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当前位置：TGIS与区域规划
摘要：本文是关于TGIS在区域规划中应用的分析。从区域规划的概念着手，阐述了TGIS在区域规划研究中管理数据、分析数据、辅助决策和表达规划成果等几个方面的应用，最后得出结论：TGIS会成为未来区域规划的主要手段。
关键词：TGIS，区域规划，动态性。
Abstract: This is an analysis of Temporal Geographical Information System used in region planning. It starts to analyze the appliance of TGIS to data management, data analysis, decisionmaking and expressing fruit of region planning. At last, we get the conclusion TGIS will be the main means for future region planning.
Key: Temporal Geographical Information, region planning, dynamic.
1 引言
随着社会的发展，科技的进步，人们的需求也在不断的增多。在地理信息领域，人们发现传统的GIS已不能满足需要。这就促使了时态GIS（TGIS）的产生。TGIS有着更多的优越性；但是目前世界对它的研究还处于理论模型阶段，并没有真正的应用事例。本文是对TGIS在未来区域规划中的应用做了一些分析。
2 区域规划与TGIS概述
2.1 区域与区域规划
“区域”概念应用极其广泛,遍及诸多学科领域,如地理学、生物学、政治学、经济学、社会学等等。一些地理学家曾言:“地理学便是区域”,可见区域所及的要义。虽然国际国内专家学者对区域有不同的理解,但归结起来可以认为:区域是地球表面的某一部分,是连续而不分离的空间,即区域是地球表面某一特定的范围。区域突出表现四个明显的特征:地理位置固定,地区空间稳定,区域内部具有同一性与相似性,区域具有一定的系统性与层次性。区域规划这一术语迄今尚无公认的确切定义。国际文献对区域规划的定义有:广大层面上的土地利用规划、超都市空间规划、策略发展规划、资源分配与利用、经济发展规划等等。国外多数学者将区域规划定义为一种过程,即资源开发与社会发展的规划过程。而中国学者则普遍认为:区域规划是一定地域范围内的国民经济建设的总体部署;区域规划强调地域性、综合性、战略性。是同发展市场经济相适应的一种重要的政府调控手段。科学的区域规划,通过对经济社会发展的空间结构、资源利用和环境保护进行宏观调控,协调各部门和各地区利益,整合经济、社会、人口、资源、环境的关系,能够充分发挥区域优势,促进区域可持续发展。
2.2 TGIS
空间、时间和属性构成地理信息的3种基本成分。但传统的地理畔⑾低橙窗咽奔浜鍪恿耍蛘咚刀允奔涞墓刈⒊潭仍对睹挥邢罂占洹⑹粜缘哪敲炊唷Ｋ孀诺乩硇畔⑾低秤τ梅段У脑龃螅嗣嵌运囊笠踩找嬖龆唷４车牡乩硇畔⑾低扯允奔涔刈⒉还坏娜毕葜鸾ネ幌帧Ｕ馐焙颍琓GIS就应运而生了。TGIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间非空间信息的地理信息系统。TGIS有时亦被称为4DGIS，意为在三维空间上加上时间维。即，将时间与空间作为一个等同的要素引入到GIS中。它强调的是利用时空分析的工具和技术来模拟动态过程，探究和挖掘隐含于时空数据中的信息和规律。
从功能上讲,时态GIS除了应具备传统GIS的所有功能外,还应该提供：(1)档案功能。记载相关区域随时间的演变。(2)分析功能。以变化为参照，考察历史数据，预测未来。(3)更新功能。保持GIS数据的现时性，延长服务期。(4)显示功能。以真实的动态方式，回答用户关于“哪里”、“何时”、“怎样”的询问。(5)其他功能。包括检查新旧数据的逻辑一致性，预定义某些时空临界状态，并识别、预报它们。
3 TGIS对区域规划的作用
城市和区域规划是一个决策和控制过程，这个过程不仅要研究空间、资源配置等物质实体,还要研究其间的相互作用、影响因素和信息流通,同时做出一系列决策。信息获取和处理在整个研究和决策过程至关重要,如图1 所示,规划体系包括规划立法、规划编制和规划管理等几个部分,规划信息系统在整个规划体系中处于极其重要的地位,是规划编制、规划立法与规划管理的基础与纽。
图 1 规划体系与规划信息系统关系图
如果TGIS应用到区域规划中去，会在很大程度上改变传统GIS在其中的信息获取和处理方式。
3.1 数据管理
这是所有信息系统都具有的基本功能之一，其中包括数据录入、维护和更新。
区域规划是建立在对区域自然地理环境、人文社会经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上,相关数据的获取和有效管理是区域规划研究的前提和必要保障。在进行区域规划研究时,面对形式多样(文字、图表、地图、影像) 、比例尺不等、性质不同(规划行业原有的数据多为CAD 格式) 的资料,通过适当的处理和转换,TGIS 可以有效地获取(输入) 、存储、更新、显示各种相关数据,把空间信息、属性信息和时间信息关联起来,对数据进行有效的管理,并能以极快的速度,以用户所需的形式提供精确的信息,满足区域规划研究的需要。
TGIS对区域规划的作用优于传统手段，可以实时进行监控和更新。因为其数据库本身是基于时间空间数据的。这就可以免除传统GIS诸多弊端，如数据产生的时间问题等。
3.2 数据分析与辅助决策
区域规划实质上是对各种(历史的、现状的、预测的) 空间数据进行分析并进行决策的过程。TGIS 区别于其他信息系统、辅助设计系统之关键在于其强大的空间、时间分析功能。在区域规划过程中,TGIS 方法可根据实际需要对拥有的数据进行逻辑性或空间、时间性的分类和分层,进而应用各种分析功能产生多种新的信息或连接不同来源的信息,用以辅助决策。利用TGIS 的时空分析技术,能够高效、便捷地根据规划原则确定鼓励建设区域、限制建设区域和禁止建设区域,并提供详细的相关数据,为区域规划决策服务。
3.3 趋势预测
这是TGIS的一大功能特色；主要是利用时间平滑的方法，对未知时间区段进行的推测。区域规划是根据目前的区域现状，对区域资源的布局进行调整，来适应将来的社会发展。区域将来的发展趋势具体为什么样子，没有人能知道。但是，我们可以用TGIS结合区域现状数据进行趋势预测，得到一个结果。这样就可以给规划者供一个具体的依据。同样，可以用预测结果来检验规划方案的可实施性，也能为决策提供服务。
3.4 规划成果的动画表达
规划成果的可视化输出是TGIS的最为优秀的功能模块。TGIS除能像其他辅助设计系统一样,便利地绘制各种不同比例尺的常规规划图件,和以其数字地图(电子地图)功能为区域规划成果提供卓有成效的表述手段之外,通过与属性数据库、多媒体信息连接,它能够交互、高效、无缝、无级缩放地对区域各种信息进行显示、查询,根据需要增减不同的图层,并对区域特征进行计算、统计和分析,使规划部门的日常规划管理工作变得十分方便。更为重要的是，可利用其与多媒体技术、Flash等动画制作技术结合,静态或动态地模拟区域的现状和发展景观，使规划成果实现动画表达；这样比传统的静态或纸制地图表达更为生动，表现的信息也更为丰富。
4 结论
TGIS的产生是对地理信息系统更高层次的发展，能让GIS的社会化、普及化来得更快。虽然，目前对TGIS的研究还没有用于实践；但，其优越的功能吸引了人们，特别是对于规划工作者们，他们不再为传统规划手段所产生的弊端而困惑。相信，TGIS会成为未来区域规划的主要工具。
参考文献：
[1] 韩永学。区域规划创新的时空理论研究[J]。绥化师专学报，2004，24（3）。
[2] 李文实，黄民生，吴健平。基于GIS的区域规划研究。世界地理研究，2003，12（4）：52-57。
[3] 黄杏元，马劲松，汤勤。地理信息系统概论（修订版）。高等教育出版社，2000。
[4] 吴信才，曹志月。时态GIS的基本概念、功能及实现方法[J]。中国地质大学学报，2002，27（3）：241-245。
[5] 曹志月，刘岳。一种面向对象的时空数据模型[J]。测绘学报，2002，31（1）：71-76。
[6] 陈志泊，陆守一。TGIS中的时空数据模型的研究进展[J]。河北林果研究，2003，18（4）。
关键词：TGIS，区域规划，动态性。
Abstract: This is an analysis of Temporal Geographical Information System used in region planning. It starts to analyze the appliance of TGIS to data management, data analysis, decisionmaking and expressing fruit of region planning. At last, we get the conclusion TGIS will be the main means for future region planning.
Key: Temporal Geographical Information, region planning, dynamic.
1 引言
随着社会的发展，科技的进步，人们的需求也在不断的增多。在地理信息领域，人们发现传统的GIS已不能满足需要。这就促使了时态GIS（TGIS）的产生。TGIS有着更多的优越性；但是目前世界对它的研究还处于理论模型阶段，并没有真正的应用事例。本文是对TGIS在未来区域规划中的应用做了一些分析。
2 区域规划与TGIS概述
2.1 区域与区域规划
“区域”概念应用极其广泛,遍及诸多学科领域,如地理学、生物学、政治学、经济学、社会学等等。一些地理学家曾言:“地理学便是区域”,可见区域所及的要义。虽然国际国内专家学者对区域有不同的理解,但归结起来可以认为:区域是地球表面的某一部分,是连续而不分离的空间,即区域是地球表面某一特定的范围。区域突出表现四个明显的特征:地理位置固定,地区空间稳定,区域内部具有同一性与相似性,区域具有一定的系统性与层次性。区域规划这一术语迄今尚无公认的确切定义。国际文献对区域规划的定义有:广大层面上的土地利用规划、超都市空间规划、策略发展规划、资源分配与利用、经济发展规划等等。国外多数学者将区域规划定义为一种过程,即资源开发与社会发展的规划过程。而中国学者则普遍认为:区域规划是一定地域范围内的国民经济建设的总体部署;区域规划强调地域性、综合性、战略性。是同发展市场经济相适应的一种重要的政府调控手段。科学的区域规划,通过对经济社会发展的空间结构、资源利用和环境保护进行宏观调控,协调各部门和各地区利益,整合经济、社会、人口、资源、环境的关系,能够充分发挥区域优势,促进区域可持续发展。
2.2 TGIS
空间、时间和属性构成地理信息的3种基本成分。但传统的地理畔⑾低橙窗咽奔浜鍪恿耍蛘咚刀允奔涞墓刈⒊潭仍对睹挥邢罂占洹⑹粜缘哪敲炊唷Ｋ孀诺乩硇畔⑾低秤τ梅段У脑龃螅嗣嵌运囊笠踩找嬖龆唷４车牡乩硇畔⑾低扯允奔涔刈⒉还坏娜毕葜鸾ネ幌帧Ｕ馐焙颍琓GIS就应运而生了。TGIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间非空间信息的地理信息系统。TGIS有时亦被称为4DGIS，意为在三维空间上加上时间维。即，将时间与空间作为一个等同的要素引入到GIS中。它强调的是利用时空分析的工具和技术来模拟动态过程，探究和挖掘隐含于时空数据中的信息和规律。
从功能上讲,时态GIS除了应具备传统GIS的所有功能外,还应该提供：(1)档案功能。记载相关区域随时间的演变。(2)分析功能。以变化为参照，考察历史数据，预测未来。(3)更新功能。保持GIS数据的现时性，延长服务期。(4)显示功能。以真实的动态方式，回答用户关于“哪里”、“何时”、“怎样”的询问。(5)其他功能。包括检查新旧数据的逻辑一致性，预定义某些时空临界状态，并识别、预报它们。
3 TGIS对区域规划的作用
城市和区域规划是一个决策和控制过程，这个过程不仅要研究空间、资源配置等物质实体,还要研究其间的相互作用、影响因素和信息流通,同时做出一系列决策。信息获取和处理在整个研究和决策过程至关重要,如图1 所示,规划体系包括规划立法、规划编制和规划管理等几个部分,规划信息系统在整个规划体系中处于极其重要的地位,是规划编制、规划立法与规划管理的基础与纽。
图 1 规划体系与规划信息系统关系图
如果TGIS应用到区域规划中去，会在很大程度上改变传统GIS在其中的信息获取和处理方式。
3.1 数据管理
这是所有信息系统都具有的基本功能之一，其中包括数据录入、维护和更新。
区域规划是建立在对区域自然地理环境、人文社会经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上,相关数据的获取和有效管理是区域规划研究的前提和必要保障。在进行区域规划研究时,面对形式多样(文字、图表、地图、影像) 、比例尺不等、性质不同(规划行业原有的数据多为CAD 格式) 的资料,通过适当的处理和转换,TGIS 可以有效地获取(输入) 、存储、更新、显示各种相关数据,把空间信息、属性信息和时间信息关联起来,对数据进行有效的管理,并能以极快的速度,以用户所需的形式提供精确的信息,满足区域规划研究的需要。
TGIS对区域规划的作用优于传统手段，可以实时进行监控和更新。因为其数据库本身是基于时间空间数据的。这就可以免除传统GIS诸多弊端，如数据产生的时间问题等。
3.2 数据分析与辅助决策
区域规划实质上是对各种(历史的、现状的、预测的) 空间数据进行分析并进行决策的过程。TGIS 区别于其他信息系统、辅助设计系统之关键在于其强大的空间、时间分析功能。在区域规划过程中,TGIS 方法可根据实际需要对拥有的数据进行逻辑性或空间、时间性的分类和分层,进而应用各种分析功能产生多种新的信息或连接不同来源的信息,用以辅助决策。利用TGIS 的时空分析技术,能够高效、便捷地根据规划原则确定鼓励建设区域、限制建设区域和禁止建设区域,并提供详细的相关数据,为区域规划决策服务。
3.3 趋势预测
这是TGIS的一大功能特色；主要是利用时间平滑的方法，对未知时间区段进行的推测。区域规划是根据目前的区域现状，对区域资源的布局进行调整，来适应将来的社会发展。区域将来的发展趋势具体为什么样子，没有人能知道。但是，我们可以用TGIS结合区域现状数据进行趋势预测，得到一个结果。这样就可以给规划者供一个具体的依据。同样，可以用预测结果来检验规划方案的可实施性，也能为决策提供服务。
3.4 规划成果的动画表达
规划成果的可视化输出是TGIS的最为优秀的功能模块。TGIS除能像其他辅助设计系统一样,便利地绘制各种不同比例尺的常规规划图件,和以其数字地图(电子地图)功能为区域规划成果提供卓有成效的表述手段之外,通过与属性数据库、多媒体信息连接,它能够交互、高效、无缝、无级缩放地对区域各种信息进行显示、查询,根据需要增减不同的图层,并对区域特征进行计算、统计和分析,使规划部门的日常规划管理工作变得十分方便。更为重要的是，可利用其与多媒体技术、Flash等动画制作技术结合,静态或动态地模拟区域的现状和发展景观，使规划成果实现动画表达；这样比传统的静态或纸制地图表达更为生动，表现的信息也更为丰富。
4 结论
TGIS的产生是对地理信息系统更高层次的发展，能让GIS的社会化、普及化来得更快。虽然，目前对TGIS的研究还没有用于实践；但，其优越的功能吸引了人们，特别是对于规划工作者们，他们不再为传统规划手段所产生的弊端而困惑。相信，TGIS会成为未来区域规划的主要工具。
参考文献：
[1] 韩永学。区域规划创新的时空理论研究[J]。绥化师专学报，2004，24（3）。
[2] 李文实，黄民生，吴健平。基于GIS的区域规划研究。世界地理研究，2003，12（4）：52-57。
[3] 黄杏元，马劲松，汤勤。地理信息系统概论（修订版）。高等教育出版社，2000。
[4] 吴信才，曹志月。时态GIS的基本概念、功能及实现方法[J]。中国地质大学学报，2002，27（3）：241-245。
[5] 曹志月，刘岳。一种面向对象的时空数据模型[J]。测绘学报，2002，31（1）：71-76。
[6] 陈志泊，陆守一。TGIS中的时空数据模型的研究进展[J]。河北林果研究，2003，18（4）。
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