數字城市規劃與技術學分數：3學分

2教學目的和要求教學方法采用課堂講授、操作演示和實驗等。軟件平臺以ArcGIS軟件為城市空間規劃與分析作為主要工具、輔以AutoCAD、Photoshop、SketchUp等軟件輔助設計與分析。。

教學目標使學生能夠系統地掌握城市與區域規劃中多種空間尺度的數據處理、分析和制圖設計的基本方法和基本技能。3結合城市總體規劃、城鎮體系規劃、控制性詳細規劃和城市設計的實踐需要，系統地掌握ArcGIS的空間與屬性數據集成處理方法來進行城市用地、道路、建筑、地形以及社會經濟等專題地理數據庫設計、圖形自動化處理、統計分析、三維建模和專題制圖等技能。掌握運用AutoCAD、Photoshop、SketchUp進行城市總體規劃和詳細規劃設計的圖形處理基本技能；課程主要內容4講授特色以講授者團隊——南京大學數字城市與規劃工程技術研究中心在規劃實踐中獨創的一系列高效的空間處理與分析方法和技術為基礎；強調理論聯系實際，以當代社會核心價值觀與現代規劃理論為指導思想，探索多層次城鄉規劃中的空間熱點問題及其解決方法途徑；結合實例，強調可操作性，旨在使學生能夠在未來規劃生產實習中發揮數字規劃技術的作用。5本學期去掉9.3假日&國慶日共16周。第一章概論（第1講；第2周，2學時）數字城市規劃概述GIS軟件與規劃應用CAD等軟件與規劃應用第二章城市基礎地理數據庫設計（第2講；第3周，2學時）城市坐標體系的建立城市空間數據采集城市地形數據庫設計教學內容及課時分配6第三章城市建設現狀遙感調查與GIS建庫（第3-4講；第4、6周，4學時）城市建設現狀遙感調查與GIS建庫城市建筑遙感調查與數據建庫城市土地利用遙感調查方法城市用地空間數據采集與建庫城市用地分類統計與分析第四章數字詳細規劃設計（第5-6講；第7-8周，4學時）CAD技術的規劃綜合運用控制性詳細規劃圖形編輯小區規劃圖形編輯與制圖設計教學內容及課時分配7第五章數字總體規劃設計（第7講；第9周，2學時）總體規劃編制辦法簡介道路網絡規劃圖形設計用地總體布局規劃圖形設計第六章數字城鎮體系規劃設計（第8講；第10周,2學時）城鎮體系規劃概述區域地理數據庫的建立社會經濟系列專題地圖設計圖面配置與制圖輸出設計教學內容及課時分配8第七章數字規劃與設計分析（第9-13講；第11-15周，10學時）數字規劃分析基礎城市自然地形三維建模分析城市用地條件多因子疊置分析規劃技術指標分析與制圖教學內容及課時分配9第九章規劃查詢功能應用（第14講；,2學時）空間信息顯示的基本控制條件查詢屬性到空間查詢第十章規劃統計功能設計（第15-16講；第17-18周,4學時）空間聚合統計功能用地平衡統計用地結構圖繪制規劃指標統計教學內容及課時分配10實驗（每次2學時）第一部分規劃現狀數據處理實驗一ArcGIS基本操作實驗二GIS基礎地理數據庫設計實驗三用地現狀遙感調查與制圖實驗四用地分類統計與制圖分析第二部分規劃方案輔助設計實驗五AutoCAD輔助規劃設計實驗六Photoshop輔助規劃設計實驗七道路規劃的數字制圖設計實驗八用地規劃的數字制圖設計11第三部分規劃空間信息分析實驗九城市地形三維建模分析實驗十規劃要素綜合疊置分析實驗十一城市交通可達性分析實驗十二規劃技術指標制圖分析第四部分規劃信息管理系統設計實驗十三高級條件查詢實驗十四規劃用地分類查詢實驗十五規劃信息系統常用功能實驗（每次2-4學時）12考核方式考試50%（期末筆試）實驗考查40%（每次實驗完成情況，家鄉綜合實驗成果：報告、演講、回答問題）平時成績10%（課堂紀律（曠課、遲到、早退）；答疑周四下午5-6節，鼓樓計算中心300機房？考核方式與答疑教材徐建剛等著，城市規劃信息技術開發與應用.東南大學出版社，2000.徐建剛、祁毅編著，數字城市規劃技術實驗指導書.南京大學建筑與城市規劃學院，2011.主要參考文獻:徐建剛等著，智慧城市規劃方法—適應性空間分析模型.東南大學出版社，2015,10[美]AlanJefferis,MichaelJones著;康博創作室譯．AutoCADR14建筑設計與應用．北京：中國水利水電出版社，1999宋小冬等編著.地理信息系統及其在城市規劃與管理中應用·北京：科學出版社，2010年張曉祥、張峰等譯，為我們的世界建模——ESRI地理數據庫設計指南.人民郵電出版社，2004,12ESRI公司，ArcGIS參考手冊.2000-2014ArcGIS地理信息系統空間分析實驗教程，湯國安、楊昕，2007.13使用教材與參考文獻第一節數字城市規劃概述第二節GIS技術與規劃分析第三節CAD等技術與規劃設計14第一章概論現代城市規劃與信息技術城市規劃信息的特點及數字化表示數字城市規劃技術與方法流程15第一節數字城市規劃技術概述城市規劃價值理念的變化城市規劃編制方法的轉變城市規劃對信息技術的要求現代信息技術在城市規劃中的應用16一現代城市規劃與信息技術城市規劃價值觀的變化1978年改革開發以來，隨著我國經濟社會的轉型，城市規劃價值觀由單一滿足生產生活基本需求轉向了經濟、社會、環境和文化等多元價值體系。變化驅動力：計劃經濟--->市場經濟；工業化與城市化互動城市發展問題：城市化高速推進，已引發嚴重的土地資源浪費、生態環境惡化和文化遺產湮沒等問題。新價值觀（科學發展觀、以人為本）：城鄉統籌（一體化）、生態城市、低碳城市

可持續發展17一現代城市規劃與信息技術2、城市規劃編制方法的轉變由靜態規劃向動態規劃發展終極藍圖-控制引導；多層面規劃銜接從物質規劃轉向物質、社會經濟與環境規劃并重（2006新規劃編制辦法、2008年城鄉規劃法，2014新型城鎮化規劃）由政府拍板逐漸走向專家審查、公眾參與問卷調查、專家評審、方案公示規劃實施由行政管理向法制化邁進一書兩證、規劃環評一票否決18一現代城市規劃與信息技術3、城市規劃對信息技術的要求多類型數據的處理與綜合文字、地圖、影像、照片、視屏多層次服務對象的滿足市民、村民、開發商、企業主、政府部門、專家時間上現勢性（Timeless）、空間上高精度信息化規劃管理規范化、可視化、智慧化OA\DB\MIS\GIS\PSS\VR19一現代城市規劃與信息技術3、城市規劃對信息技術的要求2011年3月教育部公布：城鄉規劃學為一級學科，包括6個二級學科：01城鄉與區域規劃理論與方法02城鄉規劃與設計03城鄉規劃技術科學04社區與住房規劃05城鄉歷史遺產保護規劃06城鄉規劃管理20一現代城市規劃與信息技術4、現代信息技術在城市規劃中的應用計算機輔助設計（CAD，ComputerAidedDesign）遙感技術（RS，RemoteSensing）地理信息系統技術（GIS，GeographicInformationSystem）網絡技術（Network）大數據技術：云計算、視頻監控、移動通訊21一現代城市規劃與信息技術城市規劃信息的內容城市規劃信息的特點城市規劃信息的數字化表示22二城市規劃信息的特點及數字化表示城市規劃信息的內容城市基礎資料規劃成果資料城市管理資料23二城市規劃信息的特點及數字化表示城市規劃信息的特點多尺度的空間信息平臺多類型的源數據多層次的規劃成果信息多時相的信息集成24二城市規劃信息的特點及數字化表示城市規劃信息的數字化表示文檔文件數據庫文件圖象文件圖形文件視頻文件25二城市規劃信息的特點及數字化表示數據輸入與編輯規劃數據庫系統設計與管理規劃信息模型規劃信息產品26三數字城市規劃技術與方法流程27衛星、航空遙感影象，系列地形圖紙用地現狀調查制圖公共基礎設施等資料，相關規劃、政策法規等空間布局規劃、專項規劃編制現狀分析評價、發展預測自然、社會經濟等資料TIN/GRID城市三維建模數據格式轉換與重組專業GIS軟件規劃成果數據庫規劃管理分析與應用規劃管理信息系統基礎地理數據庫空間定量分析模型圖幅分層、拼接，分要素矢量化GIS軟件平臺掃描配準、影象合成、特征處理GIS技術基礎GIS技術特點GIS應用開發技術28第二節GIS技術與規劃分析計算機技術測繪技術地理分析技術29一GIS技術基礎計算機技術計算機圖形學（CG)：是一種使用數學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。應用領域包括CAD、科學計算可視化、計算機動畫、自然景物仿真、虛擬現實等。數據庫技術（DB）：信息系統的核心技術，是一種計算機輔助管理數據的方法，它研究如何組織和存儲數據，如何高效地獲取和處理數據。DB技術及市場在向數據倉庫和電子商務兩個方向發展。網絡技術把互聯網上分散的資源融為有機整體，實現資源的全面共享和有機協作。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。30一GIS技術基礎測繪技術大地測量：確定地面點位、地球形狀大小和地球重力場的精密測量，為地形測圖和大型工程測量提供基本的平面和高程控制，建立國家和區域大地控制網。工程測量：工程建設中的所有測繪工作統稱，包括勘測、設計、施工和竣工等階段。城市規劃實施管理中，建筑、道路、橋梁及市政工程建設等測量是基礎。航空攝影測量：測繪標準（國家基本比例尺）地形圖的主要手段，利用航片立體像對測量高程。31一GIS技術基礎地理分析技術地圖分析：對地圖上各種要素進行分析的方法，主要有目視、圖解、量算、數理統計與建立數學模式等。從而揭示制圖現象的質量、數量特征，分布規律、區域差異以及相互聯系。計量地理：借助計算機技術，運用統計推理、數學分析、數學程序和數學模擬等數學工具，分析自然地理和人文地理的各種要素，以獲得有關地理現象的科學結論。遙感制圖分析：對遙感圖像目視判讀或利用圖像處理系統對各種遙感信息進行增強與幾何糾正并加以識別、分類和制圖的過程。利用遙感資料編制城鄉土地利用圖已成為規劃編制基本方法。32一GIS技術背景數據結構空間坐標體系地理數據庫組織空間查詢GIS空間分析三維GIS顯示33二GIS技術特點數據結構空間數據 實體結構:政區/街區/小區 拓撲結構:路網/管網/電網屬性數據 二維關系表:社會經濟統計/等級權屬登記空間數據與屬性數據聯接34二GIS技術特點-數據結構空間坐標體系地圖投影:高斯-克呂格投影地球坐標系:經緯網國家直角坐標網城市坐標系:城市原點GPS坐標系:WGS8435二GIS技術特點-空間坐標體系36地理數據庫組織基礎地理數據庫(圖層):

多種比例尺:1/500~1/100000專題圖數據庫(圖層-關系表):

政區/用地/交通/建筑/公共設施...業務管理數據庫(關系表)

項目申請/登記/審核/監察…...37二GIS技術特點-地理數據庫組織38空間查詢基本查詢:

圖形實體/屬性記錄查詢； 名稱/類別/范圍查詢SQL空間關系選擇查詢； 相交/包含/緩沖區/疊合查詢結果統計/圖表顯示；39二GIS技術特點-空間查詢404142GIS空間分析緩沖區分析；疊置分析；合并與提取分析；DTM分析網絡分析。。。。。。43二GIS技術特點-空間分析4445地圖制圖統計圖；符號地圖；專題地圖；三維地圖；46二GIS技術特點-地圖制圖47（６）三維GIS顯示48GIS軟件產品GIS數據庫管理GIS二次開發49三GIS應用開發技術GIS軟件產品大眾化GIS-MapInfo/ArcView專業型GIS-ArcGIS/InterGraphWebGIS-ArcEngine50三GIS應用開發技術GIS數據庫管理數據庫與地理數據庫 Access、GeoDatabase

空間數據庫管理

ArcGISDesktop（ArcCatalog、ArcMap）空間數據轉換

ArcGIS

Conversion

Tools51三GIS應用開發技術CAD軟件應用 -AutoCAD/Sketch

Up圖形圖像軟件應用 -PHOTOSHOP/CorlDraw52第三節CAD等技術與規劃設計GIS二次開發二次開發工具

MapBasic/ArcObject簡單開發集成開發

VB+MapBasic/ArcObject53三GIS應用開發技術課后閱讀：城市規劃信息技術開發及應用第一章緒論第二章城市規劃信息技術基礎適應性城市規劃模型系統框架適應性城市規劃模型系統與應用5適應性城市規劃模型系統與應用城市規模的適量調控規劃領域核心問題方法途徑人口空間分布人口總量平衡區域城市影響密度估算適度預測廣度判別5適應性城市規劃模型系統與應用生態支撐的適宜評價規劃領域核心問題方法途徑生態系統脆弱性生態網絡完整性生態服務價值水患安全威脅敏感性程度分區系統修復效能完善風險規避5適應性城市規劃模型系統與應用交通網絡的適應優化規劃領域核心問題方法途徑交通網絡性能供需關系平衡交通可達評價物質空間關聯度量交通與社會經濟適應性區域與城市系統適應性5適應性城市規劃模型系統與應用城市用地的適宜拓展規劃領域核心問題方法途徑建設用地適應性增長邊界控制地塊適宜容積率限定復合生態系統平衡剛性彈性協同調控交通承載與經濟可行平衡5適應性城市規劃模型系統與應用服務設施的適應調整規劃領域核心問題方法途徑服務設施布局公平防災設施配置有效就業-居住平衡性人口需求與設施供給可達的均等設施服務可達性與

路網可靠性職住供需數量與

質量平衡測度5適應性城市規劃模型系統與應用城市文化的適應提升規劃領域核心問題方法途徑歷史街區復興文化地標意象空間塑造城市文化品質塑造人流集散空間句法分析空間熱點分析歷史文化遺存的色彩敏感性分析5適應性城市規劃模型系統與應用規劃編制管理的科學評估規劃領域核心問題方法途徑總規控規一致性評價規劃多方案遴選城市空間增長的適應性控制模擬與引導用地公共利益的

多目標分析用地功能適宜性

定量化評價城市CA的功能適應性增長模擬

實驗一：ArcGIS界面與基本操作理解概念:數據、圖層與地圖；柵格數據-矢量數據；屬性數據基本操技能添加數據到地圖屬性數據的顯示圖形對象及其屬性記錄的選擇圖層控制與地圖的使用GIS空間數據概述空間與屬性一體化表達矢量與柵格數據形式矢量

記錄，獨立個體，多重屬性柵格

離散的，場，單一屬性空間參考與坐標系統投影變換地球橢球體數據的尺度精度控制GIS空間數據概述空間與屬性一體化表達矢量與柵格數據形式矢量

記錄，獨立個體，多重屬性柵格

離散的，場，單一屬性空間參考與坐標系統投影變換地球橢球體數據的尺度精度控制GIS空間數據概述空間與屬性一體化表達矢量與柵格數據形式矢量

記錄，獨立個體，多重屬性柵格

離散的，場，單一屬性空間參考與坐標系統投影變換地球橢球體數據的尺度精度控制按不同國家（代碼）進行柵格化后此做法沒有明顯的價值柵格高程數據（柵格DEM）高程信息的可視化高程數據的三維可視化遙感影像圖片GIS空間數據概述空間與屬性一體化表達矢量與柵格數據形式矢量

記錄，獨立個體，多重屬性柵格

離散的，場，單一屬性空間參考與坐標系統投影變換地球橢球體數據的尺度精度控制WGS非投影地理坐標

基于地理坐標的

——矢量與柵格數據相互疊合通過DEM信息對遙感影像進行三維可視化通過DEM信息對掃描圖片進行三維可視化GIS空間數據概述空間與屬性一體化表達矢量與柵格數據形式矢量

記錄，獨立個體，多重屬性柵格

離散的，場，單一屬性空間參考與坐標系統投影變換地球橢球體數據的尺度精度控制空間數據尺度宏觀尺度信息：包括城市和區域的規模、定位、經濟發展水平、主導產業等統計信息。這一尺度的數據在空間上，通常以數百米到數十千米為單位來概括和收集。中觀尺度信息：包括城市內部行政區劃、城市功能分區、土地利用、人口分布、主要交通路網等信息。這一尺度的數據，在空間上，通常以數十米到數百米的尺度進行概括和收集。小尺度與微觀尺度信息：包括房屋建筑分布、戶籍人口分布、步行道路系統、商店分布、工廠企業信息等小尺度信息，及建筑樣式、色彩、結構、地形細微起伏等微觀尺度信息。這一尺度的數據在空間上以幾米、甚至更小的尺度來進行概括和收集。從邏輯上看，尺度越小，表達的信息越準確。在較小尺度信息中，理論上包括著大尺度信息中所具有的全部信息。然而，尺度的縮小意味著數據量的幾何級增加，數據的采集將變得困難甚至不