一个成熟的3D 数据库包括几何关系数据、照片纹理和其他附加信息数据,加起来将达到几千亿字节的数据。比如,深圳的数码城市模型数据至少有200Gbytes 。

庞大的数据库需要使用有效的空间数据结构来组织。数据结构的设计必须符合用户的需求。传统的地理信息系统(2D GIS )采用关系数据库管理系统的特性(RDBMS Relational Database Management System ),这对数据的维护、更新、空间分析和数据快速恢复是很有效的。然而,现代的城市数据管理不得不处理更复杂的请求和维持更复杂的数据。很明显,新的数据管理方式不得不代替旧的关系管理。面向对象的数据库管理系统(OODBMS )或者至少是对象关系型数据库管理系统(ORDBMS )正在取代旧的管理模式。为了达到3D GIS 数据的可视化目的,Kofler 设计并实现了一种数据结构(1998),他的思想就是结合R-trees 的概念和层次细节的概念与一体,关用OODBMS 来组织。分层的、面向对象的3D 数据库模型的特点,可以快速访问空间数据,支持多用户访问,以重要的绘图格式输入输出,支持传统的查询特别是对GIS 和CAD 等等。这种3D 数据库到底有什么新东西呢?为了达到尽可能高的速度,减少从数据库到虚拟程序转换的数据量是很重要的。因此,数据库需要具有一些“绘图的智能”。它必须只在当前的视线范围内采集物体(金字塔或是圆锥内)。非标准的查讯语言不能用在这里。因此,应该开发一种用在快速的“透视查询”中的新算法。分层的边界框,R-trees 和类似的技术用来支持快速的索引和搜索。需要有智慧的纹理处理。纹理存储为多分辨的位图(位图金字塔)。为了减少存储量,避免速度上打扣,纹理必须进行压缩(可能使用FPEG )或实行动态纹理加载。这种技术能在所有的数据转换之前给出图象的影子。因此,先在视点附近获取物体和先在较低的细节获取大的物体显得很重要。假如数据库的访问运行在低速的网络中,这种选择更显得重要。

目前专门用于三维数码城市的GIS 软件纷纷问世,武汉大学吉奥公司推出的CCGIS 就是其中的一种,它已用于建立上海、北京和深圳等城市的三维数码城市中。图1是用CCGIS 软件所建立的数码深圳的一个小区,可以进行三维城市小区漫游、查询与各种属性库的链接,从街区漫游进入房屋内部漫游等等。

2.4 虚拟现实技术

可视化是人机交互的基础,为用户设计自己的生活环境提供了窗口和工具。有了可视化技术以后,用户才能改变初始设置,从而实现 图1 数码深圳

梦想。

虚拟现实(VR)技术是在计算机虚拟环境下实现人类的视觉、听觉、嗅觉、味觉等功能感受,使人如临实地,又灵境技术。在本文中主要讨论视觉仿真。

虚拟现实(VR)技术首先应用在军事和航空领域,在技术产业化后,才被广泛应用到各个领域:娱乐、建筑设计、规划、艺术、医学等领域。虚拟现实技术的发展速度可以与电脑技术的发展速度相比拟。

早在1989,Van Driel就认识到虚拟现实技术的优点在于我们了解信息的方式。估计50%的大脑神经是关于视觉方面的,更在甚者,认为三维显示能刺激更多的神经细胞:在处理问题的过程中涉及到更多的大脑。举例说,在二维的等高线地图里,在进行分析之间,先在大脑里形成地貌的概念模型。加之一些地形绘制复杂性,即使是对一个极机智的头脑来说理解二维地图也是一件艰巨的任务。然而,有了虚拟技术之后,三维显示模拟了空间现实,从而使观测者更快地认识和领会在高程上的变化。

虚拟现实技术的应用很广泛,如建筑物视觉效果的评估、城镇设计和城市信息系统、气候、环境和电波传播的模拟等。虚拟现实和三维模拟是数码城市表现的主要形式。在虚拟技术的支持下,赛博空间代替了传统的抽象地图和用来解释、分析和讨论设计思想和城市进展的描述性文件,而以生动的图片展现在用户眼前。设计者展示在人们面前是设计结果明确的照片纹理信息,从这里可以看到设计后的城市面藐。照片纹理的三维城市模型方便了人们的理解。他们能识别特定的元素并能根据空间位置和比例尺的大小来调整他们的视线,除非人们有读设计的丰富经验,否则对非专业人员来说传统的产品和GIS很难明白和容易混淆,虚拟技术解决了这种弊端,展现在人们面前的是栩栩如生的三维城市模型,克服了设计专家和顾客之间的空间文化的差异,并为人类观察自然、欣赏景观、了解实体提供了身临其境的感受。

除了上述通过三维量测数据加上表面及卫星影象建立的三维GIS模型的可视化外,还可以利用具有立体重叠的航空航天影象来制作可量算的虚拟现实(MVR)。

其原理是在制作正射影象数据库(DOQ)的同时,再制作与之套配能进行立体量测的立体正射影象配对影象库(SOP)。通过频闪偏振或互补色立体眼镜,用户总可以实时地观测一个无上下视差的可量算虚拟现实。其优点是用户可直接在GIS环境下观察和量测他所要的三维目标的几何特性,如树高、建筑物高、地质结构和断裂的三维尺寸。

由作者提出的这种方法,目前已取得初步成果。

2.5 城市差分GPS技术

过去二十年中,空间定位技术,特别是GPS卫星定位导航技术和现代通信技术相结合,使得利用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间,从静态扩展到动态、从事后差他处理扩展到实时(准实时)定位与导航。

为了对付美国曾施行过的SA政策和AS政策,各国相继发展了广域差分GPS技术(WADGPS)。它是通过设在已知坐标的一个主站和若干个副站上的FGPS基准点,长期连续地接收GPS卫星信号,通过这种同步观测,求出GPS观测值中的卫星量历误差改正、卫星中差改正及电离层时间延迟改正,并将这些改正值传送给所有用户,从而大大提高实时差分定位的精度。

基于这种原理,在数码城市的意义下,可以很方便地建立城市GPS差分服务网。可以借助城市广播电台的调频台副载波,将来也可以借助于第三代无线通讯网实时地将GPS三项改正数传给用户机,也可以将用户机信号传给监控中心,从而能达到米级、分米级和厘米级的定位精度,也可以对城市交通工具、银行运钞车、消除公警用车进行实行滥控,成为解决城市智能化交通的有力手段。图2为正在建设中的深圳市差分GPS服务网示意图。

GPS服务网

市话网

市话网

监控分析中心

卫星定位信号

发射台

FM电台

基准站1

基准站2

基准站3

基准站4

基准站5

用户

全向天线

Modem

图2 深圳市差分GPS服务网

2.6分布式数据库管理技术

数码城市是建立在计算机网络上的多尺度、多时相、多数据源的庞大的、具有海量数据的分布式数据库系统。因此它对数据库技术提出了极高的要求,其中包括:

1)多分辨率、多数据源和多时相的一体化数据库管理技术。数码城市的数据中包含各种分辨率(从30米到1米,甚至0.5米)的正射影像

数据和房屋纹理影像数据,这是属于栅格数据,要用具有金字塔结构的无缝影像数据库管理系统(如Geo公司的GeoImageDB)来管理。

数码城市的大量图形数据,如土地地块、房屋三维结构点、交通、水系、绿化、公共设施等均是矢量数据在GIS中表述的,而城市地表三维形态,即DEM是用TIN或GRID来表示的。

因此要管理这三类数据,需要用栅格、矢量、DEM一体化的数据模型,这在GeoStar4.0版本中将全面实施以存储x、y、z为基础的三库一体化数据管理,而且它还能直接通过Oracle提供的SDC直接与大型关系数据库相连,即实现空间数据与属性数据的一体化管理。

2)数码城市作为数字地球的最主要子集,是一个连接各个数码城市的基于Internet等互联网的分布式数据库管理系统,因此人们提出了联

邦数据库和互操作问题(Federal Data Bases and Interoperability)。

3)数码城市的智能化应用和满足市民要求的高级分析和决策功能需要我们开拓数据挖掘技术,使得人们能借助这个工具能找到对其有用的

知识。例如,我们曾用数据挖掘方法,从银行营业状况数据库中找出了几十条规则来提高GIS资源配置算法的效能,更好地实现了新营业点的选址。

(三)数码城市的应用

借助于城市的信息基础设施和空间信息基础设施所建立起来的数码城市是对现实城市中自然和社会活动的三维、多时期基于网络的数字再现,它的应用将遍及城市的各行各业和方方面面,包括政务系统、城市规划、市政管理、房地产管理、城市交通、环境保护、园林绿化、环境卫星、公安消防、网上医疗、电子银行、远程教育、智能小区管理、电子商务、网上图书馆、网上旅游、网上娱兴节目点播、房地产交易等等。

基于二维GIS的城市基础信息系统是建立、维护和更新1∶500,1∶1000,1∶2000,乃至1∶10,000城市及其郊区空间数据库,上述各种专业应用则在此基础上加载有关的空间和非空间数据,这类应用已在我国大中城市得到了普及,基于Internet和Intranet的各种信息系统也已开始在城市专业部门得到了应用。

下面侧重介绍一下基于三维城市模型的数码城市的应用,这是代表了全世界城市信息化一个新热点。

数码城市的一个主要应用就是用在城市规划和设计中。三维城市模型成为设计的一种重要工具,城市的管理需要各种各样的空间信息。数码城市与城市规划主要有两方面的联系,一个就是利用万维网(WWW)描绘城市规划。假如大多数公民能访问因特网,公民可以提供城市规划设计图信息,怂恿公民参加和进行城市规划的公共讨论。事实上,许多政府和市政当局已经把设计信息和相关标准公布在网上。利用数码城市,城市规划者可以根据自己的视觉习惯来创建城市。计算机的模拟使用户自己“幻想”空间。虚拟技术使城市规划变得灵活,在规划的不同阶段可以对其进行调整。利用它可以很方便地对各类空间信息进行分析:在很短的时间内就可知道城市的密度和分布情况,城市园林的空间分析,并研究其与建筑物的关系和城市生态环境的影响,模拟城市的环境污染,分析建筑物之间的间隔等。另一方面,可以把数码城市当作城市空间的新形式和我们对它的设计和创建过程的贡献。数码城市由电子信息数据组成,在计算机网络里组织和保存这些数据。描述表面和拓扑信息的结构通过服务器上载到网络上。不象真实城市那样,变换以后就没有信息保留下来,数码城市的数据可以永远被保存着,而且容易更新和维护。这样设计者可以比较不同设计阶段的模型,从而为城市设计者提供了一个更加灵活可靠的工具。

数码城市为用户提供了各种各样的信息。旅游者可以通过计算机访问自己感兴趣的城市,点击主页上的地名进入相关站点,可以了解城市的名胜古迹,旅游路线、交通信息、旅馆等等信息。更详细的数码城市允许用户“参观”旅馆的房间。总之,数码城市为用户提供了身临其境的感觉。

三维城市模型最先在电话公司的规划设计中得到应用。现在已经扩展到了其他领域,如军事、微气候的研究、空气污染分析、无线电公司的定位设计、无线电信号传播、噪音传播分析和社会生态研究等等。在深圳,数码城市正在与房地产信息系统结合。

数码城市中的智能化交通问题也值得加以进一步介绍。

智能交通系统(Interlingent transportation system,ITS)就是充分利用现代化的通信、定位、传感器以及其他与信息有关的技术来减少交通拥挤,提高交通量,改善交通安全状况,充分利用路网资源并减少对环境的影响,快速实现交通信息的采集和传递,在人、车、路之间构造了最优时空模型,从而合理分配交通资源,改善地面交通条件一项有战略意义的系统工程,其涉及到先进的空间定位技术、基础地理信息采集和更新技术与通信技术。基础地理信息是ITS的数据支持平台,由于道路等基础建设的日新月异,城市交通网和高等级公路网的建设周期减短,使得基础地理信息必须快速更新,方可具备实时、全面、准确等实用特征,从而保持ITS的现时性。高分辨率的卫星遥感(1m分辨率)与航空摄影测量成图方式相结合,再辅以成图方式较为灵活、快捷的“3S”自动道路测量系统,可以快速、高效地采集和更新地理信息(空间三维坐标信息和地物属性信息),进行大比例尺的数字地图成图及地图修测生产,解决ITS中基础地理信息数据的现时问题。基于“3S”集成的空间信息采集中,通过DGPS可以提高空间数据的测量精度。DGPS要求差分站和基准站建立良好的广播通信,可以采取的通信方式有广域无线方法(固定到移动)、专用短程通信(固定到移动)和车辆到车辆(移动到移动)。

另外,通信也是整个ITS的重要组成部分,车辆的实时定位、导航和车辆调度、管理必须建立在成功稳定的通信链技术基础上。因此,ITS必须将交通运输与远程通信世界联系起来,选择的通信技术要求满足局部、区域和全国的要求。目前可供选择的通信手段包括无线电、卫星、蜂窝电话、广播呼叫、无线电数据系统(RDS)和中断电台技术。选择的原则是为特定的问题选择适当的通信手段,同时考虑最佳报告率、容量、地域覆盖和性价比等因素。

经济的加速发展和市场的繁荣带来交通运输的空间繁忙和各种车辆的迅速增加,由此带来的交通问题也日益严重。空间信息技术和通信技术的结合,在道路交通领域实施智能交通系统不仅能大大改善交通问题,而且能改善全球环境,促进经济可持续发展战略和不断提高人们生活质量。

总之,数码城市(Cyber City),作为信息时代城市发展的一面旗帜,我们应当高高举起。

城市景观规划控制

城市景观规划控制

第一章城市景观 第一条防护距离和防护绿地设置除应符合如下规定外,还应满足相应环境影响评价: (一)仓储区内部、工业区内部、工业区与居住区之间应建卫生防护绿地,其宽度不得小于30米。 (二)产生有害气体及污染物的工厂应建卫生防护绿地,其宽度不得小于50米。对污染严重的工厂,应根据实际需要确定防护林带宽度。 (三)生活垃圾卫生填埋场主要污染源边缘宜设置宽度不小于100米的卫生防护绿地。 (四)生活垃圾焚烧厂、生活垃圾堆肥厂周边应设置宽度不小于10米的绿化隔离带。 (五)大型生活垃圾转运站绿化隔离带不应小于15-20米,中型生活垃圾转运站绿化带不应小于8米,小型生活垃圾转运站绿化带不应小于3-5米。 (六)污水处理厂厂区外围应设置不小于10米的卫生防护绿地。 (七)饮用水源水厂厂区周围应设置宽度不小于10米的卫生防护绿地。 (八)变电站周边宜设置宽度不小于10米的绿化隔离带。 (九)高速公路两侧宜各设置宽度不小于50米的防护绿带,其中中心城区高速路宜按内侧300米,外侧500米的距离设置建筑控制地带;快速路两侧宜各设置宽度10-50米的防护绿带。 (十)铁路干线两侧宜设置宽度不小于30米的防护绿带。 第二条单位附属绿地是指附属于居住区、工业区、仓储区、政府机关团体、商业性设施、对外交通设施、市政公用设施等单位用地范围内的绿地。单位附属绿地设置应符合如下规定: (一)居住区附属绿地的设置应符合第三章第二节的有关规定。 (二)工业区附属绿地的设置应符合第六章表6.3的有关规定。 (三)其它单位附属绿地面积占单位总用地面积比例宜符合表12.1的规定。 单位附属绿地规划指标表12.1 用地类别单位类别绿地率(%) 医院、疗养院、宾馆、高等院校≧40 中小学、机关团体≧35 公共服务设施用地 体育场馆、大型文化娱乐设施≧30 商业、服务业、商业性办公≧25 对外交通用地交通枢纽≧25 仓储用地10-20 (四)城市水面率计算纳入城市绿地中统一计算,具体控制指标可结合地块实际情况在规划设计条件中另行约定。 第三条道路广场绿地是指道路和广场范围内可进行绿化的用地,分为道路绿带、交通岛绿地、广场绿地和停车场绿地。道路绿带指道路红线范围内的带状绿地,分为分车绿带、人行道树绿带和路侧绿带。道路广场绿地的设置应符合如下规定: (一)道路绿化应符合行车视线和行车净空要求。

城市道路绿化带设计说明

经济技术开发区道路景观绿化设计 城市道路不仅仅是连接两地的通道,在很大程度上还是人们公共生活的舞台,是城市人文精神的综合反映,是一个城市历史文化延续变迁的载体和见证,是一种重要的文化资源,是构成区域文化的灵魂要素。 第一部分现状分析 一、工程概况 1.工程概况 2.气象概况 属暖温带大陆性季风气候,春夏秋冬四季分明。但冬夏长春秋短降水和气温的年际和季节变化较大。 路线所经区域的气象概况 温度:年平均气温在15.4℃,冬季一月份平均气温0.4℃,;夏季炎热七月份平均气温26.4℃。年日照总时数为2026.80小时,相对湿度54%。 降雨:年平均降雨量580-608mm多集中在夏秋二季。 蒸发量:年蒸发量平均700-750mm. 日照:年日照2058.2小时辐射总量为114.0千卡/平方厘米。 风:主导风向夏季为西南风,冬季为东北风。 结冻:最大冻深为35cm。 3.区域内土壤条件 的土壤主要为泥质潮土和沙质壤土,PH值8.38。 4.区域内水资源 地下水位较高,埋藏深度一般为2—5米,水量丰富,水质清洁,是西安市重要的水源地。 二、区位分析 是陕西制造业整合的重要平台,是国家级西安经济技术开发区的核心组成部分。将在3~5年内建成工业总产值超1000亿元的先进制造业基地;位于泾河以北,西铜高速公路以东,园区交通便利,未来发展潜力巨大,目前累计入区项目101个,总投资368.5亿元,已形成商用汽车、重型机械、新材料等为主导的产业格局;总投资150亿元的兵器工业科技产业基地项目建成达产后将新增产值300亿元,未来将重点培育发展军民结合型装备制造业和精细化工产业。 三、规划设计依据 1、相关的道路绿化规划与设计规范。

智慧城市的缘起与概念 课程的考试88分

一、单选 ( 共 6 小题,总分: 40 分) 1. 本讲认为城市的发展主要可以分为()个阶段 A.三 B.四 C.五 D.六 2. 中国工程院副院长邬贺铨认为()是智慧城市的重要标志。 A.智慧 B.信息化 C.物联网 D.互联网 3. 以下哪项不是本讲提到的“城市病”的症状 A.交通拥挤 B.老龄化问题严重 C.社会不安定 D.人口拥挤 4. 智慧城市的主线是() A.在城市经济社会各领域充分运用新一代信息通信技术 B.最大限度地开发、整合和利用城市信息资源 C.为居民、企业和社会提供及时、互动、高效的服务 D.推进实体基础设施和信息基础设施相融合、构建城市智能基础设施 5. 1964年,受到经济困难时期的影响,我国的城市化率是() A.14.00% B.19.80% C.10.60% D.13.10% 6. 依据智慧的内容以及所起作用的不同,可以把智慧分为三类:创新智慧、发 现智慧、() A.探索智慧 B.规整智慧 C.领导智慧 D.沟通智慧 二、多选 ( 共 4 小题,总分: 20 分) 1. 以下属于智慧城市的核心技术的是() A.物联网 B.云计算 C.IPV4 D.无线网络

2. 智慧城市涉及的3I特征是指() A.国际化(International) B.感知化(Instrumented) C.信息化(Informational) D.互联化(Interconnected) 3. 城市起源理论主要可以分为以下几个理论() A.经济和市场起源论 B.地理和环境决定论 C.需求和功能决定论 D.市场交易论 4. 智慧城市的基本特征有() A.信息电子化 B.服务泛在化 C.管理智能化 D.决策科学化 三、判断 ( 共 5 小题,总分: 40 分) 1. 城市是人类社会发展到一定阶段的产物 正确 错误 2. 诺贝尔经济学奖得住斯蒂格利茨指出中国的城市化和新技术革命是影响21 世纪人类进程的两大关键性因素。 正确 错误 3. 城市首先出现在四大文明古国:中国、古埃及、古印度、古希腊。 正确 错误 4. 城市形成的过程中的第二个阶段的特征是出现劳动分工,集市开始出现。正确 错误 5. 城市治理法制化、透明化是城市发展的一个重要趋势。 正确 错误

智慧城市理念和关键技术

浅谈智慧城市理念和关键技术 摘要:随着gis技术应用领域的不断完善和信息共享优势的不断体现,智慧城市已经成为中国城市建设一个重要的发展方向。从“智慧城市”概念的提出,到今天各种信息应用技术的不断完善,智慧城市在各大城市和相应领域的建设取得了很多的成绩。地理信息数据的共享平台的建设是解决数据共享的核心技术,同时云计算和物联网也是智慧城市建设的关键技术。现阶段各个领域都在不断的完善和探索智慧城市的新技术。 关键字:智慧城市,云计算,物联网,数据共享 abstract: with the constant improvement of the gis technology applications and embodies of the information sharing advantage, the smart city has become an important development direction of china’s urban construction. from introducing the concept of “smart city” to continuing to improve information application technology, the smart city construction in major cities and the corresponding field made a lot of achievements. geographic information data sharing platform solve data sharing issues, and cloud computing and internet of things is also a key technology for smart city construction. at this stage, we continuously improve and

城市道路景观与植物造景理念

城市道路景观与植物造景理念 城市道路景观是城市景观的重要组成部分,在城市绿化覆盖率中占有较大比例,道路绿化是环绕在城市中的一条带状景观,在改善城市生态环境和丰富城市景观中发挥巨大作用,道路景观代表了一个城市的整体风貌,反映了城市的个性和发展状况。道路绿化要充分利用道路沿线原有的地形地貌,因地制宜的进行绿化布局,在满足交通需要的前提下,突出自然与人文结合、景观与生态结合,形成城市独有的绿化景观文化。 1满足功能性要求 1.1改善城市生态环境 城市道路上穿行的机动车辆日益增多,它们是道路上废气、噪声、尘土的主要流动源,使行人和道路附近的居民深受其害。而道路上茂密高大的行道树、配置合理的绿带、建筑前庭绿地及街头绿地、广场等,对于调节道路附近的温度、湿度、减低风速、净化空气、减弱噪音、抗震防灾、杀菌等方面都具有显著效果。据北京有关部门测定:车行道上空1.5米处气温为34.6。C时行道树荫下为32.7。C;乔木、灌木、绿篱、草坪结合而配置紧凑的5米宽绿带,可减低噪声3-5Db(A)。可见,道路绿化对改善城市生态环境的作用。 1.2组织交通 城市道路常设置不同形式的绿化,一般用中央绿化隔离带将上、下行车辆分隔,用两条绿化带将快、慢车辆分隔,在人行道与慢车道之间

又有行道树绿带或人行道绿带将人车分流,另外,在交通岛、立体交叉桥等处也有一定量的绿化。在路口和转弯地段,特别是立体交叉的出入口,还常用树木作诱导视线的标志。这些不同形式的绿化都在创造安全有序的交通环境、提高交通效率和行人的安全、缓解司机视疲劳等方面起到了很大作用。 1.3美化市容 植物,这种软的自然物质,正如其生态作用不可代替一样,对道路所产生的景观效果也是任何其他材料都不可替代的。“道路绿化”从景观学的角度来讲,就属于“植物造景”,即应用乔木、灌木、藤木、草本及水生植物来设计和创造景观,充分发挥植物本身形体、线条、色彩等自然美,配植成美丽画面,供人们观赏。植物景观在很大程度上决定着城市的风貌。美好的园林景色,不仅能满足人们的观赏需求,而且能在一定程度上满足人们的生理和心理需求。道路绿化带属于人类塑造的一种特殊的“绿廊”,直观上看,这个廊道的树冠阻挡了阳光直晒和风沙吹袭,造成了微观环境的改变,实质上它承担着对城市的人流、物流、能流的运输通道的积极保护作用。绿化改造形成的植物绿廊,既能很好地改善道路周边环境,也有利于行车交通安。例如:立交桥匝道外侧的成行绿树对行车来说,就是良好的诱导标志,这在景观生态学中可视作是绿廊特有的分割、屏障过滤和连通性能的反映。 现代化城市要求形成安静、舒适、优美的环境,创造四季季相变化的城市景观。美好的市容风貌,是映入来到该市所有人眼帘的第一印象,

城市设计文献综述

城市设计(Urban Design)一词首次出现于1956年在美国哈佛大学举办的“城市设计系列研讨会”。它的出现取代了含义较窄的“市政设计”(Civic Design) ,而是更多地从人的体验和社会试用角度去关注公共空间的设计,是对“公共领域”(Public Realm)的设计和管理(Carmona, 2003)。城市设计从20世纪六十年代发展至今,已基本形成一套比较完备的理论体系及创作方法,并在过去的20年里,得到实践操作的验证日趋成熟,被越来越多地被东西方学界所认知和接受。 城市设计最初起源于对当时西方社会盛行的“现代主义”城市建设的一种批判声音、一种后现代主义的思考,它包括对现代主义建筑设计、现代主义城市规划及景观规划等的颠覆性质疑。这种对当时权威的质疑首先出现于简雅各布的《美国大城市的生与死》(1961)一书。书中从一个普通城市居民的角度,强烈地谴责了以CIAM为首的现代主义城市设计和建筑设计是对美国城市的大肆破坏,并指出现代主义设计中所提倡的所谓“花园城市”会导致城市高犯罪率的产生。而真正的和谐城市的设计应该更多地鼓励公众回归街道、广场及其他公共空间。 此外,对城市设计的理论发展有重要作用的文献和思想还包括:凯文林奇在《城市意象》(Kevin Lynch ,The Image of City,1961)所提出的城市空间的“可读性”(legibility),强调了城市设计中,公众对城市场所的认知;高登库仑在《城镇景观简编》(Gordon Cullen, The Concise Townscape, 1961)中提出用创造“一系列视觉印象”(a serial vision)来构筑城镇景观,并为后来的城市设计工作提供了一种有效的美学创作方法;阿尔多罗西的《城市建筑》(Aldo Rossi, Architecture of the City, 1965)从对传统城市的类型学研究关注人对城市空间的认知度,并提出城市的“集体性记忆”概念;杨盖尔在《交往与空间》(Yan Gehl, Life between Buildings, 1971)中深刻地剖析了街道、步行道和公共广场做为城市居民生活的“容器”和社会交往的场所的重要性;而克里斯多夫亚历山大的《建筑模式语言》(Christopher Alexander, A Pattern Language,1977)则为设计师提供一种“有用(但并非预先确定的)行为与空间之间的关系序列”,使城市设计具有了全局控制及阶段发展的可能性;科林若于1984年在《拼贴城市》中提出新老形式在城市空间中的并存,再次强调了城市的多元性(Variety)的重要;1985年牛津理工学院以本特利等所组织的学术团队完成的《共鸣的环境》(Responsive Environments: A Manual for Designers)首次填补了城市设计实践方法指南的空白,从此城市设计逐渐从理论研究步入实践操作;20世纪80年代中后期到90年代处在美国兴起的“新城市主义”及其提出的“新传统邻里”(NTDs)、“步行口袋”(TOD)等等,这些理论的出现都不断地为当今城市设计理论体系的完善垫定基础。 随着七、八十年代城市设计理论逐渐成熟和发展,基于学界对前期理论的认可和共识,进入90年代以后,对城市设计的研究有了更全面和系统的发展。Leon Krier于1990年提出了四种城市空间的类型(见图),并严厉地批判了“现代主义”设计师们创造出来的只注重建筑形式而完全忽略城市形态的发展模式。Albert Pope又在《阶梯》(Ladders, 1996)中就城市街道网的蜕变提出了自己的观点,他认为快速交通及交通层级系统的发展从某种意义上“中断了网格空间的连续性,排除了选择机会,形成了‘超级街坊’”,并把这种过程称为“网格系统腐蚀”(见图)。1998年John Montgomery以图表的形式提出增强城市空间潜在场所感的设计要素,他们分别是:活动(Activities),意象(Images),及形式(Forms),并详细地罗列了每个要素所包含的详细设计内容. 城市设计理论发展至今一直在反复地探讨着几个话题:“什么是城市设计”、“什么是好的城市设计”、“好的城市设计必须具备的要素”,等。Kevin Lynch于1981年为城市设计的5个功

景观控制总体目标

一、景观控制总体目标 为保证滨水空间开敞性及城市景观的协调性,本次景观主要控制规划临湖区域地段,把非核心区打造成为充分体现近现代建筑风貌特色的建筑精品展示区。其总体目标如下: 1、建筑突出近现代特色,打造建筑精品展示区。 2、临湖控制20米开敞性绿带,形成贯通整个规划区的滨水绿道系统和慢行系统。 3、临湖建筑前低后高,后排建筑形成高低错落的建筑轮廓线,城市整体景观形成分区、分层次的天际轮廓线。 4、建筑应与背景山体相协调,体现山水城市的特色。 5、临湖不得为封闭小区,并保证纵向景观视线通廊畅通。 6、结合非核心区整体景观风貌特色,对护堤护岸和消落带进行生态景观化处理。 7、总规城市建设范围外的用地以生态绿地为主,保持生态的和谐性。 8、通过对现状的梳理分析,确定各区域的敏感程度,并结合区域之间的关系及城市整体景观相应的对各地块建筑高度进行控制。 二、建筑高度控制 建筑高度整体控制苎溪河呈东高西低;临湖低,两侧高。各地块内建筑高度应梯次增加。规划划分4 为个高度控制区:21米建筑高度控制区、30-40米建筑高度控制区、60米建筑高度控制区和80-100米建筑高度控制区。 16号地块为公用设施用地(申明坝污水处理厂)。 17号地块用地进深较窄,不适宜建设,将该地块调整为公园绿地。 18号地块局部受用地进深影响,部分用地可建设,西侧用地条件较好,可控制为60米以下,东侧考虑到入城大道城市景观及用地进深影响,可控制为21米以下。 19、20、21号地块处于城市建设范围内,用地条件较好,适宜前期建设开发,且与天仙湖核心区控规相衔接,属于城市景观非敏感区域,建筑高度可控制为80-100米之间。 22、23、24号地块局部用地受巴蕉滩防洪和现状高速公路及规划铁路影响,

智慧城市建设的路径、规划思路与核心技术

智慧城市建设的路径、规划思路与核心技术智慧城市是以智慧的理念规划城市、以智慧的方式建设城市、以智慧的手段管理城市、用智慧的方式发展城市,智慧城市的核心是城市发展模式的转型。 具体包括政府服务模式转型、经济发展方式转型与居民生活方式转型。 从技术手段上,智慧城市主要需借助物联网、互联网以及无线通信网以及IT支撑等基础设施,充分发挥信息通信技术(ICT)的集成能力,构建产业的智慧化发展环境,形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式,构建全新的智慧化应用环境,实现协同、高效、安全以及低成本的城市环境。 欧盟对智慧城市的评价分为六方面:智慧经济、智慧治理、智慧生活、智慧人民、智慧环境、智慧移动性。 建设原则 一,注重系统工程,科学构建智慧城市,使智慧城市能够统筹规划、综合集成资源,总体效果能够最好,并且使智慧城市的产业经济、市政管理、社会民生、资源环境和技术能够得到高度智慧管理。 二,在开展物联网、云计算等新一代信息技术基础上,推进工业化和信息化的深度融合,实现工业社会向知识社会的转型过渡,实现创新型国家的目标。 三,强调优化配置,构建两型社会,就是资源节约型社会和环境友好型社会,努力统一实现人、物、环境的协同共享、优化配置,以此来发展我们城市的产业经济、市政管理、社会民生。 四,以人为本,科学化管理,从而以更加精细和动态的方式来提升政府的行政服务效能和管理模式,增强城市的综合竞争力和品牌影响力,实现创新社会管理。 五,整合和共享提升城市基础支撑的建设,最大限度开发整合和利用城市各类信息资源为核心,推进实体技术设施和信息设施的整合共享,提升城市各个领域智慧环境的充分应用。 国外建设路径

(完整版)现代城市公园景观设计理念

现代城市公园景观设计理念 1、景观功能结构与空间布局 公园作为划分城市功能结构与空间布局的结构单元,随着城市不断地扩张开发、结构的调整,城市公园的功能作用越来越重要。在公园建设中,要善于利用城市原有的地理地貌、人文景观、水系和植被等客观条件,使公园景观与城市各个空间相互融合渗透、优势互补、和谐统一。所以,在设计中要充分考虑景观的空间结构特点,尽量创造一种让人心旷神怡、豁然开朗的意境。此外,在公园的景观设计中,还要提倡景观与周围建筑的协调一致,通过垂直层次的植物群落和衬托出地势的变化,使其成为整体景观的一部分,同时还可以借助于建筑的颜色基调丰富景观空间上的色彩,使得整个景观充分体现了自然和谐的设计主题,创造公园新空间。在公园景观设计中,还要注重景观设计与城市的良好的互动关系,公园是个开放的多层次、多方面的熔炉,而不是一个固步自封建筑小品,景观设计必须关注公园与周边街区在空间方面的开放、功能设施方面的共享和文化取向方面的一致,从而在最大限度上提高公园的使用价值、观赏价值,与城市建设、历史文化基调相呼应。在城市不断发展可谓是寸土寸金的今天,城市公园作为一个对外开放的空间,在景观设计中要合理利用城市可以利用的道路、站台、排水沟、集市等空间,使其成为公园景观可以利用的一部分。综上所述,城市公园作为城市开放空间,与传统公共空间构成要素相比,其外向型的空间风格和生活化公共空间之间的综合化、

多样化将吸引尽可能多的使用者,并随时代变化而不断更新。 2、体现地方特色及历史文化特色 每座城市都有其特定的地域性和独特的历史文化背景,因此,在进行公园景观设计的时候注重城市地域特点和历史文化背景的再现,将富有地方特色的民俗文化风情、宗教信仰、历史古迹等融入景观设计之中,突出公园景观的地域文化主题,使其彰显独特的个性与魅力。把握城市历史文化发展的主流方向,重视对景观的建设与城市旅游开发的结合,以自然生态、历史文化为基调,将城市"和谐可持续的发展"主题融入公园景观设计中,从而将城市打造成具有独特历史文化和艺术氛围的旅游景点。 3、体现人性化 在景观设计中,突出人性化是公园景观设计的一个趋势,社会的进步推动着物质文明和精神文明的不断发展。当今社会,人们越来越重视城市公园景观环境对人们生活的重要作用,对公园景观建设也提出了更高要求,因此,在公园景观设计时,必须突出"人"的价值,全方位、多层次的从人性化角度入手,整体上考虑城市公园景观设计中包含的各种问题充分分析和研究,使得景观设计和人们生活节奏和需求向协调,让人们在欣赏景观的时候感觉更加舒适,还能陶冶情操、缓解压力。还需要考虑人们不同年龄、不同文化程度、不同生理特点,设置明确的功能分区,构建多层次动静结合的空间结构,从而更好地满足居民需求,为人们提供更多的服务。此外,在园林景观设计中,还要顾及人的感官理性评价。充分利用景观设计出来能引起人们思维变迁

国内外乡土景观研究综述

国内外乡土景观研究综述 摘要:目前国内外对乡土景观的研究内容丰富多样,但缺乏统一的归纳梳理和对比。本文以国内外乡土景观相关著作和文献为研究对象,从乡土景观的理论研究和实证研究两个方面,阐述了乡土景观的研究现状。结果表明,我国的乡土景观研究缺乏实践经验的支撑。最后讨论了本文对后续研究者的意义。 关键词:乡土景观;景观设计;风景园林 Key words: Vernacular Landscape; Landscape Design; Landscape Architecture “乡土”是一个再寻常不过的主题,但学界对“乡土景观”的正式研究却只有短短几十年时间。西方对乡土景观的研究始于20世纪40-50年代,早期并未对“乡土景观”的概念进行明确的界定,因而很多研究都是隶属于“文化景观(Cultural Landscape)”研究的范畴。经过六十多年的发展,如今西方的乡土景观研究已经形成了一个独立的学术领域,其研究内容也是具备了相当的广度和深度。我国学者在从20世纪80年代开始关注乡土景观这一领域,研究多集中于自然地理学、民俗学、建筑学、人类学等领域。从90年代起研究队伍日益壮大,研究所涉及的内容也日益丰富。本文从理论研究和实证研究两方面,对国内外乡土景观研究的相关文献进行综述,试图为后续研究提供一些借鉴,同时也为相关人士从整体上把握乡土景观的研究提供参考。 1.乡土景观的理论研究 1.1乡土景观的概念 “Vernacular”一词源于拉丁文“verna”,意为在领地的某房子中出生的奴隶(J. B Jackson,1984)[1],在英文中意为“白话的、方言的、当地的”[2]。美国著名景观地理学家J. B Jackson在其著作《Discovering the Vernacular Landscape》中较早地把“vernacular”与“landscape”相关联,作为文化景观的一种重要表现形式展开详细阐述,形成了极具启发性的思想认识,同时也成为西方关于乡土景观较早的并颇具权威性的系统论述。“Vernacular Landscape”在国

城市景观生态规划的实例(三个实例)

实例一沧州市景观生态格局规划 一现状景观生态格局分析 1 生态格局概况 通过对1995、2000、2005三个年份TM影像的解译,得到各年份土地利用类型分布。1995-2000年,沧州市城镇规模总体扩张较小,比较显著的是在东部临海地区工矿用地的增加较多,以及在现港城地区出现建设用地;而林地面积有所减少,且区域零散分布;盐碱地得到一定程度的利用和改善,主要是用做一般农田,以及部分用于城镇建设;部分滩涂湿地资源开始出现退化现象。 总体而言,沧州市属于生态良好地区,但由于重度盐碱化等各方面原因,东西部覆被条件存在明显差异,其景观格局有一定的改善空间,主要是中部耕地和草地类型过于集中,降低了生态系统的整体稳定性和安全度,属于脆弱生态系统;东部地区虽有南大港、管养场、杨埕等众多湿地资源,而景观格局未成体系。因此,需构建适合沧州市本底条件的生态安全格局。沧州景观生态格局呈现明显的人工化较重、分布较为广泛的态势。在今后的生态格局构建中,开发过程应注重提高质量而非数量;生态建设同样应在保证质量的基础上,有序地扩大数量。 图9 沧州市1995年土地利用类型分布图 图10 沧州市2000年土地利用类型分布图 图11 沧州市2005年土地利用类型分布图(土地利用现状将于2006年12月底解译完成)2景观生态指数计算 根据沧州市土地利用类型分布图和遥感影象图,作了景观格局指数测算,针对本市实际情况选取以下指数进行测算和分析: (一)景观异质性指数 可采用类型图数据,通过斑块的组成和配置来研究。具体选用的指标有: 多样性指数:是指景观元素或生态系统在结构、功能以及随时间变化方面的多样性,它反映了绿地景观类型的丰富度和复杂度。 Shannon多样性指数SDI=-∑[Piln(Pi)],每一斑块类型所占景观总面积的比例乘以其对数,然后求和,取负值; 均匀度指数:该指数反映景观中各斑块在面积上分布的不均匀程度,表明景观各组成成分分配得越均匀。 SEI= SDI/ SDImax =-∑[Piln(Pi)]/ln(n),当SEI趋近于1 时,景观斑块分布的均匀度也趋于最大。 (二)景观单元特征指数 直接反映景观中某一景观类型斑块大小的指标是斑块面积。斑块面积包括斑块总面积、斑块平均面积、最大斑块面积、最小斑块面积、斑块面积极差、斑块面积中值、斑块面积标准差和变异系数、斑块面积偏态系数、最大斑块指数等。 斑块总面积:是景观中某类景观斑块面积的总和。反映该类景观类型斑块大小的整体水平;斑块平均面积:MPS,反映该类景观类型斑块大小的平均水平; 斑块分离度:表示各类景观斑块个体分布的分离程度; 斑块密度:指各类景观在单位面积上的斑块数; 类型斑块密度:反映某一类景观斑块的分布情况,值越高,该类景观的破碎化程度越大。

城市景观的研究及其对城市生态的作用

城市景观格局研究进展及其对城市生态系 统的作用 (作者:代龙利学号:2012020733 专业:自然地理学) 摘要:本文从森林景观动态、森林景观干扰和城市森林景观格局与过程三个方面,综述我国森林景观生态学的研究现状,并明确了各领域的发展方向。分析了我国在森林景观生态学研究中存在的问题:森林景观的基础性研究不足、研究系统性不强,方法相对落后、研究质、量有限。提出了今后一定时期内中国森林景观生态研究面临的主要挑战和应当重点开展的研究工作。 关键词:森林景观;发展现状;存在问题;展望 前言:景观格局(Landscape pattern)一般来说是诸多种生态过程在各种尺度上作用的结果。景观格局的形成主要受人类活动和自然环境二者的共同作用,它不仅体现了生物、自然和社会的诸多生态过程在各种尺度上的作用的结果,还决定了各种自然环境因子在景观空间上的分布与组合,研究景观功能的基础就是研究景观格局的结构。景观生态学理论的发展,突出体现它们在不同空间和时间尺度上相互作用的研究以及其对景观异质性格局和过程的关系。城市是人类文明发展到一定阶段的产物,是人口集中、工商业发达、居民以非农业人口为主的地区,是社会——经济——自然复合生态系统。城市景观格局及其变化反映了人类活动和自然环境等多种因素的共同作用,因此对城市景观格局的研究是城市绿地规划的基础,也是城市景观生态学研究的主要内容,同时也为解决城市问题提供了新思路。 一西昌市城市绿地的发展规划 为了促进西昌市园林绿化发展,改善城市生态环境,美化城市,提高人民生活水平,增进人民身心健康,适应西昌未来发展的需要,西昌市编制了城市绿地

发展规划,对西昌市城市总体规划中绿地规划部分的补充、完善和深化,是西昌市城市园林绿地详细规划和建设管理的指导性文件。规划范围内任何单位和个人的建设活动,不得违背本规划的相关规定。 (一)规划期限 近期:2006—2010年 远期:2011—2020年 (二)规划范围与规模 本规划的规划范围与西昌市城市总体规划一致,分为两个层次: 城市建设区:近期用地27.3平方公里,人口35万人;远期用地46平方公里,人口45万人。 市域:用地2655平方公里,人口65万人。 规划指导思想按照科学发展观,坚持“五个统筹”精神,以人与自然协调发展,提高人民生活质量为目标,以生态学的理论和观点为指导,充分利用自然资源优势,加强城市生态、环境建设,建立系统、高效、安全、宜人的城市绿地系统,把西昌建设成经济高效、文化浓郁、环境优美的生态园林城市新区。 规划原则:生态优先,以人为本的原则;地方特色原则;系统性原则;生态性原则;可持续发展原则。 (三)规划目标与指标 近期目标(2010年):初步形成城市园林绿化体系框架,2007年达到省级森林城市的要求,到近期末全面达到国家森林城市标准。实现城市绿地率33%,绿化覆盖率38%,人均公园面积10m2/人。 远期目标(2020年):完善各种绿地系统、提高已建设绿地的质量,初步建成绿化体系完善、富有地方特色,具有良好生态环境的城市。把西昌建设成为可持续发展的、适宜人居的国家级生态园林城市。实现城市绿地率38%,绿化覆盖率45%,人均公园面积12 m2/人。

智慧城市的缘起与概念 试卷96分答案

1、智慧城市的基本理念是通过物联网,把智能传感器连接起来,最终实现人们对生物城市的全面感知,并调控城市各方面的资源达成可持续健康发展的目的。 正确 错误 2、城市首先出现在四大文明古国:中国、古埃及、古印度、古希腊。 正确 错误 3、城市是人类社会发展到一定阶段的产物 正确 错误 4、城市形成的过程中的第二个阶段的特征是出现劳动分工,集市开始出现。 正确 错误 5、城市治理法制化、透明化是城市发展的一个重要趋势。 正确 错误 6、诺贝尔经济学奖得住斯蒂格利茨指出中国的城市化和新技术革命是影响21世纪人类进程的两大关键性因素。 正确 错误 7、城市化进程不是全世界未来发展的必然。 正确 错误 8、诺贝尔经济学奖得主斯蒂格利茨说:中国的城市化和新技术革命是影响21世纪人类进程的两大关键性因素。 正确 错误 9、智慧:对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。

正确 错误 10、两院院士、武汉大学教授李德仁形象的说法是:物联网+互联网=智慧城市。 正确 错误 11、全国人大副委员长成思危的观点是:智慧城市的四个方面是以人为本、以土地为载体、以信息技术为先导、以资本作后盾。 正确 错误 12、华中科技大学公共管理学院院长徐晓林认为:智慧城市就是傻瓜化的城市。 正确 错误 13、考古证明,城市首先出现在四大文明古国(中国、古埃及、古印度、古巴比伦),最早在中国诞生。 正确 错误 14、云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。 正确 错误 15、下一代互联网的网络传输速度将比现在提高100-1000倍,随心所欲的网络视频传输、大规模数据和图文的即时收发将成为现实。 正确 错误 16、4G移动通信的数据传输速率是3G的50倍,可以提供更高性能、更高分辨率的电影和电视节目。 正确 错误 17、无标签识别的目的是检测数据中存在的错误和不一致,剔除或者改正它们,以提高数据的质量。

城市森林景观生态学研究综述

城市森林景观生态学研究综述 摘要:城市森林作为城市生态建设的主体和城市生态文明的象征已在世界范围得到认可和重视。基于景观概念的异质观和城市森林概念的整体观确立城市森林景观概念,并运用景观生态学理论和方法进行城市森林研究是现代城市森林研究的发展方向之一。但我国森林景观生态学的研究及其应用才刚刚起步,许多概念、理论基础、方法和技术等正在形成和探讨中。本文较系统的对城市森林景观的研究背景、基本概念,城市森林景观生态学研究的内容、关键问题进行了探讨。 关键词:城市森林城市森林景观景观生态学 1研究背景 随着城市化进程的不断发展,城市人口剧增,由此带来的城市环境污染和生态破坏的问题越来越突出。在追求城市发展的同时,人们开始寻求解决或者缓解城市生态问题的有效途径。自上世纪初期霍华德提出“田园城市”以来,人们就不断追求人与自然和谐发展的生态城市的发展理念。许多国家和城市已将发展城市森林确立为城市可持续发展战略的重要内容。[1]就我国基本国情和城市生态环境现状特点而言,选择建立完善的城市森林体系改善城市环境,保证城市可持续发展,是符合中国城市特点的生态环境建设道路。[2] 2城市森林基本概念 城市森林的概念,首先出现在上世纪六十年代的北美地区。美国是对此研究较早的国家,一些学者从定性和定量的角度给出了它的概念,例如Rowantree(1974)指出:如果某一地域具有5.5~28㎡/hm 的立木地径面积,并且具有一定的规模,那么它将影响风、温度、降雨和动物的生活,这种森林可被称为城市森林[3 ]。德国Flack(1996)提出了广义的城市森林的概念,即“城市森林是包括城市周边与市内的所有森林”,但此定义不包括传统的城市绿地、公园、行道树等。[3]可以看出,美国学者认为城市森林包含城市内的所有树木,是不同于一般意义上的森林。他们更注重城市中的散生林木的生态价值和社会功能。而西欧一些国家,由于他们的城市周围有大面积的天然森林,城市范围内的林木也得到了较好的保护,他们对城市森林的概念,更加趋向于一般意义的森林。 受到传统园林思想的影响,我国一些学者提出了自己的见解。例如李永芳(1992)认为城市林业是园林与林业融为一体的多功能林业,是城郊一体化、林园融为一体的林业,是高生态与高效益结合的林业,范围包括风景林,公路、河流两侧的防护林,水库周围的水源涵养林,经济林、公园绿地及自然保护区等。 [4]王木林(1997)等认为,“城市森林是指城市范围内与城市关系密切的,以树木为主体,包括花草、野生动物、微生物组成的生物群落及其中的建筑设施,包含公园、街头和单位绿地、垂直绿化、行道树、疏林草坪、林带、花圃、苗圃、果园、菜地、草地等绿地。”[5]

城市色彩景观的规划与设计

背景与概念 国际学术界对于将“城市”作为色彩载体问题的关注基本上始于1970年代,当时主要以旧城的保护和复原为出发点,而之前相关领域的色彩研究则多集中在建筑设计和室内设计上。随着工业革命以来科学技术的飞速发展,人类文明在取得长足进步的同时也品尝到了技术万能的观念带来的恶果:诸如空气污染、资源减少、土地荒漠化等自然生态环境的破坏,以及在当今全球经济一体化的大趋势下地区文化、传统文化等人文环境的消解。如何在保护环境的前提下寻求社会发展的新途径,成为20世纪后期人类逐渐关注并日益重视的重大课题。1977年马丘比丘宪章开始明确指出:“不仅要保护和维护好城市的历史遗迹和古迹,而且还要继承一般的文化传统。”城市,作为人类文明的载体,其面貌是一个地区的地方特征、民族特征和文化传统最直观的反映,而城市的色彩无疑是其中最为重要的信息之一。在针对城市问题的城市景观(townscape 或urbanscape )的研究概念提出之后,又有学者直接针对色彩的主题提出了色彩景观 (colorscape)[1] 的概念,即关注色彩作为城市景观中 的重要组成因素,如何使其所承载的重要历史、文化和美学信息在人文环境的保护和发展以及高品质人居环境建设中发挥作用。总之,在20世纪六七十年代“保护环境”的重大主题确立之下,城市色彩问题的研究与之相契合,开始在部分国家和地区蓬勃地发展起来了。 从研究对象的角度讲,所谓“城市色彩景观”的概念,即:城市实体环境中通过人的视觉所反映出来的所有色彩要素所共同形成的相对综合、群体的面貌。虽然从广义上讲,城市的色彩内涵十分广泛,包括了城市的气候、植被、建筑、物产、民俗等等,但城市色彩景观的概念则是将研究界定在以“色彩”为特定的景观类型、城市实体的可视因素范围之内。从研究的角度讲,城市色彩景观规划与设计不同于微观的、单体的建筑设计中色彩语言运用的研究,而是从宏观的、城市的角度进行的系统的、控制性或指导性的研究,其研究层面不是微观的而是相对宏观的,其研究对象不是某一个体而是人们生活于其中的城市环境。从研究的目的来讲,城市色彩景观规划设计的课题,就是要研究如何从城市这一相对宏观的角度,对城市环境中的色彩因子进行规划和设计,以期从视觉美学和地域文化两个层面展现出适宜地表达地方传统文化的、具有地域性的、良好宜人的城市景观。 国外城市色彩景观设计的研究和实践 对城市色彩景观规划设计的研究在我国尚属一个新的领域,之前并没有相对系统的研究论述。而国外一些 城市色彩景观的规划与设计 PLANNING AND DESIGN OF THE CITY’S COLORSCAPE 摘要:本文提出“城市色彩景观规划设计”的概念,阐述了其产生的背景,国际上相关领域的研究和实践,以及在中国进行城市色彩景观规划设计的重要性和紧迫性。文章还提出城市色彩景观规划设计的方法论,包括总体策略的制定、控制模式以及实际操作方法等。 Abstract: This paper proposes the concept of“planning and design of the city’s colorscape”.describes the background and some relatedinternational research and projects, and discusses theimportance and urgency of planning and design of thecity’s colorscape in China. The methodology is alsodiscussed in the paper, including the general police,control types, specific methods,etc.关键词:城市色彩景观,规划,设计 Key words: The city’’s colorscape, Planning, Design 尹思谨/YIN Sijin 作者单位:清华大学建筑学院 收稿日期:2003-07-15

智慧城市核心技术

智慧城市核心技术 2.1.1 物联网 智慧城市是一个有机结合的大系统,涵盖了更透切的感知、更全面的互连,更深入的智能。物联网是智慧城市中非常重要的元素,它侧重于底层感知信息的采集与传输,城市范围内泛在网方面的建设。 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、终端互联化和服务智能化三个重要特征。 物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入、智能。通过环境感知、水位感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、无线城市门户感知、智能交通的交互感知等,智慧城市才能实现市政、民生、产业等方面的智能化管理。物联网的主要目标之一是实现智慧城市,许多基于物联网的产业和应用都是服务于智慧城市的主流应用的。换句话说,智慧城市是物联网的靶心。 2.1.2 云计算 云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型,侧重于信息的处理与存储,通过平台进行数

据整合,实现协同工作。云计算可以实现资源的按需分配、按量计费,达到按需索取的目标,最终促进资源规模化,促使分工的专业化,有利于降低单位资源成本,促进网络业务创新。 智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体。多个应用系统之间存在信息共享、交互的需求。各不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈现综合结果。如此众多繁复的系统需要多个强大的信息处理中心进行各种信息的处理。 要从根本上支撑庞大系统的安全运行,需要考虑基于云计算的网络架构,建设智慧城市云计算数据中心。在满足上述需求的同时云计算数据中心具备传统数据中心、单应用系统建设无法比拟的优势、随需应变的动态伸缩能力以及极高的性能投资比。 2.1.3 移动互联网 移动互联网正逐渐渗透到人们生活的各个领域,作为最便捷、最时尚、最值得信赖的技术和业务,正在深刻地改变着信息时代的生活、也给城市的发展带来全新的活力和动力。 移动互联网侧重基于移动互联的智能终端应用,是智慧城市的主要展现手段。

城市道路景观规划

城市道路景观规划 ------天津市 12级城规1班战丝雨 22号 一,局部地区景观规划与控制 天津市塘沽区北塘街区 规划绿地采用点、线、面相结合的布局方式:以面积较大的中心公园为面,以街头绿地、小游园、居住区内公共绿地、公建门前小环境绿地等为散布的点,这些散布的点和面状绿地通过横纵几条干道两侧的带状绿地勾通,形成点、线、面相结合的、有机的绿化系统。公园和公共绿地的设计要以绿为主、确保较大的绿化率,不宜设置较多的建筑物,可布置一些小品、雕塑、步廊、座椅等。道路两边的绿化带要有规模、有层次、高标准、上档次。乔木、灌木、草坪、花卉互相搭配,根据每条道路的不同情况和行车要求,组织树种和造型设计,并配合设计部分小品,恰当点缀,以丰富道路景观。北部后岛周围划的林带、蓟运河东岸林带以及永定新河南岸林带要形成规模、形成系统。尤其是河岛周围地段,要为旅游区创造一个好的绿化环境。 二,某街道景观规划 工业园区道路绿化景观改造的规划 取消快速路的人行边道和非机动车道。对于工业区的外围道和部分主干道,由于其主要功能是以快速通过交通为主,道路主要功能是满足车辆

的通达和集散。通过合理的疏导,取消人行边道和非机动车道,将其设计成绿化用地,形成开敞的绿色景观。例如,泰达大街是进入开发区工业园区的主要通道,在规划建设时,只设计了快速的机动车道,规划建设断面为两块板结构,道路红线宽90米,双向6车道,两侧绿化带各约32米。在设计中注重考虑快速车行过程中,人们的心理和视觉对于绿化景观变换的感受。在机动车道两侧,以组团式和条块式绿化为主要配置特点,沿道路使植物构图产生宽阔感、外延感、连续感和方向感,同时将深色乔木作为浅色灌木的背景加以衬托,以红色、黄色植物为点缀,进行混合式绿化,引导视线向水平方向移动,创造轻快的韵律感,形成富有层次的景观生态走廊。 注重绿化的整体景观层次。运用植物种植形式的变化,包括高乔木和低灌木的视觉差,植物色彩的搭配组合,不同种类的合理配置,结合地形、地貌自然特征的微观改造,通过植物的季相、色彩、层的合理配置,将乔灌花草有机自然结合,形成有高有低、有疏有密、错落有致、层次丰富的人工植物群落,将过去呆板的“树木-草皮”的绿地形式,改造设计成活泼的“树木-灌木-地被植物”的立体化绿色体系。 不同道路规划种植特色树种。改变以往开发区全部是白蜡国槐等主要传统树种,结合本地域的自然土壤特征,选择适于本地区生长的树木,以乡土树种、抗碱性强的树种为主,在不同的道路上种植品种多样的树木,形成“一路一树,一街一景”,进而提高道路空间的识别性和特色。在具体树种选择上,可以结合道路相邻企业的本土文化、企业精神等等,选择与之相配的树种,例如法国梧桐、日本樱花等等;也可以按照企业的防护卫生要求,选择对其有利的树种,例如可以吸收废气的银杏等等。

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