城市規劃專業引入GIS課程的思考

摘要:GIS課程在城市規劃教學中非常重要。針對城市規劃專業教學對GIS訓練較弱及該專業學生特點，通過研究城市規劃中的GIS應用，探索在城市規劃專業中開設GIS課程的教學方法和內容;通過課堂講授與課程設計指導兩種方式來讓學生熟練掌握GIS技術，加強對規劃專業學生在GIS等新技術應用方面的訓練，將有助于提高未來規劃工作者的綜合能力，從而更好地服務于社會與經濟發展。

關鍵詞:城市規劃;GIS;教學

中圖分類號:G42 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)17-0230-02

地形圖中蘊含著豐富的信息，能夠讀出這些信息對于正確的規劃設計是非常重要的，也是過去對設計師的基本要求。隨著社會、經濟、環境的變化，城市規劃專業在規劃設計中所需要的量化分析和決策支持也日益增多，這種分析和決策對于空間信息及其處理提出很高的要求，僅憑人工經驗的做法顯然已經難敷需要。地理信息系統(GIS)是處理地理空間信息的綜合性技術，其空間信息的管理和分析能力使得其在園林城市規劃行業應用非常自然，這方面國內已有不少先行者。

因此，對于城市規劃專業教學來說，探索在城市規劃教學中新的教學方法和手段，充分結合實際的課程教學和科研項目實踐，將GIS技術運用到教學實踐和科研項目中，通過培養學生掌握GIS強大的數據處理和空間分析能力，來解決在城市規劃、設計中的一些問題，探索一種更科學合理的城市規劃教學體系，并積極與市場接軌培養復合型人才積累教學經驗，是城市規劃學科發展順應現代科學發展的總體趨勢。

一、在城市規劃教學中引入GIS課程的原則

(一)國內院校城市規劃專業的GIS教學現狀

《全國高等學校城市規劃專業本科(五年制)教育評估標準(試行)》文件中，明確提出要求城市規劃專業學生需要了解GIS及CAD的基本知識等，在國家注冊規劃師考試大綱中，也明確列出了3S(GIS、GPS、RS)技術與城市規劃管理相結合的內容要求，把GIS等信息技術在城市規劃中的應用列為《城市規劃相關知識》中的重要部分。因此，國內設置城市規劃專業的相關院校也陸續開設了GIS課程，這也足以證明GIS課程在城市規劃專業教學中的重要性。

國內一些重點院校在本科和研究生階段均設置了城市規劃專業，且基本上都開設了GIS課程，但是，由于目前GIS技術在中國規劃管理行業的應用因數據與資金來源管理與認識水平以及地方政府體制等諸多因素的限制仍處于相對初級的階段，國內大多數院校的城市規劃專業的課程設置比較注重于建筑及城市物質形體、色彩、構圖等專業技能的訓練，對CAD訓練較強而GIS訓練相對較弱，有很多學習城市規劃專業的大學生甚至不知道GIS是什么，這樣就造成了培養出來的學生與社會脫節，學生畢業后不能馬上適應社會的需求。而英美等國家城市規劃專業普遍重視應用GIS進行宏觀分析和空間輔助分析，因此，在城市規劃教學中引入GIS知識是社會發展的必然要求，也是培養符合交叉型人才的需要。

(二)構建城市規劃專業GIS課程的原則

結合我國城市規劃專業的教學現狀，在融入GIS知識時，應遵循了以下幾個原則:

1.交叉性

GIS是一門新興的邊緣、交叉學科，在內容上包含了地理學、地圖學、測繪學、遙感、計算機軟硬件、數據結構、數據庫技術等眾多方面。因此，在教學中要注意學科的綜合性和側重性。在城市規劃教學中融入GIS知識，可以從地理學的角度來思考，將GIS的空間分析功能融入到城市規劃中，從而實現規劃的合理性和科學性。

2.實用性

城市規劃專業的學生學習GIS的目的是將GIS運用到其具體設計與管理工作中，所以要緊密結合城市規劃專業的特點進行教學內容的組織。我們可以把對本科生的培養定位在系統的使用及維護上，而不是成為系統開發者，因此教學目標主要有兩方面:一是GIS平臺軟件的學習，目的是為了日后對圖形及屬性數據進行某些處理;二是城市規劃GIS信息系統的使用及維護，如圖形與屬性查詢、疊置分析、緩沖分析、專題圖的制作、統計制作、出圖出證、新的圖形及屬性資料的入庫等。

3.實踐性

GIS本來就是一門實踐性很強的課程，單純的理論講述并不能夠讓學生詳細了解GIS的強大功能。因此，在課程安排的時候，應該將理論講授與上機實習進行有機結合，將課堂講授與課下開設講座、參觀等實踐活動相結合，合理分配學時。在GIS教學過程中，我們要做到隨時與學生交流互動，特別是在上機實習中，要深入到學生中去耐心細致地進行指導、答疑、解惑，這樣可隨時掌握學生的學習動態，對學生感到困難、難于理解消化的內容及時進行相應的調整，使學習達到最佳效果。

二、在城市規劃中GIS的應用分析

GIS作為存儲、分析和管理空間數據的技術，十分適合城市規劃信息的管理和使用。

(一)在總體規劃中應用GIS技術

在城市總體規劃中，各種自然條件的分析相當重要，可以應用GIS的空間分析和模型應用功能進行城市規劃預測評價、規劃模擬和決策。

在做總體規劃時，對城市現狀的調查和分析時可以用到GIS技術，利用遙感衛星所獲取的基礎資料(有控制點等相關信息)，在GIS軟件中將其分類并進行面積的測算，就能對城市的土地利用現狀有一定的了解。在此現狀基礎上要對城市的土地未來發展有更好的把握，還可以利用GIS軟件中所帶有的預測功能對未來幾十年的土地使用情況進行預測獲取遙感影像圖后，可以根據需要進行對土地利用進行分類。分類以后還可以對某一項類型進行專題特征的提取和量算。

(二)在城市規劃管理中應用GIS技術

GIS具有海量數據的存儲和管理功能，這一點是GIS技術在城市規劃管理中被廣泛應用的原因。在城市規劃管理信息系統中都建有基于GIS的規劃空間數據庫，利用GIS數據采集功能可以提高城市規劃信息獲取的效率，方便地將多種數據源、多種類型的城市規劃信息輸入到數據庫系統中;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劃信息，包括空間信息、屬性信息、統計信息等;利用GIS的數據庫管理功能可自動管理海量的城市規劃數據，并進行城市規劃數據庫創建、操作、維護等工作;利用GIS的統計制圖功能可將大量抽象的城市規劃數據變成直觀的城市規劃專題地圖或統計地圖，形象地展示出各種城市建設專題內容、城市建設數據空間分布與數量統計規律;利用GIS輸出功能可支持多媒體演示及基于多種介質的城市規劃信息輸出，還可用可視化方法生成各種風格的菜單對話框等。

從總體上看，在城市規劃管理領域中GIS已經成為城市現代化的標志與重要基礎設施之一，主要用于城市動態管理和對城市重大問題、突發性事件進行科學決策的一種現代化的技術手段。

(三)在城市規劃編制中應用GIS技術

城市規劃編制是指根據國家的城市發展建設方針以及城市的自然條件和建設條件，合理確定城市發展目標、城市性質、規模和布局，重點強調規劃區域內土地利用空間配置和城市產業及基礎設施的規劃布局。利用GIS的空間分析功能可以在城市規劃編制中進行城市空間擴展和城市景觀格局分析研究，城市建設用地適宜性評價，城市公共設施選址研究，城市交通網絡研究等。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，緩沖區分析，疊加分析，網絡分析等。

隨著三維GIS技術的發展和應用，把城市規劃的理論和模型構筑于三維GIS平臺上，可以運用三維GIS技術進行城市規劃的仿真模擬，這樣不僅可以預測城市規劃狀態的變化，而且可以對各種不同的規劃方案進行客觀評價和選擇，從而使城市規劃問題解決得更好。實踐證明把GIS的空間分析功能應用到城市規劃編制中，可為確定城市合理的發展規模和空間布局提供科學依據，這必然會提高城市規劃編制的合理性和精確性。

三、城市規劃專業GIS課程的主要內容

教學中主要運用課堂講授與課程設計指導兩種教學方式，課堂講授分理論部分和上機練習兩部分進行集中授課，課程設計指導則根據該學期開設的設計課程的相關需要進行具體指導，整個課程分32學時16次課完成，具體教學內容及學時分配見表。

城市規劃專業GIS課程的內容主要包括GIS基礎知識和有關軟件的使用，其重點解決的問題是在有限的學時內使學生掌握在城市規劃實踐中涉及的有關空間數據與空間信息的基本概念，并學習GIS在城市規劃輔助設計中的基本技術;通過上機實習使學生加深對所學GIS理論知識的理解，熟練掌握一門GIS軟件，重點在于培養學生使用及維護GIS系統的能力;通過課程設計指導這一實踐環節，讓學生了解一些規劃實例，從而找尋自己理論學習中的不足。

在城市規劃專業引入GIS課程，加強對規劃專業學生在GIS、RS等新技術應用方面的訓練，積極探索新的城市規劃的教學方法和手段，充分結合實際的課程教學和科研項目實踐，將新的信息技術運用到教學實踐和科研項目中，將有助于提高未來規劃工作者的綜合能力，使規劃設計方案更為綜合完善、更有實際依據，規劃管理行為更為規范、更有效率，規劃政策的制定更加科學量化，從而更好地服務于社會與經濟發展。

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