GIS在龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用

GIS在龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用PAGEPAGE12題目：GIS在龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用專業(yè)：測繪工程【摘要】隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的推廣，軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于資源與環(huán)境管理、城市規(guī)劃、市政管理、監(jiān)測和預(yù)估等眾多領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。本文分析了城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與傳統(tǒng)管理方法的不足以及面臨的問題，從綠地信息提取、綠地現(xiàn)狀與結(jié)構(gòu)分析，以及建立城市綠地GIS系統(tǒng)等方面研究了GIS在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與管理中的應(yīng)用。本文以ARCGIS軟件為基礎(chǔ)，以龍巖市的綠地系統(tǒng)規(guī)劃為實(shí)例總結(jié)了地理信息系統(tǒng)近年來在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用。最后分析了GIS在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用前景?！娟P(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；城市綠地系統(tǒng)；規(guī)劃；ARCGIS目錄1.緒論 21.1城市綠地系統(tǒng) 21.2城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃面臨的問題 21.3GIS在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.4研究意義及主要內(nèi)容 32.研究區(qū)概況 32.1地理環(huán)境 32.2氣候 33.建立龍巖市城市綠地系統(tǒng)的技術(shù)路線 43.1資料收集與技術(shù)路線 43.2資料預(yù)處理 53.2.1遙感圖像預(yù)處理 53.2.2地圖數(shù)據(jù)預(yù)處理 53.3綠地信息提取及分類 64.基于ArcGIS建立城市綠地?cái)?shù)據(jù)庫 74.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 74.1.1空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì) 74.1.2屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì) 74.2圖形數(shù)據(jù)庫 74.3空間數(shù)據(jù)庫的建立 84.4城市綠地GIS系統(tǒng)的基本功能 95.結(jié)果與分析 95.1龍巖市綠地現(xiàn)狀分析 95.2綠地結(jié)構(gòu)分析 105.3龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃 106.結(jié)束語 11致謝語 12參考文獻(xiàn) 131.緒論1.1城市綠地系統(tǒng)綠地在《辭?！分械亩x為“配合環(huán)境創(chuàng)造自然條件，適合種植喬木、灌木和草本植物，形成的一定范圍的綠化地面或區(qū)域”；或者指“凡是生長植物的土地，不論是自然植被或人工栽培的，包括農(nóng)林牧生產(chǎn)用地和園林用地，這些都可以稱為綠地”[1]。我國《城市規(guī)劃》定義城市綠地系統(tǒng)為：城市綠地系統(tǒng)泛指城市區(qū)域內(nèi)一切人工或自然的植物群體、水體及具有綠色潛能的空間；是由具有一定數(shù)量和質(zhì)量的各類綠地相互作用所組成的并具有生態(tài)效益、社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)整體[2]。城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)環(huán)境的核心，是維護(hù)城市生態(tài)功能的一個(gè)重要組成部分，反映了城市的自然屬性。功能豐富的城市綠地系統(tǒng)，在改善城市生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)城市氣候、美化城市景觀等方面具有重要作用。我國城市綠地依據(jù)功能、標(biāo)準(zhǔn)、要求、性質(zhì)等不同而有各種分類方法。建設(shè)部于2002年頒布的《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》中把城市綠地分成了5種類型，如表1-1所示[3]。表1-1城市綠地分類表綠地種類含義公園綠地向公眾開放，以游憩為主要功能，兼具生態(tài)、美化、防災(zāi)等作用的綠地。生產(chǎn)綠地為城市綠化提供苗木、花草、種子的苗圃、花圃等圃地。防護(hù)綠地城市中具有衛(wèi)生、隔離和安全防護(hù)功能的綠地。包括衛(wèi)生隔離帶、道路防護(hù)綠地城市高壓走廊綠帶、防風(fēng)林、城市組團(tuán)隔離帶等。附屬綠地城市建設(shè)用地中綠地之外各種用地中的附屬綠化用地。包括居住用地、公共設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉儲(chǔ)用地，對外交通用地、道路廣場用地、市政設(shè)施用地和特殊用地中的綠地。其他綠地對城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、居民休閑生活、城市景觀和生物多樣性保護(hù)有直接影響的綠地。包括風(fēng)景名勝區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、郊野公園、森林公園、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景林地、城市綠化隔離帶、野生動(dòng)物園、濕地、垃圾填埋場恢復(fù)綠地等。1.2城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃面臨的問題隨著城市化進(jìn)程的加快，城市用地的緊張，目前亟待解決的問題是如何在有限的土地資源內(nèi)，對城市綠地進(jìn)行合理規(guī)劃，優(yōu)化綠地的空間結(jié)構(gòu)，使城市綠地更好地發(fā)揮其生態(tài)效益和使用功能。傳統(tǒng)城市綠地規(guī)劃理念落后、規(guī)劃手法單一、規(guī)劃綠地布局不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象普遍存在。我國原有的城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)采集和分析手段勞動(dòng)密集程度高、周期長，已經(jīng)無法適應(yīng)城市快速發(fā)展的需要。因此，為了利用有限的土地資源，實(shí)現(xiàn)城市綠地的合理布局，優(yōu)化綠地的空間結(jié)構(gòu)，使城市綠地有效地發(fā)揮其生態(tài)效益和使用功能，利用現(xiàn)代的GIS技術(shù)，迅速獲取及時(shí)、準(zhǔn)確、高質(zhì)量的城市綠地規(guī)劃信息。1.3GIS在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)問世以來，隨著其自身的不斷發(fā)展和應(yīng)用的日趨廣泛，GIS的定義也各種各樣，其中美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)(FICCDC)定義為：地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題[4]。1963年，加拿大測量學(xué)家R.Tomlinson首先提出地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語之后，隨著科技的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)以燎原之勢在全世界迅速發(fā)展起來，并成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于資源與環(huán)境管理、城市規(guī)劃、市政管理、監(jiān)測和預(yù)估等眾多領(lǐng)域。目前，國內(nèi)一些學(xué)者已經(jīng)開始應(yīng)用GIS技術(shù)對城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃以及綠地現(xiàn)狀分析的研究，英德平以常州市為例，進(jìn)行了城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃布局的研究[5]。王蕾根據(jù)傳統(tǒng)的城市綠地理論，以現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)語言及地理信息系統(tǒng)組件為手段，建立科學(xué)的先進(jìn)的綠地分類信息管理系統(tǒng)。通過調(diào)用綠地信息矢量數(shù)據(jù)及綠地屬性專題數(shù)據(jù)，即可在綠地分類信息管理系統(tǒng)中進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)運(yùn)算及處理，得到城市綠地信息，并能夠?qū)崿F(xiàn)對該結(jié)果的多種查詢、統(tǒng)計(jì)、對比、以及輸出等功能[6]。而在城市綠地景觀格局梯度分析與優(yōu)化方面，李星墨提出了基于GIS應(yīng)用梯度分析與景觀指數(shù)相結(jié)合的方法研究呼和浩特城市綠地景觀格局梯度分析與優(yōu)化對策[7]。潘萍以云南省昆明市勘察測繪研究院重點(diǎn)項(xiàng)目《基于GIS的昆明市園林綠化管理信息系統(tǒng)》為全面支撐，對城市園林綠化的研究與應(yīng)用作了初步探討，提出了城市園林綠化中圖斑合并模型[8]。此外，盧文喜將GIS軟件與VB相結(jié)合，并應(yīng)用到城市綠地管理領(lǐng)域，開發(fā)出長春市城區(qū)綠地信息系統(tǒng)[9]。1.4研究意義及主要內(nèi)容城市是人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的產(chǎn)物，也是最為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)類型，是非常容易受到人為的和自然環(huán)境條件的干擾。近幾年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口密集、交通擁擠、資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化等問題，已經(jīng)成為人們的關(guān)注焦點(diǎn)。作為人們聯(lián)系自然、親近自然的物質(zhì)空間類型，城市綠地在協(xié)調(diào)城市與自然的關(guān)系，完善城市生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮的作用越來越受到人們的關(guān)注，城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制工作也被各級(jí)政府部門提上了議事日程。與此同時(shí)，我國現(xiàn)有的城市綠地規(guī)劃系統(tǒng)也暴露出許多不可忽視的問題，比如一些城市功能定位不準(zhǔn)確、城市綠地規(guī)劃理念落后、規(guī)劃周期過長、城市結(jié)構(gòu)布局不合理、缺乏系統(tǒng)的綠地空間規(guī)劃等，這些都嚴(yán)重影響和制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。在傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，規(guī)劃設(shè)計(jì)者主要是憑借經(jīng)驗(yàn)定性地判斷現(xiàn)狀，成果精度和工作效率相對較低。與城市綠地信息有關(guān)的文字、表格和圖形資料格式多種多樣、分布散落，給城市綠地?cái)?shù)據(jù)的管理和使用帶來了很大不便。在這樣一個(gè)大的背景下，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)來輔助城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃勢在必行。在綠地信息提取、綠地現(xiàn)狀與結(jié)構(gòu)分析、建立城市綠地GIS系統(tǒng)等方面，GIS技術(shù)都發(fā)揮著及其重要的作用。本研究以城市綠地為研究對象，以計(jì)算機(jī)為載體，以傳統(tǒng)的城市綠地基礎(chǔ)理論為依據(jù)，結(jié)合GIS技術(shù)，對城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃體系做了系統(tǒng)的分析。這將對城市綠地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測、管理、規(guī)劃，以及城市的可持續(xù)發(fā)展、城市綠地規(guī)劃的科學(xué)性和可靠性等都具有非常重要的意義，同時(shí)也對城市綠地管理趨向自動(dòng)化、可視化具有特殊的意義。2.研究區(qū)概況2.1地理環(huán)境龍巖市位于北緯24度23分—26度02分，東經(jīng)115度51分—117度45分，地處臺(tái)灣海峽西岸、福建省的西部，通稱閩西。東與福建省泉州、漳州兩市接壤，西與江西省贛州市交界，南與廣東省梅州市毗鄰，北與福建省三明市相接，東西長約192公里，南北寬約182公里，總面積19050平方公里，占全省陸地面積的15.7%。其中山地14964平方公里，丘陵3101平方公里，平原985平方公里。龍巖是距離廈門最近的內(nèi)陸鄰海城市，也是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)延伸兩翼、對接兩洲、拓展腹地的交通樞紐與重要通道。地勢東高西低，北高南低。境內(nèi)武夷山脈南段、玳瑁山、博平嶺等山嶺沿東北—西南走向，大體呈平行分布。全市平均海拔652米，千米以上山峰571座。最高峰為玳瑁山區(qū)的狗子腦主峰，海拔1811米；最低點(diǎn)位于永定縣峰市鎮(zhèn)蘆下壩永定河口，海拔69米。2.2氣候龍巖市地處中亞熱帶向南亞熱帶過度帶。屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。全年氣候溫和，年平均氣溫18-20℃；雨量充沛，平均降水量1031毫米-1369毫米；日照時(shí)數(shù)1804小時(shí)-2060小時(shí)；無霜期長，全年無霜期達(dá)三百天以上，適宜亞熱帶作物和林木的生長。3.建立龍巖市城市綠地系統(tǒng)的技術(shù)路線3.1資料收集與技術(shù)路線研究中，將收集的遙感圖像作為主要數(shù)據(jù)源，龍巖市遙感圖像如圖3-1所示，主要用來提取綠地的專題信息。作為輔助綠地信息提取的資料包括龍巖市1∶1萬紙制地圖、龍巖市土地利用現(xiàn)狀圖、龍巖市綠地建設(shè)相關(guān)資料以及統(tǒng)計(jì)年鑒、市志。圖3-1龍巖市遙感圖像以遙感圖像作為主要數(shù)據(jù)源，利用ERDAS、ARCGIS等相關(guān)軟件，通過圖像校正、增強(qiáng)、融合，綠地信息提取等步驟建立城市綠地GIS系統(tǒng)，為城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的制定提供科學(xué)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息。技術(shù)路線如圖3-2所示。資料收集資料收集資料預(yù)處理理圖像校正正圖像增強(qiáng)圖像融合綠地信息提取建立GIS數(shù)據(jù)庫指導(dǎo)規(guī)劃圖形編輯屬性編輯地圖數(shù)字化圖3-2技術(shù)路線圖3.2資料預(yù)處理3.2.1遙感圖像預(yù)處理原始的遙感圖像灰度級(jí)低難以滿足城市綠地信息提取的要求。因此，在進(jìn)行綠地信息提取前需要利用ERDAS遙感圖像處理軟件，對遙感圖像進(jìn)行一系列的預(yù)處理，使得遙感圖像有很好的解譯效果。首先輻射校正消除或改正因輻射誤差而引起影像畸變，輻射畸變指遙感傳感器在接收來自地物的電磁波輻射能時(shí)，電磁波在大氣層中傳輸和傳感器測量中受到遙感傳感器本身特性、地物光照條件（地形影響和太陽高度角影響）以及大氣作用等影響，而導(dǎo)致的遙感傳感器測量值與地物實(shí)際的光譜輻射率的不一致。然后幾何校正消除遙感圖像由于遙感器姿態(tài)角的變化，物鏡系統(tǒng)的光學(xué)畸變，掃描速度不穩(wěn)定，地球自轉(zhuǎn)，地面曲率、地形起伏等引起的的幾何畸變[10]。對遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理后，接著進(jìn)行圖像增強(qiáng)有目的地強(qiáng)調(diào)圖像的整體或局部特性，將原來不清晰的圖像變得清晰或強(qiáng)調(diào)某些感興趣的特征，擴(kuò)大圖像中不同物體特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，加強(qiáng)圖像判讀和識(shí)別效果，如圖3-3所示；最后進(jìn)行圖像融合將多源信道所采集到的關(guān)于同一目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過圖像處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，使得融合后圖像的綠地空間分辨率得到增強(qiáng)，尤其是綠地斑塊邊界的確定性，同時(shí)又具有多光譜特征，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像質(zhì)量的目的；從而最終獲得比較清晰、對比度強(qiáng)、位置準(zhǔn)確的遙感圖像[10]。圖像增強(qiáng)前圖像增強(qiáng)后圖3-3圖像增強(qiáng)前后對比3.2.2地圖數(shù)據(jù)預(yù)處理地圖數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源，有著極其重要的作用。首先應(yīng)該對紙制圖紙進(jìn)行掃描并數(shù)字化，進(jìn)行掃描數(shù)字化作業(yè)時(shí)，結(jié)合外業(yè)采集數(shù)據(jù)，嚴(yán)格捕捉點(diǎn)位，確保矢量化數(shù)據(jù)的精度與外業(yè)數(shù)據(jù)一致[11]。先將所需的行政區(qū)劃要素進(jìn)行數(shù)字化，數(shù)據(jù)格式為ESRI的SHAPE文件如圖3-4所示。圖3-4龍巖市行政區(qū)劃界線圖3.3綠地信息提取及分類綠地信息提取就是從通過校正以后的遙感圖像圖上提取綠地，將綠地和其他各種用途的土地區(qū)分開來。與其他物體相比較，各類綠色植物由于均進(jìn)行光合作用，其在紅光波段具有強(qiáng)吸收及近紅外波段具有高反射的特征。所以在提取綠地信息時(shí)選擇了植被指數(shù)提取方法[12]。常用的植被指數(shù)有歸一化差異植被指數(shù)NDVI（NormalDifferentVegetationindex），其計(jì)算公式為：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，式中，NIR指近紅外波段的反射值；R指紅光波段的反射值。遙感圖像分類主要依據(jù)是地物的光譜特征，既地物電磁波輻射的多波段測量值，這些測量值可以用作遙感圖像分類的原始特征變量。圖像分類就是基于圖像像元的數(shù)據(jù)文件值，將像元?dú)w并成有限幾種類型、等級(jí)或數(shù)據(jù)集的過程[13]。對處理好的遙感圖像在ERDAS里進(jìn)行計(jì)算機(jī)監(jiān)督分類，首先在Viewer中打開需要分類的圖像，單擊Classifer\Classification\Signatureeditor，打開分類模板編輯器定義分類模板，如圖3-5及3-6所示，然后應(yīng)用AOI繪圖工具在遙感圖像上通過識(shí)別獲取分類模板信息，逐一將綠地區(qū)域加載到Signature分類模板中，本研究中將城市綠地分為公園綠地、附屬綠地、防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地4類。通過矢量化對綠地按照上述分類進(jìn)行目視解譯，提取綠地專題信息，然后分層存儲(chǔ)管理。執(zhí)行了監(jiān)督分類之后，要對分類結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和處理，盡量剔除那些太小或不符合已有資料的斑塊。圖3-5建立樣區(qū)模板圖3-6將選擇樣區(qū)逐一添加到Signature分類模板屬性表4.基于ArcGIS建立城市綠地?cái)?shù)據(jù)庫通過從遙感圖像中提取城市綠地信息，獲取綠地板塊、斑塊數(shù)量、斑塊面積等信息，利用ArcGIS軟件提取綠地矢量數(shù)據(jù)并進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)與添加，接著將處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)涮幚砗筮M(jìn)行綠地面積等各項(xiàng)綠地分類統(tǒng)計(jì)。所建立的綠地?cái)?shù)據(jù)庫不僅可以進(jìn)行方便的查詢檢索和圖形演示，還可以對所有數(shù)據(jù)或相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并生成報(bào)表或生成各種統(tǒng)計(jì)圖，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的定性或定量分析，為城市綠地規(guī)劃的制定提供科學(xué)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息。4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是GIS的血液，作為組織數(shù)據(jù)的有效手段，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和建設(shè)是十分重要的。數(shù)據(jù)庫中將實(shí)現(xiàn)對多種信息的綜合管理。GIS數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。4.1.1空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫主要用于輔助綠地信息的獲取，并提供GIS環(huán)境下進(jìn)行城市綠地空間分析評(píng)價(jià)所必需的各類相關(guān)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如行政區(qū)劃、道路、水系、居民地等，空間數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)，根據(jù)地圖上的地理信息數(shù)據(jù)，將綠地現(xiàn)狀圖分為9個(gè)圖層如表4-1所示。各圖層分層數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)，用ArcGIS軟件編輯完成后分層存儲(chǔ)管理，形成空間數(shù)據(jù)庫。表4-1龍巖市城市綠地現(xiàn)狀圖的圖層劃分圖層號(hào)圖層圖層名稱圖層元素類型1行政區(qū)劃XZQHPOLYGON2道路DLPOLYGON3水系SXPOLYGON4居民地JMDPOLYGON5古樹名木GSMMPOINT6行道樹XDSPOINT7公園GYPOLYGON8綠地LDPOLYGON9公園綠地GYLDPOLYGON4.1.2屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由與其相連的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所決定的，而且屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的確定受系統(tǒng)查詢統(tǒng)計(jì)等功能所控制。屬性數(shù)據(jù)庫中各字段名稱應(yīng)按簡潔、直觀、無歧義、唯一、適用、可擴(kuò)展的原則進(jìn)行編碼，各字段的取值依據(jù)各字段值的取值范圍和國家規(guī)定行業(yè)慣例進(jìn)行編碼。數(shù)據(jù)編碼是建立規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫的最基本的內(nèi)容之一，它表達(dá)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是對規(guī)劃信息表達(dá)的抽象，用以標(biāo)明不同類別、區(qū)段、專題性質(zhì)的信息所存放的文件，是各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)連接的紐帶，并提供了數(shù)據(jù)查詢手段。屬性數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)包括各類綠地的有關(guān)屬性，如綠地類型、綠地面積、植物類型、生長狀況等。4.2圖形數(shù)據(jù)庫利用ArcGIS對遙感圖像、地形圖進(jìn)行數(shù)字化和圖形信息編輯，并參考龍巖市統(tǒng)計(jì)年鑒、市志以及綠地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)作為圖斑的屬性數(shù)據(jù)輸入屬性數(shù)據(jù)庫。矢量化后的綠地現(xiàn)狀圖如圖4-1所示。圖4-1矢量化后的綠地現(xiàn)狀圖4.3空間數(shù)據(jù)庫的建立數(shù)據(jù)庫的建立是在ArcCatalog基礎(chǔ)上建立的。建庫的主要流程是首先在ArcCatalog下建庫及要素集，并在要素集下建立要素類，然后導(dǎo)入坐標(biāo)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)模板，最后建立拓?fù)潢P(guān)系及對導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查[14]。圖4-2建庫PersonalGeodatabase及要素集FeatureDataset在ArcCatalog中選擇一個(gè)本地目錄，新建庫PersonalGeodatabase，在其下創(chuàng)建一個(gè)要素集FeatureDataset，并設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)，如圖4-2所示；在要素集下創(chuàng)建要素類，然后導(dǎo)入將要進(jìn)行拓?fù)浞治龅臄?shù)據(jù)，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)，每導(dǎo)入一個(gè)不同地類，對應(yīng)庫文件添加所導(dǎo)入地類編碼；再進(jìn)入到該數(shù)據(jù)集下，新建拓?fù)鋞opology，添加拓?fù)湟?guī)則對導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查，包含的拓?fù)湟?guī)則有：1） Mustnothavedangles(不存在懸掛)2） Mustnotintersect(禁止相交)3） Mustnotoverlapwits（不許重疊）；在ArcMap中打開由拓?fù)湟?guī)則產(chǎn)生的文件，利用topology工具條中的錯(cuò)誤記錄信息進(jìn)行修改，不斷拓?fù)錂z查所構(gòu)的面，直到所構(gòu)的面無拓?fù)溴e(cuò)誤，完善構(gòu)面[15]。4.4城市綠地GIS系統(tǒng)的基本功能以遙感圖像和地形圖為基礎(chǔ)，在GIS軟件的支持下，通過數(shù)據(jù)預(yù)處理，建立研究區(qū)域的數(shù)字圖像地圖，然后對不同綠地類型進(jìn)行遙感解譯，并建立綠地系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。城市綠地GIS系統(tǒng)的基本模塊主要包括：地理數(shù)據(jù)查詢與瀏覽模塊、屬性查詢與更新模塊、圖形編輯與更新模塊、查詢與統(tǒng)計(jì)模塊、專題圖制作模塊、圖件打印輸出模塊等，如圖4-2所示。城市綠地GIS系統(tǒng)的這些基本功能模塊使得城市綠地規(guī)劃人員能夠隨時(shí)提取并顯示所需了解的城市綠地空間信息，實(shí)現(xiàn)了圖文結(jié)合、報(bào)表生成、統(tǒng)計(jì)查詢一體化。相對于傳統(tǒng)的以人工為主要工作方式查詢、計(jì)算及統(tǒng)計(jì)綠地信息而言，GIS手段帶來了前所未有的便利，提高了工作效率[16]。城市綠地城市綠地GIS系統(tǒng)地理數(shù)據(jù)查詢與瀏覽模塊屬性查詢與更新模塊圖形編輯與更新模塊查詢與統(tǒng)計(jì)模塊專題圖制作模塊圖件打印輸出模塊圖4-3城市綠地GIS系統(tǒng)的基本功能模塊圖5.結(jié)果與分析5.1龍巖市綠地現(xiàn)狀分析通過ArcGIS統(tǒng)計(jì)出公園綠地、附屬綠地、防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地四類綠地面積。龍巖市全市建成區(qū)范圍內(nèi)1440hm2綠地中，公園綠地293.9hm2，附屬綠地442.7hm2，防護(hù)綠地598.4hm2，生產(chǎn)綠地80hm2，它們分別占成都高新區(qū)綠地總量的22%、32%、44%和2%如表5-1所示。表5-1龍巖市城市綠地現(xiàn)狀分析項(xiàng)目公園綠地附屬綠地防護(hù)綠地生產(chǎn)綠地總計(jì)綠地面積/hm2293.9442.7598.4801440占綠地面積比率/%2232442100人均綠地面積10.11hm2/人城市綠化覆蓋率39.13%現(xiàn)狀存在主要問題是未能形成一個(gè)功能齊全的綠地系統(tǒng)，公共綠地少，類型單一，衛(wèi)生防護(hù)林帶不足形成體系，生產(chǎn)綠地不足，街頭綠地少，居住區(qū)、單位附屬綠地均未能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。5.2綠地結(jié)構(gòu)分析對龍巖市的各類綠地面積及所占比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，龍巖市綠地結(jié)構(gòu)如圖5-1所示，可以看出龍巖市綠地結(jié)構(gòu)不合理，空間分布不均衡。從城區(qū)綠地系統(tǒng)的現(xiàn)狀來看，主要是公園綠地、附屬綠地，缺乏生產(chǎn)綠地和防護(hù)綠地，這很不利于龍巖市的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。圖5-1龍巖市綠地結(jié)構(gòu)組成5.3龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃通過以上分析，綜合考慮城市自然地理環(huán)境、城市建設(shè)情況與城市規(guī)劃愿景，確定龍巖城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為——“兩環(huán)、四楔、一心、兩軸”?？傮w上形成“群山環(huán)抱、組團(tuán)隔離、三河穿越、路廊交融、公園棋布、綠心東踞、清風(fēng)入廓、新羅擁翠”的山、水、城、林層次豐富，山水格局完整的生態(tài)園林城市。龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃如圖5-2所示。圖5-2龍巖市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃圖6.結(jié)束語隨著GIS技術(shù)自身的發(fā)展和日趨成熟，以及中國城市基礎(chǔ)信息庫的建立和完善，GIS技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度都有了長足發(fā)展，本研究以龍巖市綠地系統(tǒng)規(guī)劃為例，探討了GIS技術(shù)在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃方面的應(yīng)用。無論是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和各種資料信息的統(tǒng)計(jì)分析，還是綠地信息數(shù)據(jù)庫的建立和管理信息系統(tǒng)的開發(fā)，GIS的應(yīng)用貫穿于整個(gè)城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃全過程，而且是城市綠地管理的好幫手。雖然目前具體的應(yīng)用并不多也不完全，但是其應(yīng)用前景將是全方位的。隨著城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃管理GIS系統(tǒng)的完善，以后規(guī)劃部門提供給設(shè)計(jì)單位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將大部分是GIS數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理更為嚴(yán)格。各種精度的城市綠地現(xiàn)狀信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取，實(shí)現(xiàn)了綠地系統(tǒng)規(guī)劃的動(dòng)態(tài)性。由于城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃自身的特點(diǎn)限制，很難完全通過客觀的數(shù)學(xué)模型和GIS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局的規(guī)劃。但是隨著這方面研究的深入和客觀條件的成熟，GIS技術(shù)和數(shù)學(xué)模型在城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局上的應(yīng)用可能會(huì)越來越多，特別是在定量分析上的研究。應(yīng)用GIS軟件可以方便快捷地建立綠地系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，更具針對性、更有