城市規(guī)劃專業(yè)引入GIS課程的思考

摘要:GIS課程在城市規(guī)劃教學(xué)中非常重要。針對(duì)城市規(guī)劃專業(yè)教學(xué)對(duì)GIS訓(xùn)練較弱及該專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，通過研究城市規(guī)劃中的GIS應(yīng)用，探索在城市規(guī)劃專業(yè)中開設(shè)GIS課程的教學(xué)方法和內(nèi)容;通過課堂講授與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)兩種方式來讓學(xué)生熟練掌握GIS技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)規(guī)劃專業(yè)學(xué)生在GIS等新技術(shù)應(yīng)用方面的訓(xùn)練，將有助于提高未來規(guī)劃工作者的綜合能力，從而更好地服務(wù)于社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:城市規(guī)劃;GIS;教學(xué)

中圖分類號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)17-0230-02

地形圖中蘊(yùn)含著豐富的信息，能夠讀出這些信息對(duì)于正確的規(guī)劃設(shè)計(jì)是非常重要的，也是過去對(duì)設(shè)計(jì)師的基本要求。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的變化，城市規(guī)劃專業(yè)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中所需要的量化分析和決策支持也日益增多，這種分析和決策對(duì)于空間信息及其處理提出很高的要求，僅憑人工經(jīng)驗(yàn)的做法顯然已經(jīng)難敷需要。地理信息系統(tǒng)(GIS)是處理地理空間信息的綜合性技術(shù)，其空間信息的管理和分析能力使得其在園林城市規(guī)劃行業(yè)應(yīng)用非常自然，這方面國(guó)內(nèi)已有不少先行者。

因此，對(duì)于城市規(guī)劃專業(yè)教學(xué)來說，探索在城市規(guī)劃教學(xué)中新的教學(xué)方法和手段，充分結(jié)合實(shí)際的課程教學(xué)和科研項(xiàng)目實(shí)踐，將GIS技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐和科研項(xiàng)目中，通過培養(yǎng)學(xué)生掌握GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和空間分析能力，來解決在城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)中的一些問題，探索一種更科學(xué)合理的城市規(guī)劃教學(xué)體系，并積極與市場(chǎng)接軌培養(yǎng)復(fù)合型人才積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，是城市規(guī)劃學(xué)科發(fā)展順應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的總體趨勢(shì)。

一、在城市規(guī)劃教學(xué)中引入GIS課程的原則

(一)國(guó)內(nèi)院校城市規(guī)劃專業(yè)的GIS教學(xué)現(xiàn)狀

《全國(guó)高等學(xué)校城市規(guī)劃專業(yè)本科(五年制)教育評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(試行)》文件中，明確提出要求城市規(guī)劃專業(yè)學(xué)生需要了解GIS及CAD的基本知識(shí)等，在國(guó)家注冊(cè)規(guī)劃師考試大綱中，也明確列出了3S(GIS、GPS、RS)技術(shù)與城市規(guī)劃管理相結(jié)合的內(nèi)容要求，把GIS等信息技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用列為《城市規(guī)劃相關(guān)知識(shí)》中的重要部分。因此，國(guó)內(nèi)設(shè)置城市規(guī)劃專業(yè)的相關(guān)院校也陸續(xù)開設(shè)了GIS課程，這也足以證明GIS課程在城市規(guī)劃專業(yè)教學(xué)中的重要性。

國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)院校在本科和研究生階段均設(shè)置了城市規(guī)劃專業(yè)，且基本上都開設(shè)了GIS課程，但是，由于目前GIS技術(shù)在中國(guó)規(guī)劃管理行業(yè)的應(yīng)用因數(shù)據(jù)與資金來源管理與認(rèn)識(shí)水平以及地方政府體制等諸多因素的限制仍處于相對(duì)初級(jí)的階段，國(guó)內(nèi)大多數(shù)院校的城市規(guī)劃專業(yè)的課程設(shè)置比較注重于建筑及城市物質(zhì)形體、色彩、構(gòu)圖等專業(yè)技能的訓(xùn)練，對(duì)CAD訓(xùn)練較強(qiáng)而GIS訓(xùn)練相對(duì)較弱，有很多學(xué)習(xí)城市規(guī)劃專業(yè)的大學(xué)生甚至不知道GIS是什么，這樣就造成了培養(yǎng)出來的學(xué)生與社會(huì)脫節(jié)，學(xué)生畢業(yè)后不能馬上適應(yīng)社會(huì)的需求。而英美等國(guó)家城市規(guī)劃專業(yè)普遍重視應(yīng)用GIS進(jìn)行宏觀分析和空間輔助分析，因此，在城市規(guī)劃教學(xué)中引入GIS知識(shí)是社會(huì)發(fā)展的必然要求，也是培養(yǎng)符合交叉型人才的需要。

(二)構(gòu)建城市規(guī)劃專業(yè)GIS課程的原則

結(jié)合我國(guó)城市規(guī)劃專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀，在融入GIS知識(shí)時(shí)，應(yīng)遵循了以下幾個(gè)原則:

1.交叉性

GIS是一門新興的邊緣、交叉學(xué)科，在內(nèi)容上包含了地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感、計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等眾多方面。因此，在教學(xué)中要注意學(xué)科的綜合性和側(cè)重性。在城市規(guī)劃教學(xué)中融入GIS知識(shí)，可以從地理學(xué)的角度來思考，將GIS的空間分析功能融入到城市規(guī)劃中，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的合理性和科學(xué)性。

2.實(shí)用性

城市規(guī)劃專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)GIS的目的是將GIS運(yùn)用到其具體設(shè)計(jì)與管理工作中，所以要緊密結(jié)合城市規(guī)劃專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的組織。我們可以把對(duì)本科生的培養(yǎng)定位在系統(tǒng)的使用及維護(hù)上，而不是成為系統(tǒng)開發(fā)者，因此教學(xué)目標(biāo)主要有兩方面:一是GIS平臺(tái)軟件的學(xué)習(xí)，目的是為了日后對(duì)圖形及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行某些處理;二是城市規(guī)劃GIS信息系統(tǒng)的使用及維護(hù)，如圖形與屬性查詢、疊置分析、緩沖分析、專題圖的制作、統(tǒng)計(jì)制作、出圖出證、新的圖形及屬性資料的入庫等。

3.實(shí)踐性

GIS本來就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，單純的理論講述并不能夠讓學(xué)生詳細(xì)了解GIS的強(qiáng)大功能。因此，在課程安排的時(shí)候，應(yīng)該將理論講授與上機(jī)實(shí)習(xí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將課堂講授與課下開設(shè)講座、參觀等實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合，合理分配學(xué)時(shí)。在GIS教學(xué)過程中，我們要做到隨時(shí)與學(xué)生交流互動(dòng)，特別是在上機(jī)實(shí)習(xí)中，要深入到學(xué)生中去耐心細(xì)致地進(jìn)行指導(dǎo)、答疑、解惑，這樣可隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，對(duì)學(xué)生感到困難、難于理解消化的內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使學(xué)習(xí)達(dá)到最佳效果。

二、在城市規(guī)劃中GIS的應(yīng)用分析

GIS作為存儲(chǔ)、分析和管理空間數(shù)據(jù)的技術(shù)，十分適合城市規(guī)劃信息的管理和使用。

(一)在總體規(guī)劃中應(yīng)用GIS技術(shù)

在城市總體規(guī)劃中，各種自然條件的分析相當(dāng)重要，可以應(yīng)用GIS的空間分析和模型應(yīng)用功能進(jìn)行城市規(guī)劃預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)、規(guī)劃模擬和決策。

在做總體規(guī)劃時(shí)，對(duì)城市現(xiàn)狀的調(diào)查和分析時(shí)可以用到GIS技術(shù)，利用遙感衛(wèi)星所獲取的基礎(chǔ)資料(有控制點(diǎn)等相關(guān)信息)，在GIS軟件中將其分類并進(jìn)行面積的測(cè)算，就能對(duì)城市的土地利用現(xiàn)狀有一定的了解。在此現(xiàn)狀基礎(chǔ)上要對(duì)城市的土地未來發(fā)展有更好的把握，還可以利用GIS軟件中所帶有的預(yù)測(cè)功能對(duì)未來幾十年的土地使用情況進(jìn)行預(yù)測(cè)獲取遙感影像圖后，可以根據(jù)需要進(jìn)行對(duì)土地利用進(jìn)行分類。分類以后還可以對(duì)某一項(xiàng)類型進(jìn)行專題特征的提取和量算。

(二)在城市規(guī)劃管理中應(yīng)用GIS技術(shù)

GIS具有海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能，這一點(diǎn)是GIS技術(shù)在城市規(guī)劃管理中被廣泛應(yīng)用的原因。在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中都建有基于GIS的規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫，利用GIS數(shù)據(jù)采集功能可以提高城市規(guī)劃信息獲取的效率，方便地將多種數(shù)據(jù)源、多種類型的城市規(guī)劃信息輸入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中;利用GIS的信息查詢功能可以迅速提供用戶所需的各種城市規(guī)劃信息，包括空間信息、屬性信息、統(tǒng)計(jì)信息等;利用GIS的數(shù)據(jù)庫管理功能可自動(dòng)管理海量的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)，并進(jìn)行城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、操作、維護(hù)等工作;利用GIS的統(tǒng)計(jì)制圖功能可將大量抽象的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)變成直觀的城市規(guī)劃專題地圖或統(tǒng)計(jì)地圖，形象地展示出各種城市建設(shè)專題內(nèi)容、城市建設(shè)數(shù)據(jù)空間分布與數(shù)量統(tǒng)計(jì)規(guī)律;利用GIS輸出功能可支持多媒體演示及基于多種介質(zhì)的城市規(guī)劃信息輸出，還可用可視化方法生成各種風(fēng)格的菜單對(duì)話框等。

從總體上看，在城市規(guī)劃管理領(lǐng)域中GIS已經(jīng)成為城市現(xiàn)代化的標(biāo)志與重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，主要用于城市動(dòng)態(tài)管理和對(duì)城市重大問題、突發(fā)性事件進(jìn)行科學(xué)決策的一種現(xiàn)代化的技術(shù)手段。

(三)在城市規(guī)劃編制中應(yīng)用GIS技術(shù)

城市規(guī)劃編制是指根據(jù)國(guó)家的城市發(fā)展建設(shè)方針以及城市的自然條件和建設(shè)條件，合理確定城市發(fā)展目標(biāo)、城市性質(zhì)、規(guī)模和布局，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)土地利用空間配置和城市產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃布局。利用GIS的空間分析功能可以在城市規(guī)劃編制中進(jìn)行城市空間擴(kuò)展和城市景觀格局分析研究，城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)，城市公共設(shè)施選址研究，城市交通網(wǎng)絡(luò)研究等。在這些研究中最常用到GIS空間分析模塊包括空間信息的查詢和量算，緩沖區(qū)分析，疊加分析，網(wǎng)絡(luò)分析等。

隨著三維GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，把城市規(guī)劃的理論和模型構(gòu)筑于三維GIS平臺(tái)上，可以運(yùn)用三維GIS技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃的仿真模擬，這樣不僅可以預(yù)測(cè)城市規(guī)劃狀態(tài)的變化，而且可以對(duì)各種不同的規(guī)劃方案進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)和選擇，從而使城市規(guī)劃問題解決得更好。實(shí)踐證明把GIS的空間分析功能應(yīng)用到城市規(guī)劃編制中，可為確定城市合理的發(fā)展規(guī)模和空間布局提供科學(xué)依據(jù)，這必然會(huì)提高城市規(guī)劃編制的合理性和精確性。

三、城市規(guī)劃專業(yè)GIS課程的主要內(nèi)容

教學(xué)中主要運(yùn)用課堂講授與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)兩種教學(xué)方式，課堂講授分理論部分和上機(jī)練習(xí)兩部分進(jìn)行集中授課，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)則根據(jù)該學(xué)期開設(shè)的設(shè)計(jì)課程的相關(guān)需要進(jìn)行具體指導(dǎo)，整個(gè)課程分32學(xué)時(shí)16次課完成，具體教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配見表。

城市規(guī)劃專業(yè)GIS課程的內(nèi)容主要包括GIS基礎(chǔ)知識(shí)和有關(guān)軟件的使用，其重點(diǎn)解決的問題是在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握在城市規(guī)劃實(shí)踐中涉及的有關(guān)空間數(shù)據(jù)與空間信息的基本概念，并學(xué)習(xí)GIS在城市規(guī)劃輔助設(shè)計(jì)中的基本技術(shù);通過上機(jī)實(shí)習(xí)使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)GIS理論知識(shí)的理解，熟練掌握一門GIS軟件，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生使用及維護(hù)GIS系統(tǒng)的能力;通過課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生了解一些規(guī)劃實(shí)例，從而找尋自己理論學(xué)習(xí)中的不足。

在城市規(guī)劃專業(yè)引入GIS課程，加強(qiáng)對(duì)規(guī)劃專業(yè)學(xué)生在GIS、RS等新技術(shù)應(yīng)用方面的訓(xùn)練，積極探索新的城市規(guī)劃的教學(xué)方法和手段，充分結(jié)合實(shí)際的課程教學(xué)和科研項(xiàng)目實(shí)踐，將新的信息技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐和科研項(xiàng)目中，將有助于提高未來規(guī)劃工作者的綜合能力，使規(guī)劃設(shè)計(jì)方案更為綜合完善、更有實(shí)際依據(jù)，規(guī)劃管理行為更為規(guī)范、更有效率，規(guī)劃政策的制定更加科學(xué)量化，從而更好地服務(wù)于社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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