畢業(yè)設(shè)計(jì)論文計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-10-17 15:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ]。 在人類(lèi)生存所必需的物質(zhì)條件中，尤其在城市中，土地占有特別重要的地位。我國(guó)古代著名學(xué)者管仲有云：“地者，萬(wàn)物之本原，諸生之根苑也”（《管子校正》卷 14）；馬克思亦指出：“土地最初以食物、現(xiàn)成的生活資料供給人類(lèi)，他未經(jīng)人的協(xié)助，就作為人類(lèi)勞動(dòng)的一般對(duì)象而存在”。（《資本論》第一卷）。十分珍惜每一寸土地，合理利用每一寸土地，是我計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 7 們的國(guó)策?？茖W(xué)決策離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)，根據(jù) 《中華任民共和國(guó)管理法》的規(guī)定，各級(jí)人民政府必須編制土地利用總體規(guī)劃，并強(qiáng)調(diào)規(guī)劃的科學(xué)性與實(shí)用性 [5]。 GIS 實(shí)際上是對(duì)地理環(huán)境有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和研究的一門(mén)學(xué)科。它利用計(jì)算機(jī)建立地理數(shù)據(jù)庫(kù)，將地理環(huán)境的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)，發(fā)展到各種分析和處理功能，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)多要素的綜合分析，方便快捷地獲取信息，滿(mǎn)足應(yīng)用或研究的需要，并能以圖形和數(shù)字的方式來(lái)表示結(jié)果，所以， GIS 也是一個(gè)計(jì)算機(jī)化的地理信息的數(shù)字分析處理系統(tǒng)。而土地利用和開(kāi)發(fā)，恰恰是 GIS 最 早的開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)，在我國(guó)開(kāi)展土地資源調(diào)查，土地利用總體規(guī)劃中不約而同地，都迅速將 GIS 直接運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中 [68]。可以認(rèn)為地理信息系統(tǒng) (GIS)是反映人們賴(lài)以生存的現(xiàn)實(shí)世界 (資源與環(huán)境 )的現(xiàn)勢(shì)和變遷的各類(lèi)空間數(shù)據(jù) ,及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下 ,以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng) [9]。 其次，城市管理中另一重要的內(nèi)容即交通運(yùn)輸管理。交通運(yùn)輸規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸資源的合理利用與最佳配置的基本保證，其根本任務(wù)是按照社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和趨向，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 8 合理的交通系統(tǒng)， 以便為以后土地利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)服務(wù)，滿(mǎn)足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，基于現(xiàn)有交通運(yùn)輸資源來(lái)探索最好的解決方案，通過(guò)制定目標(biāo)并設(shè)計(jì)達(dá)到目標(biāo)的策略或行動(dòng)。 研究意義 基于以上分析，本文將對(duì)計(jì)算機(jī)在城市管理中的運(yùn)用趨勢(shì)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，尋求其發(fā)展的規(guī)律性本質(zhì)。這種規(guī)律性本質(zhì)是未來(lái)城市發(fā)展所依循的原則，并且對(duì)構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)，實(shí)現(xiàn)城市的和諧發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 9 第二章 計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市土地管理中的運(yùn)用 近年來(lái) ,土地被非法占用和浪費(fèi)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重 ,對(duì)農(nóng)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展影響很大。除了對(duì) 土地進(jìn)行集中管理外，編制土地利用總體方案 ,嚴(yán)格按計(jì)劃使用土地是保證土地資源得到有效利用和可持續(xù)利用的得力手段。在編制方案與土地利用的研究的過(guò)程中 ,目前更多采用地理信息系統(tǒng) (GIS)技術(shù) ,解決土地利用研究過(guò)程中的部分技術(shù)難題 ,如圖形面積快速準(zhǔn)確量算與統(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制圖 ,大大提高了土地利用方案的技術(shù)含量和可操作性。土地利用研究過(guò)程中需要處理大量與土地相關(guān)的數(shù)據(jù)如土地面積、人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)等 ,其中圖形處理最為關(guān)鍵。因此配備了以圖形處理為中心的軟硬件體系 ,包括主機(jī)、 Calp 數(shù)字化儀、 HP750C 噴墨繪圖儀、 MAPGIS、 ACE/INFO 軟件及 C 編程語(yǔ)言等。 土地面積的計(jì)算機(jī)量算與統(tǒng)計(jì) 圖形計(jì)算機(jī)量算原理 城市土地面積統(tǒng)計(jì)是城市土地管理的重要內(nèi)容之一?，F(xiàn)階段的土地?cái)?shù)據(jù)大多數(shù)是逐級(jí)上報(bào)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ,而很少經(jīng)過(guò)測(cè)計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 10 量 ,因而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與圖形面積存在一定的誤差 ,隨著年代的推移這種誤差將增大。在圖形與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間 ,人們一般重視后者而忽略前者。主要原因是圖形面積不容易量測(cè) ,土地圖形實(shí)際數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一是土地管理工作的要求。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用使用圖形面積的量算從速度上和精度上都得到大幅提高。采用 基于矢量數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)軟件 ,其原理是對(duì)不規(guī)則圖形進(jìn)行分割 ,把不規(guī)則的幾何圖形分割成若干個(gè)規(guī)則的幾何圖形 ,把任意形狀的圖斑面積、曲線(xiàn)長(zhǎng)度量算的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)規(guī)則幾何圖形的計(jì)算 ,從而解決土地面積、線(xiàn)狀地物準(zhǔn)確量算的問(wèn)題。 圖形計(jì)算機(jī)量算精度對(duì)比 目前對(duì)圖形的量算主要有 3 種方式。一是用方格法量取面積 ,用分規(guī)量取曲線(xiàn)長(zhǎng)度 。二是用電子求積儀量面積 ,曲線(xiàn)儀量曲線(xiàn)長(zhǎng)度 。三是用計(jì)算機(jī)量取面積及曲線(xiàn)長(zhǎng)度。第一種是較早出現(xiàn)的方法 ,精度較低 ,速度很慢 ,這里不作比較 ,只比較后兩種 ,并把第二種暫稱(chēng)為傳統(tǒng)量算法 ,第三種稱(chēng)計(jì)算機(jī)量算法。為了使兩者具有可比性 ,選擇圓形、長(zhǎng)方形、三角形、梯形四種規(guī)則圖形 ,先算出它們的理論面積和輪廓的周長(zhǎng) ,并用一正弦曲線(xiàn)與Ｘ軸構(gòu)成的范圍來(lái)模擬非規(guī)則圖形 ,用求積分方法得出計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 11 其理論面積 ,再用前述的兩種方法分別量算各圖形的面積與周長(zhǎng) ,然后求各量算值與理論 值之間的誤差 。 ACE/INFO 圖形拓?fù)潢P(guān)系與圖形面積綜合處理 以上地塊面積量算是指其形狀表示為幾何面狀的地塊 ,如果實(shí)際地物由于其寬度太小而不能以面積的形式 (只能用線(xiàn)的形式 )表示于圖上 ,如城市簡(jiǎn)易道路、簡(jiǎn)易公路、河流、溝渠等 ,其面積就要另外計(jì)算。這些線(xiàn)狀地物寬度雖小 ,但其數(shù)量大 ,所占的地面面積也不小 ,使用土地類(lèi)型圖計(jì)算的面積應(yīng)扣除每一地塊中所包含的線(xiàn)狀地物的面積。一條線(xiàn)狀地物可能會(huì)經(jīng)過(guò)很多個(gè)不同種類(lèi)的地塊 ,某一地塊可能有多種不同類(lèi)型的線(xiàn)狀地物經(jīng)過(guò) ,若沒(méi)有好的手段來(lái)處理 ,其難度、工作量和精度 可想而知。實(shí)際工作中作者使用 ARC/INFO 具有的圖形拓?fù)涮幚淼裙δ?,可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)狀地物面積自動(dòng)扣除 (如圖 21)。 圖 21 基于 arc/info的 GIS設(shè)計(jì)方案 計(jì)算機(jī)在城市管理中的應(yīng)用 —— 本科畢業(yè)論文 12 規(guī)劃方案輔助決策 對(duì)城市土地進(jìn)行科學(xué)管理，較為重要的一個(gè)途徑即城市土地利用總體規(guī)劃。城市土地利用總體規(guī)劃是在現(xiàn)有土地利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上 ,根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要以及政府的調(diào)控指標(biāo)綜合考慮 ,制定出科學(xué)、合理的規(guī)劃方案。各種預(yù)測(cè)指標(biāo)如未來(lái)人口數(shù)量、未來(lái)城市發(fā)展用地量、交通發(fā)展用地量等 ,都可以用專(zhuān)門(mén)的模型進(jìn)行預(yù)測(cè) ,政府也有各種用地的規(guī)劃控制指標(biāo)。規(guī)劃方案不僅有文本 ,也需要 表現(xiàn)在地圖上。把各種規(guī)劃指標(biāo)具體落實(shí)在地圖上 ,主要解決規(guī)劃要素在什么地方和量(形狀與大小 )是多少的問(wèn)題 ,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃指標(biāo)與其圖形分布合理和吻合是最困難之處。由于規(guī)劃方案一般均有多次反復(fù) ,手工操作的難度、工作量很大 ,精度更難以保證。使用 ACE/INFO等 GIS 軟件 ,可把等高線(xiàn)、交通線(xiàn)、地類(lèi)等要素集成于同一圖形環(huán)境中 ,規(guī)劃者可以參照各要素確定規(guī)劃要素的合理分布位置與分布范圍 ,可方便地修改圖形 ,各規(guī)劃要素確定后 ,再采用前面所述圖形面積計(jì)算與統(tǒng)計(jì)方法得
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