1、GIS 在城市更新中的應用APPLICATION OF GIS IN URBAN RENEWALBREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL目錄標題123標題GIS 在歷史街區(qū)保護更新中的應用BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL GIS 在歷史街區(qū)保護中的應用3BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWALGIS數(shù)據(jù)庫的建立123多因子評價的建筑價值評定 高分辨率遙感影像信息提取BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.1GIS 數(shù)據(jù)庫建立案例概況區(qū)位與范圍：研究區(qū)位于廣東省江門市蓬江區(qū)倉后街道，是江門的舊城中心，也是

2、江門市城區(qū)的發(fā)源地。 研究區(qū)范圍西起勝利路，東至躍進路，南臨堤中路，北至建設路及蓬萊路北側，規(guī)劃用地面積約 77.7 公頃。歷史特色及現(xiàn)狀：該區(qū)毗鄰蓬江河，始建于明朝末年，是當時江門的城市商業(yè)貿易中心區(qū)，包括石灣直街和山頂墟、常安路、長堤風貌街等歷史街區(qū)。 時至今日，該街區(qū)的歷史格局基本保留完整，空間肌理清晰，建筑風貌具有典型的嶺南騎樓和僑鄉(xiāng)建筑特色，是江門城市歷史的有力見證和寶貴的僑鄉(xiāng)歷史文化遺產。3-1規(guī)劃范圍示意圖3-2基地現(xiàn)狀三維模擬圖BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.1GIS 數(shù)據(jù)庫建立l將建筑基底線和道路中心線分別在 AutoCAD 中進行分層處理，l

3、對建筑按“街坊-建筑”二級編碼體系進行編號（例如 A-001），l對各建筑調研信息在 EXCEL 進行整理匯總，然后通過唯一ID 編碼利用 ArcGIS 軟件實現(xiàn)AutoCAD 圖形與外部屬性表格的鏈接，從而可以對每棟建筑進行相關屬性的查詢，包括建筑編號、門牌號碼、建筑名稱、建筑質量、層數(shù)、高度、風貌、年代、產權、類型、結構、建筑混合方式、商業(yè)門類、商業(yè)業(yè)態(tài)等 20 多條現(xiàn)狀調研信息，并可以實現(xiàn)對每棟建筑的照片一一鏈接。3-1規(guī)劃范圍示意圖3-2基地現(xiàn)狀三維模擬圖3-3通過GIS平臺可以實現(xiàn)每棟建筑的實時查詢BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.1歷史街區(qū) GIS 數(shù)

4、據(jù)庫建立意義p 1.快速的信息查詢 基于GIS的歷史街區(qū)保護管理信息系統(tǒng)建立以后，可以為管理人員提供一種快速查詢的可視化方法，點擊所需要查詢的建筑，顯示建筑相關的屬性數(shù)據(jù)，如建筑的面積、層高、建筑年代、建筑質量、建筑保護方式等信息，同時可以打開現(xiàn)狀建筑狀況照片的JPG文件、規(guī)劃后的建筑設計CAD 文件，以及對于每一建筑有關處理方法及其今后規(guī)劃用途說明文字的TXT 文件。在同一平臺下，可快速獲得現(xiàn)狀和規(guī)劃的圖形、圖像信息。p 2.修復和維護計劃 對歷史街區(qū)有價值建筑的維護、保護，由于政府經(jīng)費有限，所以，必須評價歷史街區(qū)中的建筑物，判別最需要保護和維修的建筑。使用GIS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)能夠很容易地判別出

5、建筑物保護和維修的優(yōu)先級別。p 3.監(jiān)視建筑狀況 為了監(jiān)視歷史街區(qū)建筑狀況，在一定間隔時間內，對歷史街區(qū)所有建筑進行調查,有了這些不同時期的信息，就可以對歷史街區(qū)建筑實現(xiàn)動態(tài)的、現(xiàn)時的管理和控制。p 4.與公眾的信息交流 GIS用作與公眾交流保護策略及促進與在歷史街區(qū)內或附近其他政府部門合作的工具。對公眾和政策制定者顯示分析結果、保護區(qū)和保護政策的最新信息。BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 湘潭城區(qū)基本上是在明代中后期才定型，清朝開始向西邊發(fā)展，一城一總一湖一江一洲是湘潭市城區(qū)現(xiàn)在基本格局概況。湘潭城有城無池，南臨湘水，

6、北面、西面有后湖。現(xiàn)惟留西面之水面，稱雨湖。湘潭市窯灣古街位于湘潭市西端，東起石嘴垴，西至求子橋，與楊梅洲隔水相望，全長 5 公里。由 1962 年恢復確立為歷史文化街區(qū)。現(xiàn)街區(qū)總體面積約為 2.73 平方公里，包括唐興街、文運街、正福街、窯灣、砂子嶺和楊梅洲等 6 個社區(qū)，總計居民 5311 戶，共 1.6 萬人。有省、市文物保護單位五處、駐街單位 35 個。該處歷史悠久，交通便利，自然、人文景觀薈萃，是湘潭城市的發(fā)源地。湘潭市窯灣歷史文化街區(qū)區(qū)位圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p dwg 格式文件的獲取 l首先

7、，根據(jù)湘潭市規(guī)劃局提供的湘潭市窯灣歷史文化街區(qū)現(xiàn)狀文本及規(guī)劃圖形文件，將原有紙質型的地形圖進行掃描后，生成柵格式圖像形式，l在 CAD 軟件中插入掃描后的柵格圖像然后將柵格圖像在 CAD 軟件中運用坐標轉換和等比縮放等命令調整到精確范圍；l通過確定規(guī)劃區(qū)紅線范圍，利用圖形編輯工具繪制出精確現(xiàn)狀地形圖，生成 DWG 格式窯灣現(xiàn)狀地形圖， CAD 柵格圖像獲取示意圖 窯灣歷史文化街區(qū)現(xiàn)狀 DWG 圖形文件 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p ArcGIS 圖形文件獲取 本研究對 ArcGIS 圖形文件和屬性數(shù)據(jù)的獲取和分析

8、，主要選用 ArcMAP 界面進行操作，具體應用有以下幾個步驟： l（1） 將 CAD 數(shù)據(jù)轉換成 dxf 文件格式：打開 ArcMAP 界面，展開 Conversion Tools 工具箱中的 To Geodatabase，打開 Import from CAD 對話框進行輸入輸出操作； l（2） 調整坐標系，將點、線、面層相互區(qū)分，將 CAD 數(shù)據(jù)轉化為 mdb 文件； l（3）輸入個指標權重于屬性表中，其實施步驟如下圖所示：湘潭市窯灣歷史文化街區(qū)區(qū)位圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響因子的選取 考慮到窯灣

9、歷史文化街區(qū)的建筑價值更多體現(xiàn)在歷史人文價值，本研究側重對歷史價值的綜合評價，選取選取建筑風貌、建筑年代、建筑外觀質量、與歷史關聯(lián)度、建筑典型性5個影響因子。如下： 建筑風貌建筑年代建筑外觀質量與歷史關聯(lián)度建筑典型性文保建筑、建筑風貌好、建筑風貌中、建筑風貌差、非歷史建筑；50 年代以前、50 年代到 70 年代、以及 70 年代以后；建筑外觀質量好、中、一般、差；建筑中保留歷史要素的多少；地方建筑典型特色總結能、較能、不能反映街區(qū)建筑特色；BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響因子權重的確定 本項目結合歷史文化街區(qū)

10、歷史建筑保護與更新理論上的知識和前人眾多實際經(jīng)驗對建筑價值評定影響因子定性分析，利用層次分析構造判斷矩陣計算相對重要性權值做定量分析，將五種價值評定影響因子的權值疊加，得出建筑價值的綜合權重值。綜合分析歷史建筑價值的各種影響因子之間的關系，更好的在定性定量兩個方面為歷史文化街區(qū)的保護與更新規(guī)劃提供參考依據(jù)。 層次分析法流程圖 建筑價值評定因子相對重要性判斷矩陣 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響次因子的權重 l 建筑風貌 建筑風貌的好壞程度主要由文保建筑、建筑風貌好、建筑風貌中、建筑風貌差及非歷史建筑五個因子之間

11、的相互關系所決定，通過打分法和精確的計算得出各因子的權重值結果如下表 所示： 通過 ARCMAP 軟件輸入屬性數(shù)據(jù)得出五個因子在窯灣歷史文化街區(qū)建筑中的分布情況：建筑風貌因子權值表 建筑風貌因子空間分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響次因子的權重 l 建筑年代 l 建筑年代主要分為了 50 年代以前建筑、50-70 年代建筑、70 年代后建筑三個因子對街區(qū)進行評價，通過打分法和精確的計算得出各因子的權重值結果如下表所示： 通過 ARCMAP 軟件輸入屬性數(shù)據(jù)得出三個因子在窯灣歷史文化街區(qū)建筑中的分布情況：建

12、筑年代因子權值表 建筑年代因子空間分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響次因子的權重 l 建筑外觀質量 建筑外觀質量在街區(qū)中分為四類：外觀質量良好、外觀質量中等、外觀質量一般、外觀質量較差，通過打分法和精確的計算得出各因子的權重值結果如下表所示。 通過 ARCMAP 軟件輸入屬性數(shù)據(jù)得出四個因子在窯灣歷史文化街區(qū)建筑中的分布情況：建筑外觀質量因子權值表 建筑外觀質量因子空間分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響次因子的權重

13、l 與歷史的關聯(lián)度 與歷史關聯(lián)度只有兩類：與歷史相關聯(lián)及與歷史不關聯(lián)，通過打分法和精確的計算得出各因子的權重值結果如下表所示，通過 ARCMAP 軟件輸入屬性數(shù)據(jù)得出兩個因子在窯灣歷史文化街區(qū)建筑中的分布情況： 與歷史關聯(lián)度因子權值表 建筑年代因子空間分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響次因子的權重 l 建筑的典型性 建筑典型性在街區(qū)中分為三類：能反映街區(qū)特色、較能反映街區(qū)建筑特色、不能反映街區(qū)建筑特色，通過打分法和精確的計算得出各因子的權重值結果如下表所示： 通過 ARCMAP 軟件輸入屬性數(shù)據(jù)得出三個因

14、子在窯灣歷史文化街區(qū)建筑中的分布情況： 建筑典型性因子權值表 建筑典型性因子空間分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響主因子的權重 根據(jù)上表各次因子的權重大小進行相應的歸類統(tǒng)計，計算得出個主因子的權重值如表所示，其中五個主因子的權值總和約等于 1。由表可見，在五個因子中建筑風貌是為評定建筑價值最為重要的因子，而建筑年代次之: 根據(jù)上表計算得出建筑價值評價各因素的費用權重值，進行權重疊加，生成評價模型。如圖 所示，表示的是在窯灣歷史文化街區(qū)中各建筑權值大小分布圖，由顏色的由淺至深可以看出研究區(qū)域內各棟建筑綜合評

15、價權值大小程度的分布情況。 建筑價值評價因子權值表 建筑價值評價權值分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 影響主因子的權重 由于本研究主要是從權值計算結果中分析出建筑價值的大小作為保護與更新的依據(jù)，針對規(guī)劃后期對窯灣歷史文化街區(qū)的實際情況要求，根據(jù)各自建筑權重值的大小將所有的建筑劃分為四大類型：建筑人文價值差、建筑人文價值一般、建筑人文價值較好、建筑人文價值好，這樣能更好的為后期的保護與更新提供更為理性與直觀的參考價值。其權重值范圍劃分如表所示: 將四類建筑價值體系劃分表示在圖中，結果如下： 建筑價值權值劃分表

16、建筑價值評定結果分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 歷史建筑保護更新體系策略 本著保護傳統(tǒng)空間格局，充分考慮現(xiàn)狀和可操作性的原則，結合 GIS 對建筑歷史價值的評定結果對歷史街區(qū)內的建筑及外部空間提出建筑保護與整治模式。 l 建筑價值好的保護更新 根據(jù) GIS 多因子疊加分析的結果，根據(jù)評價結果中建筑價值好的建筑應做出以下措施加以保護與更新： 保護、改善建筑人文價值好的分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 歷史建筑保護更新體系策略

17、 本著保護傳統(tǒng)空間格局，充分考慮現(xiàn)狀和可操作性的原則，結合 GIS 對建筑歷史價值的評定結果對歷史街區(qū)內的建筑及外部空間提出建筑保護與整治模式。 l 建筑價值較好的保護更新 根據(jù) GIS 多因子疊加分析的結果，根據(jù)評價結果中建筑價值較好的建筑應做出以下措施加以保護與更新： 保留、修補建筑人文價值較好的分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 歷史建筑保護更新體系策略 l 建筑價值一般的保護更新 根據(jù) GIS 多因子疊加分析的結果，根據(jù)評價結果中建筑價值一般的建筑應做出以下措施加以保護與更新：整飭 針對與傳統(tǒng)風貌有一定

18、沖突的部分需保留的建筑。這類建筑質量尚好，在近期不能立即拆除，需暫時保留，只對建筑外觀加以整修裝飾。 保留、修補建筑人文價值一般的分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.2基于 GIS 的多因子評價的建筑價值評定 p 歷史建筑保護更新體系策略 l 建筑價值差的保護更新 根據(jù) GIS 多因子疊加分析的結果，根據(jù)評價結果中建筑價值差的建筑應做出以下措施加以保護與更新： 整治 拆除建筑人文價值差的分布圖 BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.3高分辨率遙感影像信息提取概況 運用遙感的方法獲取地表信息是一種先進的技術方法，是大范圍、大數(shù)據(jù)量信息

19、獲取的捷徑。在遙感影像中同類別的地表信息在相同的客觀條件下，通常具有相同或類似的光譜信息特征和空間信息特征，其在遙感影像上表現(xiàn)出特定的相似性。從遙感影像上將目標地物提取出來，就是將代表各個集群類的像元分類獲取的過程，這就是遙感影像分類技術和信息獲取技術目的所在。 高分辨率衛(wèi)星遙感影像因其與中、低分辨率遙感影像相比包含更豐富的信息，越來越得到相關應用領域的關注，應用數(shù)量不斷增加，應用領域也迅速擴大。閾值法、邊緣檢測法、數(shù)學形態(tài)法、動態(tài)聚類法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、小波分析法、活動輪廓模型典型lena圖采用不同邊緣檢測算子結果BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.3高分辨率遙感

20、影像信息提取p 北京舊城保護 傳統(tǒng)的北京舊城研究方法，大多都是局部的進行研究，而且由于工作方法的限制，實地調查的方法也不可能進行大范圍的研究，所以傳統(tǒng)研究的成果多關注某些個案，對于整個舊城的整體保護沒有一個完整地認識；利用航空遙感技術盡管有很大的優(yōu)勢，但是由于北京地位的特殊性，在實際進行航拍過程中存在著很多限制，而且審批手續(xù)繁復，時間周期長，等數(shù)據(jù)真正到研究者手里時，已經(jīng)落后于北京舊城發(fā)展的現(xiàn)狀了，所以，充分應用高分辨率衛(wèi)星影像是一個不錯的選擇。BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.3高分辨率遙感影像信息提取p 高分辨率衛(wèi)星影像信息提取 通過上面的例圖，首先對于目前北

21、京舊城62 平方公里的范圍內的現(xiàn)狀有了一個初步的認識；然后通過GPS 實地采點調查，以便對影像進行科學準確的目視解譯。然后在地理信息系統(tǒng)下，結合其它類型的數(shù)據(jù)建立空間數(shù)據(jù)庫，并分析解譯的結果。 左圖為北京舊城保護的規(guī)劃人員提供了基礎數(shù)據(jù)，在這張圖上，可以清楚地看出北京舊城目前傳統(tǒng)建筑留存的情況，以及探討如何在“整體性保護”之一構想的指導下，能夠保護好北京舊城的四合院和胡同系統(tǒng)的完整性和文化傳承性，意義巨大。根據(jù)衛(wèi)星影像提取的北京舊城建筑風貌類型圖BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.3高分辨率遙感影像信息提取p 高分辨率衛(wèi)星影像信息提取 北京舊城水系變遷的情況。另外由于北京舊城城墻的勾畫和原有水系的重現(xiàn)，便于理解舊城內部許多四合院胡同系統(tǒng)的形態(tài)有很大的幫助。而且這也是做好“整體性保護”的一個重要方面。根據(jù)衛(wèi)星影像和改繪的清乾隆京城全圖提取的水系和城墻BREAD PPT DESIGN URBAN RENEWAL3.3高分辨率遙