建立相应的生态规划技术范文

环境问题是21世纪全球性的问题，环境规划是人类为使环境与经济和社会协调发展而对自身活动和环境所做的空间和时间上的合理安排［1］，生态环境规划则是实现社会、经济和环境协调发展的重要途径。现代生态城市思想直接起源于霍华德(EdwardHoward)的田园城市。田园城市理论为人们展示了城市与自然平衡的生态魅力［2］。20世纪60年代以来，美国、日本、英国、德国、法国等先后在环境规划管理上采取了一系列行动，建立环境规划委员会，指定并实施全国的、州的、城市的环境规划［3］。我国也于70年代末开始制定和实施环境规划，并开始进行环境规划理论方法的研究［4］。生态环境规划适时的发展及时地缓解了经济同环境之间的矛盾，然而对环境问题的研究及解决必然涉及到复杂、敞开的信息系统，计算机信息技术把环境保护发展中的现论、方法与计算机结合在一起，具有强大的空间和属性分析能力，可为生态环境保护规划研究提供方便、准确的数据管理和分析手段。因此计算机信息技术与环境科学的结合运用有着巨大的发展潜力。

1国外研究进展

在20世纪60年代城市生态规划的复苏与发展中，美国景观设计师Macharg和他的同事为现代城市生态规划的发展奠定了基础。在1969年出版的《DesignWithNature》中，Macharg提出了城市与区域土地利用生态规划方法的基本思路，并通过案例研究，对生态规划的工作流程及应用方法作了较全面的探讨［5］。随着规划区域的扩展，到了20世纪中叶，出现了大量关于开放空间系统的规划［6］。1970年以来，计算机技术的广泛运用促进了生态规划研究方法的革新，使城市生态学进人了一个大规模发展阶段，城市生态规划逐渐从定性向定量分析和模拟方向发展，从单项规划向综合规划方向发展，其中地理信息系统体现出区域性和综合性的特点，具备系统分析功能，是数据储存、分析、整理的最有效的手段。因此基于计算机信息技术下的环境生态规划是生态规划的一种新的趋势［7］。进入80年代以后，“3S”技术就被广泛应用于生态规划研究。图层叠加分析技术是计算机信息技术在生态规划领域中的初次应用。此后，Steinizt在此基础上利用SYMAP(普通线划印刷符号制图系统)来分析不同地物因子的2图叠加效果，并得出综合权重指数［8］;自20世纪90年代开始，美国的生态规划师在GIS的基础上开始引入更加复杂的空间分析方法，Xiang利用GIS的缓冲分析技术对美国南加州的湿地进行分析，计算和绘制了不同环境要求下的生态保护缓冲距离，并据此确定了违反法规的区域［9］;而遥感技术早在20世纪60年代就开始被用来研究土地利用和土地覆盖变化，随着RS和GIS计算机信息技术的发展，开始了在生态规划过程中遥感技术和GIS技术的综合运用［10］;进入21世纪后，计算机信息技术在生态规划中的应用开始向模型化、三维可视化方向发展，Vuilleumier等利用基于GIS的景观模型和野生动植物散布模型来模拟研究区域的生态网络变化，生成的网络图被用来评估人类活动对野生动植物的繁衍造成的影响［11］;Musacchio等提出了一个基于GIS、专家知识和系统模拟模型的生态规划程序(LEPP)［12］，用来评价政府政策对当地生态环境带来的影响以及不确定性。综上所述，国外很早就将计算机信息技术应用在环境生态规划中，在计算机信息技术应用的基础上，生态规划更进一步地完善了环境规划的理论方法，使规划者可以更加高效准确地了解生态与环境变化，制定出科学、合理的规划方案。

2国内研究进展

我国的生态规划理论研究与实践起步相对较晚，20世纪90年代初计算机信息技术才开始应用，生态规划的计算机信息技术应用方法研究初次尝试，因此在生态规划的计算机技术应用上大量借鉴了国外的研究成果，并根据我国自身的理论研究情况技术水平做了大胆的尝试和创新，也取得了很多有价值的研究成果。随着生态学自身的发展，人们对自然过程及其与人类活动的关系的认识加深，再加上计算机技术的广泛使用，多属性、大范围的空间模拟分析成为可能，从而推动定量分析与模拟在生态规划中的发展与应用。由于生态规划通常涉及的是空间结构多样、属性多、组分关系复杂的城市或区域，只有通过广泛使用计算机技术及空间资源分析技术，才有可能使生态规划更快更广泛的发展。

2．1计算机信息技术在规划区域基础数据资料处理上的应用近年来，计算机信息技术的迅猛发展给传统的生态规

划理论和方法加入了新的血液，它使生态规划系统以数字和表格的形式被表达出来，为生态规划的信息获取、数据分析、方案制定提供了便捷。首先杨志峰等提出了遥感、GIS技术与软件工程在生态规划中的应用［13］，之后随着计算机信息技术在城市规划、建筑设计等空间环境设计领域的深入，GIS与虚拟现实(VirtualReality，VR)技术在城市建设领域开始得到应用。莫照等在基于GIS与VR技术的城市规划设计方法，系统地综合了当今世界最先进的GIS和VR平台，突出应用性，服务于生产项目，大大提高了城市规划设计的质量和效率，在城市规划中引入虚拟场景，形象直观，在城市规划中生成了数据，为以后的城市规划实施和计算机城市规划信息管理提供了条件［14］。尚涛等采用VR、GIS和WWW等信息技术，对研究区的地理环境、基础设施、自然资源、生态环境、人口分布、社会和经济状态等各种信息进行数字化采集与存储、动态监测与处理、综合管理与传输分发，构建三维城市模型和城市基础信息平台，建立适合于各不同职能部门的专业应用规则库、模型库及其相应的应用系统，在此基础上，研制和开发各级政府综合管理城市并能够进行宏观决策的计算机应用系统，利用数字化技术进行生态规划，改变了规划学科的观念［15］;喻权刚等提出了基于空间数据采集、编辑、管理、分析、制图系统的黄河流域水，直接为政府部门提供生态环境本底数据的查询并反映生态环境的变化趋势和变化规律［16］;林丛等运用RS和GIS技术，以研究区TM卫星遥感影像图为主要数据源，结合研究区近年的社会经济资料和实地调查记录，对研究区的生态环境进行情景模拟，以ENVI4．5作为支持工具，通过探讨研究区优势资源以及土地利用中存在的矛盾点，来指导研究区发展规划和生态建设［17］;王元胜等在基于WebGIS的生态环境信息管理系统研究中为实现生态环境动态监测和信息化管理，在生态环境基础数据调查和建立海量空间数据库的基础上，将WebGIs技术与传统Mls/oA进行无缝集成，运用集成“3S”技术，实现规划区生态环境海量资源数据的管理，并通过“3S”专题信息的提取与挖掘，初步为生态环境规划管理提供辅助决策支持［18］。

2．2计算机信息技术在对生态规划现状分析评价上的应

用单勇兵等运用GIS技术对地形、水系、土壤与植被等自然环境现状的各个敏感性因子的矢量图形经过配准形成统一坐标系，同时建立相关属性数据库［19］。尹海伟等运用GIS的空间分析功能分别对这些限制性的因素作单因子的评价，选用影响某地因子的最大值方法，来确定该地区的生态敏感性综合指数［20］，以此规划出最佳的环境生态方法。邓文胜等则阐述利用孝感市统计资料获得人类生产、生活消费类商品所需的生态生产性用地，计算出生态足迹;其次利用TM影像进行土地利用分类，得到各类生态生产性用地，再计算出土地生态承载力、生态赤字;最后将孝感市生态赤字、DEM、TM、土地利用分类图，结合RS和GIS技术，与生态足迹法结合进行生态规划更加直观，为城市生态环境保护提供了科学依据［12］。南丛在基于GIS的生态功能区划在生态城市建设中的应用中指出，在对目前生态功能区划众多方法进行比较的基础上，将GIS技术应用到研究区生态规划功能区划中，应用GIS空间分析工具，基于权重的多因子叠置法，更能综合考虑区域内的众多影响因素，使得区划结果更有利于区域的发展［21］。王宏伟等总结出生态环境质量评价是一项综合性、系统性研究工作，是合理开发利用资源、制定经济社会可持续发展规划和生态环境建设与保护对策的前提和基础;借助GIS技术，利用遥感监测数据，运用综合指数评价法，从生物丰度、植被盖度、水网密度、土地退化和污染负荷等方面，对伊犁区域的环境质量现状进行了评价［22］。潘竟虎等在对黑河流域生态环境敏感性进行的综合评价中，完全采用空间数据的方式，从数据制备到结果分析，均保留了数据信息的空间位置特征，能够了解其数量差异，分析空间分布规律，通过GIS空间因子叠加分析，确定出了流域主要生态环境敏感区域，并在此基础上进行了敏感性分区，可以作为生态环境保护和管理决策的科学根据［23］。郑卫民等将“3S”技术与生态适宜性评价方法相结合，在区域资源坏境生态适宜性评价、野生动物栖息地动态评价、自然保护体系规划等方面进行了卓有成效的探索，为建立合理的区域资源开发与区域发展策略提供生态学基础［9，24］。

2．3在计算机信息技术支持下，建立了生态规划技术支持

方案计算机信息技术不但可以作为规划技术平台，还可以作为规划信息管理和实施监督监测信息管理体系，即建立符合计算机信息技术标准的规划数据产品，得到直接为计算机信息技术系统所接受的规划成果，为规划实施的监督与管理提供数据支持和技术手段。清华大学的曾思育在分析了地理信息系统引入环境规划带来的优越性的基础上，提出要深化GIS在我国环境科学中的应用，就必须加强GIS上的模型分析，并最终建立起GIS模型库［25］。林云萍提出将“3S”技术应用到生态规划环境功能区划中，不仅节约时间，而且可以在很大程度上提高区划成果的精度和科技含量;同时利用ArcGIS中的ArcCatalog工具将修正过的研究区域地理信息空间数据、环境功能区划数据、土地利用规划和遥感影像数据等导入Geodatabase数据库中保存，建立研究区域环境功能区划数据库，便于以后的查询和下一次修订工作的展开［26］。李满春等以遥感信息作为主要的数据来源，结合其他实地监测和统计数据，采用GIS技术进行数据分析和处理，建立生态效益评价与预测模型［27］。张崇宝等从环境质量分区的概念阐述入手，在分析传统分区方法的同时，提出城市环境质量分区的遥感技术方法［28］。黎军在基于GIS的区域生态环境建设规划决策支持系统的研究中指出DSS是以现代信息技术为手段，运用系统工程的方法，针对某一类型的半结构化决策问题，通过提供背景材料、明确问题、修改完善模型、列举可行方案、进行比较分析并选优等方式，为管理者做出正确决策提供帮助和支持的人—机交互系统;该系统应用南宁华侨投资区生态环境建设规划基础数据库，对该区各生态环境要素进行了分析、预测并提供决策方案，为决策者在南宁华侨投资区生态环境建设过程中进行分析决策提供了有力支持［29］。钟海涛等在生态城市规划中为实现规划区基础信息和规划成果的信息，通过GIS基本功能、图形－属性的双向查询、专题地图制作等网络可视化表达功能的实现，为公众参与提供基础平台，并为规划区生态城市的管理、规划和决策提供辅助支持［30］。朱俊等提出研究区域规划评价指标以及基于GIS的分析方法研究表明，基于GIS的基础信息平台，为研究区总体规划生态环境影响分析提供了重要的数据支持;评价指标的建立为规划生态环境影响分析与评价提供了可量化的参考尺度，基于GIS的空间分析在超标区域和生态环境敏感区分析等方面发挥了关键性作用，是一项具有重要实际应用价值的评价技术，基于GIS的分析方法的综合运用大大提高了生态规划评价的有效性和实效性，为评价提供了新的定量化途径［31］。

3结语

综上所述，生态环境规划在计算机信息技术发展在研究应用下，生态环境规划的研究内容、性质、方法与技术不断翻新，定量化、标准化与科学化水平不断提高，给生态规划领域带来了一场空前的革命。尽管计算机信息技术应用建设已在生态规划发展中发展起来，但是可以真正有效运行的应用系统却屈指可数。因而如何在生态规划设计领域中更好地发挥计算机信息技术的作用，仍然值得分析探讨。