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摘 要 城市规划教学中数据—形态联动思维的建立依靠两款软件在设计过程中的辅助：GIS将抽象的数据图像化；Google earth将图像数据化。先通过文献数据库的检索了解国内有关GIS和Google earth的研究，进而探讨GIS和Google earth两款软件在城市规划设计中的应用，以建立规划教学中数据—形态联动思维。
关键词 城市规划；GIS；Google earth
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0047-03
1 引言
为什么要建立数据—形态联动思维？形态能反映一定的信息，但有其局限性。如一个矩形，它既能代表一个橡皮擦，也能代表一块黑板。如果没有数据对形态进行标识，便会造成表达上的错误。建立数据—形态思维的联动，可以使信息的表达更加完整、有效。
随着计算机技术的不断发展[1]，各种先进技术应用在城市规划教学中。以下将探讨两个分别在数据领域和形态图像领域有较强优势的城市规划辅助软件——GIS与Google Earth。通过对两者应用以及两者结合使用的研究，探究如何建立数据—形态联动思维，辅助城市规划教学过程[2]。
2 国内研究现状
通过对现有文献的归类统计分析（表1、表2），发现这些论文主要分为：
1）GIS和Google Earth在城市规划中的辅助；
2）GIS和Google Earth功能类型的理论研究；
3）在城市规划专业教学中引入GIS和Google Earth课程的研究；
4）城市规划中GIS与Google Earth、CAD等软件的结合使用。
本研究将着重探讨在城市规划设计中GIS、Google Earth各自的特点，以及这两款软件在不同设计情况下的使用。
3 软件应用
3.1 GIS软件的功能使用
GIS最大的特点是可以将复杂的数据整合化，将枯燥的地理数据转化为形象的图形。
1）制图功能。GIS软件的分析功能是对图层进行属性编辑，通过内部运算，得到相应的数据和图像。在对属性进行编辑的过程中主要对该图层的符号系统和字段进行编辑，可为图面增添符号化表达的数据和相应的图形文字标注，然后通过添加图框、指北针、比例尺、图名等图纸构件，最终完成一幅完整的分析图纸[3]。
2）GIS空间分析研究功能。空间分析叠加技术主要应用于计算土地使用现状容积率[4]。使用CAD等其他软件绘制土地轮廓线和建筑轮廓线，导入GIS软件中。在GIS中建立起建筑轮廓图和建筑层数的数据链接，使二维的建筑轮廓拥有高度属性。容积率计算和分析需要给相应图层添加双精度字段，分别来表示基底面积和建筑面积，并选择算法，使其计算出容积率的数值。接下来再将数据可视化，用色阶来表示不同的数值段，使抽象的容积率数据变成直观的颜色等级，更快捷清楚表现容积率与地块的关系。
3）交通网络研究。在交通网络分析当中首先是道路系统的建立[5]，导入文件当中已经描绘出路网的基本情况，通过GIS软件建立网络数据集。首先可以通过要素属性编辑道路行驶状况、行驶方向[6]，并且通过编辑器，对道路的特殊使用进行编辑，以显示出道路行驶方向、道路节点等。通过属性编辑，绘制路口转弯状况，来模拟实时路况、禁止转弯等现实因素[7]。
4）公共设施优化布局。公共设施配置与道路系统的可达性和抗阻有密切关系。
3.2 Google Earth软件的功能使用
Google Earth在实际应用如城市规划、教学、GPS的联系中不仅仅扮演着图像提供者的身份，作为一个开放性的数字平台，它还可以精确添加地标、图片、模型、文字，为城市规划及教学的研究提供数据与形态思维的联动。
1）教学。Google Earth具有显著的地理特色，既可提供高清晰度的遥感影像，还可在影像上加载点标记及影像标记，利于学生建立地理空间概念。如何使用Google Earth创建用于教学的数字平台？首先，需要在“位置面板”创建不同等级的文件夹，形成教学目录；接着在目录下创建地标、线与面，用以表达教学内容中不同的地点、线路及区域；最后导入文本信息、图像信息和视频信息[8]。
2）城市规划。Google Earth提供的数字地球平台，在提供规划所需基础资料、定量分析相关数据、建立城市漫游体系及激发规划设计灵感等方面有着重要作用。Google Earth能提供不同时间、不同空间上的遥感影像，为城市规划的研究提供最基础的图像资料。而“标尺”工具和日照阴影功能使得遥感图像有了定量分析的工具。“标尺”工具可较准确测量两点之间的距离，而日照阴影的功能则使建筑高度的判断变得直观，通过计算某一建筑的高度与其阴影长度的比例，便可大致地推断出其他建筑的高度，从而得以大致判断建筑容积率及相关指标。传统的城市规划三维建模方式是通过3DS MAX等软件来完成，此种建模方式胜在真实性以及在虚拟漫游上较为出色，但程序相对复杂，修改更新较为繁琐。基于Sketchup Google Earth的组合模式方便设计人员修改，能有效改善传统规划设计在三维表现上的不足[9]。
3.3 GIS与Google Earth的结合
GIS强在数据思维上，而Google Earth强在形态思维上。所以，当这两个工具联合用于规划、教学等相关方面时，便能充分发挥各自的优势，实现规划、教学中形态—数据思维的联动。两个软件联合使用前提，在于两者之间的数据交互，即KMZ、KML格式与SHP格式转换。
将ArcGIS的数据导入Google Earth较为简单，直接在GIS的目录栏工具箱中将文件转为KML格式，便能在Google Earth中打开。将Google Earth的数据导入GIS则复杂一些，需用到global mapper软件：首先将Google Earth文件另存为KML格式，用global mapper软件做部分修改后转为shapefile格式，便能在GIS中打开。 4 结论
本文基于GIS与Google Earth在城市规划教学中的结合使用，探讨数据—形态联动思维。通过研究GIS软件和Google Earth的功能以及文件之间相互转换，建立城市规划教学的数据—形态联动思维。在数据工作量巨大的今天，使用软件辅助分析整理管理数据，进而帮助教学、设计新思维建立和工作顺利进行。
参考文献
[1]Tang Jian. Cantilever Structures’ Environment Symbiosis Technologies in Mountainous Housings[J].Advanced Materials Research，2012（368-373）：3249-3253.
[2]Tang Jian. Submitting of Architectural Redundancy Concept through the Study on Changes in Per Capita Living Space Demands of Urban Residences. Advanced Mechanics and Materials，2012（209-211）：544-547.
[3]牛强.城市规划GIS技术应用指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[4]张晓瑞，周国艳.GIS在城市规划中的应用[J].地理空间信息，2009（6）.
[5]唐坚.轨道交通高架站桥建关系的类型化分析[J].暨南大学学报：自然科学版，2011（2）：41-47.
[6]TANG Jian. The Analysis of Planning Guide Effect of Guangzhou Metro Line Five’s Construction to the Non-existed Central District of the City[J].Applied Mechanics and Materials，2012（253-255）：1130-1134.
[7]董明照，阳慧，莫琳.基于GIS的交通压力分析辅助城市规划系统初探[J].地理空间信息，2010（6）：92-94.
[8]张雪松，张继峰，李水祥，等.基于Google Earth的地理多媒体教学平台的设计和实现[J].中国教育信息化，2009（8）：79-82.
[9]郝志刚，房艳，曹振中.基于Google Earth的城市规划应用研究[J].山东建筑大学学报，2011（26）：456-461.
关键词 城市规划；GIS；Google earth
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0047-03
1 引言
为什么要建立数据—形态联动思维？形态能反映一定的信息，但有其局限性。如一个矩形，它既能代表一个橡皮擦，也能代表一块黑板。如果没有数据对形态进行标识，便会造成表达上的错误。建立数据—形态思维的联动，可以使信息的表达更加完整、有效。
随着计算机技术的不断发展[1]，各种先进技术应用在城市规划教学中。以下将探讨两个分别在数据领域和形态图像领域有较强优势的城市规划辅助软件——GIS与Google Earth。通过对两者应用以及两者结合使用的研究，探究如何建立数据—形态联动思维，辅助城市规划教学过程[2]。
2 国内研究现状
通过对现有文献的归类统计分析（表1、表2），发现这些论文主要分为：
1）GIS和Google Earth在城市规划中的辅助；
2）GIS和Google Earth功能类型的理论研究；
3）在城市规划专业教学中引入GIS和Google Earth课程的研究；
4）城市规划中GIS与Google Earth、CAD等软件的结合使用。
本研究将着重探讨在城市规划设计中GIS、Google Earth各自的特点，以及这两款软件在不同设计情况下的使用。
3 软件应用
3.1 GIS软件的功能使用
GIS最大的特点是可以将复杂的数据整合化，将枯燥的地理数据转化为形象的图形。
1）制图功能。GIS软件的分析功能是对图层进行属性编辑，通过内部运算，得到相应的数据和图像。在对属性进行编辑的过程中主要对该图层的符号系统和字段进行编辑，可为图面增添符号化表达的数据和相应的图形文字标注，然后通过添加图框、指北针、比例尺、图名等图纸构件，最终完成一幅完整的分析图纸[3]。
2）GIS空间分析研究功能。空间分析叠加技术主要应用于计算土地使用现状容积率[4]。使用CAD等其他软件绘制土地轮廓线和建筑轮廓线，导入GIS软件中。在GIS中建立起建筑轮廓图和建筑层数的数据链接，使二维的建筑轮廓拥有高度属性。容积率计算和分析需要给相应图层添加双精度字段，分别来表示基底面积和建筑面积，并选择算法，使其计算出容积率的数值。接下来再将数据可视化，用色阶来表示不同的数值段，使抽象的容积率数据变成直观的颜色等级，更快捷清楚表现容积率与地块的关系。
3）交通网络研究。在交通网络分析当中首先是道路系统的建立[5]，导入文件当中已经描绘出路网的基本情况，通过GIS软件建立网络数据集。首先可以通过要素属性编辑道路行驶状况、行驶方向[6]，并且通过编辑器，对道路的特殊使用进行编辑，以显示出道路行驶方向、道路节点等。通过属性编辑，绘制路口转弯状况，来模拟实时路况、禁止转弯等现实因素[7]。
4）公共设施优化布局。公共设施配置与道路系统的可达性和抗阻有密切关系。
3.2 Google Earth软件的功能使用
Google Earth在实际应用如城市规划、教学、GPS的联系中不仅仅扮演着图像提供者的身份，作为一个开放性的数字平台，它还可以精确添加地标、图片、模型、文字，为城市规划及教学的研究提供数据与形态思维的联动。
1）教学。Google Earth具有显著的地理特色，既可提供高清晰度的遥感影像，还可在影像上加载点标记及影像标记，利于学生建立地理空间概念。如何使用Google Earth创建用于教学的数字平台？首先，需要在“位置面板”创建不同等级的文件夹，形成教学目录；接着在目录下创建地标、线与面，用以表达教学内容中不同的地点、线路及区域；最后导入文本信息、图像信息和视频信息[8]。
2）城市规划。Google Earth提供的数字地球平台，在提供规划所需基础资料、定量分析相关数据、建立城市漫游体系及激发规划设计灵感等方面有着重要作用。Google Earth能提供不同时间、不同空间上的遥感影像，为城市规划的研究提供最基础的图像资料。而“标尺”工具和日照阴影功能使得遥感图像有了定量分析的工具。“标尺”工具可较准确测量两点之间的距离，而日照阴影的功能则使建筑高度的判断变得直观，通过计算某一建筑的高度与其阴影长度的比例，便可大致地推断出其他建筑的高度，从而得以大致判断建筑容积率及相关指标。传统的城市规划三维建模方式是通过3DS MAX等软件来完成，此种建模方式胜在真实性以及在虚拟漫游上较为出色，但程序相对复杂，修改更新较为繁琐。基于Sketchup Google Earth的组合模式方便设计人员修改，能有效改善传统规划设计在三维表现上的不足[9]。
3.3 GIS与Google Earth的结合
GIS强在数据思维上，而Google Earth强在形态思维上。所以，当这两个工具联合用于规划、教学等相关方面时，便能充分发挥各自的优势，实现规划、教学中形态—数据思维的联动。两个软件联合使用前提，在于两者之间的数据交互，即KMZ、KML格式与SHP格式转换。
将ArcGIS的数据导入Google Earth较为简单，直接在GIS的目录栏工具箱中将文件转为KML格式，便能在Google Earth中打开。将Google Earth的数据导入GIS则复杂一些，需用到global mapper软件：首先将Google Earth文件另存为KML格式，用global mapper软件做部分修改后转为shapefile格式，便能在GIS中打开。 4 结论
本文基于GIS与Google Earth在城市规划教学中的结合使用，探讨数据—形态联动思维。通过研究GIS软件和Google Earth的功能以及文件之间相互转换，建立城市规划教学的数据—形态联动思维。在数据工作量巨大的今天，使用软件辅助分析整理管理数据，进而帮助教学、设计新思维建立和工作顺利进行。
参考文献
[1]Tang Jian. Cantilever Structures’ Environment Symbiosis Technologies in Mountainous Housings[J].Advanced Materials Research，2012（368-373）：3249-3253.
[2]Tang Jian. Submitting of Architectural Redundancy Concept through the Study on Changes in Per Capita Living Space Demands of Urban Residences. Advanced Mechanics and Materials，2012（209-211）：544-547.
[3]牛强.城市规划GIS技术应用指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[4]张晓瑞，周国艳.GIS在城市规划中的应用[J].地理空间信息，2009（6）.
[5]唐坚.轨道交通高架站桥建关系的类型化分析[J].暨南大学学报：自然科学版，2011（2）：41-47.
[6]TANG Jian. The Analysis of Planning Guide Effect of Guangzhou Metro Line Five’s Construction to the Non-existed Central District of the City[J].Applied Mechanics and Materials，2012（253-255）：1130-1134.
[7]董明照，阳慧，莫琳.基于GIS的交通压力分析辅助城市规划系统初探[J].地理空间信息，2010（6）：92-94.
[8]张雪松，张继峰，李水祥，等.基于Google Earth的地理多媒体教学平台的设计和实现[J].中国教育信息化，2009（8）：79-82.
[9]郝志刚，房艳，曹振中.基于Google Earth的城市规划应用研究[J].山东建筑大学学报，2011（26）：456-461.