时间：2022-05-01 18:01:41
导语：在地理信息系统论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一、前言
沈阳市的燃气事业始建于1923年，是国内最早生产和使用燃气的城市之一，现拥有地下燃气管网2156公里，燃气居民用户80万户，工业用户3000多户。随着沈阳市城市建设的飞速发展，我市的燃气管道用户及管网规模在不断扩大，手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、安全供气、优质服务”的要求，因此，寻求一种高科技、现代化的管理手段是当务之急，我公司经多方面调研分析，认为建立地下燃气管网地理信息系统是解决问题的捷径，通过地理信息系统可以实现燃气管网的动态管理，以便为城市燃气规划、管网管理、燃气事故预防及突发事故的处理等迅速、准确地提供管网的相关数据。
该系统是采用先进的计算机网络、通信技术、地理信息技术，建立在强大的网络系统平台上，支持大型数据库系统。在这个网络信息系统平台上，可以实现燃气管网的规划设计、输配管理、图档管理、抢修辅助决策、燃气用户管理及综合查询、统计等功能，各管网相关部门可以实现在各自部门同时查阅管网信息，以提高管网信息利用的效率。该系统建设分两期进行，一期工程主要完成数据的采集、管理、更新、查询、分析等主要功能，二期主要完成系统网络工程的建设。
二、技术路线
煤气管网地理信息系统的建立是一个复杂的系统工程，其建设的好坏不仅影响系统自身的应用情况，也将对整个沈阳市城市地理信息系统的推广产生深远的影响。为此，在设计和建设中必须遵循以下原则：
规范化原则
城市建设地理信息系统须严格遵循国家、辽宁省及沈阳市有关城市规划、建设与管理的法规。数据的分类编码应该严格遵循现有的国家标准、行业标准，并根据辽宁省和沈阳市的地方特色，制订适合于本系统的分类编码方案。
先进性原则
系统的功能设计应该立足于较高的起点，在考虑性能价格比的同时必须着重考虑系统的先进性。在软硬件平台的选用上考察国内外最新技术，同时也应考虑系统的通用性及各部门现有的软硬件平台及应用水平，便于该项目的成果尽早产生效益。本系统的地理信息系统平台采用国际上处于领先水平的美国ESRI(EnvironmentalSourceResearchlnstitute)的Arclnf08，使系统立足于高起点，为煤气系统的开发及应用打下良好的基础。
完备性原则
系统的数据结构和功能体系应能充分满足用户提出的合理需求。
适用性原则
系统应具有良好的人机交互界面，易于使用，在系统的设计过程中，全面考虑各种特殊情况，使系统具有通用性。
示范性原则
沈阳市煤气地理信息系统是辽宁省第一家专业管网系统，该系统的建立为沈阳市其它管网系统的建立积累技术经验，同时也可以为其它兄弟城市建立管网系统提供宝贵的技术支持。
可扩充性原则
系统的要素、编码、功能和数据库结构都必须易于扩充，以满足系统进一步的发展和沈阳市城市地理信息系统建设的需要。
三、系统一期工程
目前，沈阳市煤气总公司的管网资料主要以纸质的500图、台帐、竣工档案等形式存储，无任何数字化管网信息，因此系统一期的一项主要工作是建立管网地理数据库，此项工作主要由属性录入子系统、数据管理子系统来完成。
l、煤气属性数据录入子系统
说明：在系统建立初期，为了方便用户属性的录入，用VB和Access相结合开发了属性数据录入子系统，它主要应用于系统建立初期属性数据的大量录入，系统建立以后，不再使用此系统。
录入：通过拷贝、提供可选项等方式，提高属性数据录入的效率，录入过程中可以实现记录的全屏幕编辑，如：删除、修改、存盘等操作。
查询：通过28种查询方式，查询到满足用户条件的记录。
修改：高级用户可以实现属性数据的批量更新、恢复。
报表：可以实现条件报表，动态报表
2、煤气数据管理子系统
说明：在系统建立初期，为了实现数字化各工序的管理，图形和属性数据的挂接，图幅的拼接，错误的检查等工作，用VB和Maplnfo相结合开发了数据管理子系统，它主要应用于系统建立初期。
管点分类：在拼接完成的1：5000区块上，完成调压站、抽水缸、节点、罐站、阀门井的分离
属性挂接：在拼接完成的1：5000区块分类表上，实施点属性的挂接，全市拼接完成之后，完成点属性向线属性的抽取。
查错：查出各种图面错误(符号用错、线端点无点符号、点符号不在线上、重复点、悬挂点、重复线、点号重复、点号为空)
拼图：完成1：5000范围内的拼图，全市的拼图·转换：利用Maplnfo的转换工具，将数据转换成Arclnfo的E00格式或CAD格式。
打印输出：查询结果报表，总表报表、标准图幅打印
3、煤气地理信息系统
说明：在ARC／INF08环境下，以VB6．0作为系统二次开发语言，实现煤气管网的专业化管理。
查询：快速查询、组合查询、关联查询、空间查询。
统计：快速统计、组合统计、关联统计、空间统计。
专题图：以字段为依据、生成各种专题地图。
标注：根据标注参数设置，完成自动标注、扯旗标注。
分析：垂距分析、爆管分析、横剖面分析、纵剖面分析、两点连通分析开关测试、预警分析、水力计算、动态监控口
图形管理：开始编辑、拴点上图、捕捉设置、停止编辑、图幅打印、沿道路打印。
属性管理：单记录属性管理、多记录属性管理、更新维护次数、报表打印。
动态报表：查询、统计、分析结果的动态报表。
图纸输出：标准图纸的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。
数据转换：与Maplnfo或AutoCAD之间的双向转换。
4、动态监控子系统
利用煤气总公司已建成的动态监控系统采集的数据(存储在SQLSERVER数据库中)，实现监测点数据在电子地图上的动态显示。
四、系统二期网络工程
煤气二期网络系统是在煤气一期工程系统(单机版)的基础上扩充了网络功能。二期工程的建立可以更好地发挥煤气数据资源的价值，煤气数据资源是煤气公司宝贵财富，是近，百年来，几代煤气人辛勤劳动的结晶，它的数字化、错误的纠正更是耗费了大量的人力、物力
，网络的建设可以使煤气总公司这一宝贵的财富发挥其应有的作用和功能。二期网络工程的建设与施，使各管网相关的部门可以及时了解最新的管网信息，为管网的设计、运行、维护、更新、管理提供高效、准确、及时的管网信息，加强管网科学化、自动化管理，为沈阳煤气事业的腾飞，打下坚实的基础，造福子孙后代。系统二期网络工程的建设，使得煤气公司的管网系统采用了客户朋艮务器(C／S)方式，成为了真正的企业级的地理信息系统构架，使得各管网相关部门，可以做到足不出产，便可以了解到最新的管网信息，使得煤气公司在全国范围内处于技术领先地位。
1、网络工程目标
提供沈阳市煤气管网设计、管理一体化的解决方案，完成沈阳市煤气总公司企业级GIS体系，强化煤气管网管理。
采用当今世界最先进的企业级GIS应用构架，采用符合技术发展和工业标准的Oracle数据库作为系统数据管理平台，构架先进的企业级应用系统，使得系统的投资能够长期为用户服务。实现管网数据资源最大程度的共享，实现管网规划、设计、管理、维护一体化。
提高管网信息的使用价值，使一期的投资达到更好的经济效益和社会效益
提高沈阳市煤气总公司的企业形象，为IS09000的认证准备雄厚的技术储备。
2、网络结构
该系统的网络结构采用标准的快速以太网，传输介质采用100M的非屏蔽双绞线，服务器及客户端计算机通过中心的100M高性能交换机连接，系统结构如下图所示：
沈阳市煤气管网地理信息系统二期工程
该网络系统结构简单明确，使用很少的投资实现完全的网络系统，同时便于系统的升级与扩充。如果建立了相应的网络中心，不仅可以控制、维护各工作站数据的使用，还可以作为展示中心，如果与遥调、遥测系统相联，还可以在投影上动态显示各监测点的数据。考虑网络结构和应用软件系统的具体要求，系统使用高性能的服务器系统与网络交换机。
本系统米用ESRI公司企业级GIS解决方案，实现大规模基础空间数据的管理。系统结构如下图所示，采用三层结构体系，底层为空间与属性统一的数据库系统(数据库采用”Oracle8i)；中间层为应用系统服务器，应用系统为ARCINFO与ARC—SDE，具有强大的空间分析能力，及空间数据管理能力，并支持3维地形图分析；上层(客户端)基于UapObject组件开发基础空间数据管理系统，支持管网数据的查询、统计、图形打印、动态报表、数据输出或转出等基本功能。系统采用ESRI公司的网络平台ARCSDE、Mapobjects，不仅考虑到与一期软件平台(ESRI
公司的Arclnf08)的兼容性，主要是考虑系统整体构架的先进性、可扩充性和企业级应用。
系统采用大型数据库0racle8i，主要是用于管线数据和基础地形图海量数据的管理。Oracle8i是当今先进的地理数据库，它可以同时存储图形信息和属性信息，同时，它与ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好，可以保证系统能够发挥最高的效率，同时也保证了方案的最优性，保证系统在相当长的时间内不会落后。
3、方案特点
应用当今世界最为先进的企业级GIS应用框架，为煤气工程提供了灵活、高效的企业级应用解决方案，系统的运行实施，将使沈阳市煤气管网的管理达到国内领先水平，并接近国际同期水平。
系统是采用真正的客户朋艮务器结构的GIS系统，是在企业范围内高效、安全
地共享煤气管网数据的必然选择。
采用工业标准数据库管理系统，同时存储空间数据和属性数据，保证数据的安全性、一致性。
系统方案符合当前煤气管网管理和GIS技术发展趋势，特别是采用的GIS技术解决方案目前处于绝对领先的优势，通过系统运行期间的升级、维护，能够保证在相当长的时间内不会落后。
合理的软件配置，具有较好的性价比。
保证了煤气一期工程的投资利用，最大程度地重用了一期工程的资源，保护了前期投资，避免资源浪费。
五、结语
沈阳市煤气总公司从2000年6月开始至今已顺利地完成了一期工程。使我公司的燃气管网管理登上了新的台阶，但由于我市燃气事业起步较早，历史原因造成燃气管线的部分数据不详，因此，管网资料需要进一步完善，同时，今年启动二期工程的建设，力争在最短的时间内完成，使得该系统能够近早地为沈阳市煤气总公司服务。
参考文献：
l、ESRI公司系列产品简介，富融科技有限公司，1999、10
2、ModelingOurWorld,TheESRIGuidetoGeodatabaseDesign，MichaelZeiler，ESRIPreSS
1.1小浪底管理信息系统的建设原则
由于小浪底工程庞大、技术复杂，小浪底管理信息系统在建设过程中应遵循以下原则：①充分借鉴国内外已有的成果，吸收各方面的先进经验。②遵循系统工程的原理和方法。将人员、设施设备、环境、技术等多种要素进行优化组合，发挥系统整体优势，实现整体功能。③综合性原则。全面考虑主管部门、设计部门、实施部门的要求，兼顾其利益。④统一化、标准化的原则。信息分类编码（如图纸和文件编码）、软件开发、网络规划建设等都应贯彻国际标准、国家标准及相关规范，保证系统的通用性，防止造成数据交换和信息集成的困难。⑤在总体规划的框架下，要遵循急用项目先开发，分步实施，不断完善的原则。⑥技术的先进性、实用性与经济性相结合的原则。尽量采用成熟的、先进的技术和设备，在充分利用已有资源、保证技术先进的前提下，进行性价比分析，坚持“以现有管理为基础，逐步引入先进的管理思想”的思想。⑦当前需求与长远发展相兼顾的原则。小浪底管理信息系统的设计在满足当前管理工作需要的同时也应考虑长远的发展需求，如软件系统应具有可扩展性，以满足计算机技术的日新月异。
1.2小浪底管理信息系统的建设目标
为保证小浪底水利工程建设管理的科学化、规范化、现代化，结合目前水利行业的信息化状态和小浪底工程建设的实际情况，确定小浪底管理信息系统的建设目标如下：①在小浪底已有的计算机网络基础上，进行网络升级和改造，建立小浪底工程范围内的计算机局域网，使郑州总部、洛阳基地及北京水利部等构成广域网，为小浪底工程管理信息系统的运行提供一个畅通的网络环境。②基于数据的稳定性原理，规划主题数据库，建立稳定的数据库模型。③逐步形成“以信息管理为基础的项目协调、合同管理、投资控制、质量控制、进度控制”的国际化的管理模式。④各办公软件系统应具有实用性、先进性、可扩展性，使各部门间实现信息共享、协同工作，支持管理层能够及时掌握工程建设情况，便于综合分析，辅助决策。⑤基于网络应用平台，逐步开发公文、财务、人事、劳资、档案、计划、统计、固定资产、经营管理等各项业务管理子系统，所有子系统的日常运行均在Internet上进行，全面实现数字化、无纸化办公。⑥应用软件需提供充分的、可扩展的接口，便于以后的扩展、升级。
2管理软件的开发及应用
基于急用先上的原则，小浪底工程前期的主要工作是处理各类文件、工程合同管理、投资预算控制等，为满足以上几方面的管理需求，选用P3软件提高业主和工程师的管理水平、实现高效化管理。①工程师运用P3软件的报告系统从不同方位、不同视角对承包商进度计划的科学性、合理性、可操作性进行分析和评估。②工程开工后，工程师运用P3软件制定工程师的进度计划。随着工程的正常进行，不同的使用者、施工区，可以对工程师的进度计划进行进一步的深化。③工程正式开启后，承包商在合同规定的期限内向工程师提交进度报告。工程师根据现场监管记录和合同对工程的要求，对工程进行跟踪与控制，从而保证工程按期、保质的完成。④除了运用P3软件对小浪底工程进行管理之外，还可以处理多币种的索赔和反索赔、方案选择和资源优化等方面的问题。
3小浪底水利工程管理信息系统项目风险管理
3.1项目风险管理项目风险管理是在管理学、运筹学、经济学、概率统计、系统论、控制论等学科的基础上，结合现代建设项目和高科技开发项目的实际经验，逐渐形成的边缘学科。它对项目风险从识别到分析乃至采取应对措施等一系列过程，主要包括风险识别、风险量化、风险对策等内容。小浪底水利工程管理信息系统不仅是一个技术工程，也是一个管理工程和系统工程。由于该工程浩大、难度系数高，在实施过程中，必然面临着许多风险。针对项目风险进行有效的项目风险管理，对可能导致失败的项目不确定性进行预测、识别、分析、评估和有效处置，将为项目的成功实施提供最大的安全保障。
3.2小浪底水利工程管理信息系统风险分类
小浪底水利工程管理信息系统项目风险主要来源于以下三个①技术风险。很多新技术、新工艺都是伴随着新项目的实施需要而同期研究的，因此，在实施初期，对这些新技术、新工艺能否在规定的时间、既定的资源条件下完成要求的技术任务，具有不确定性。②管理风险。管理风险指在管理运作过程中由于管理者的素质、组织结构、企业文化、管理过程等因素的影响，而产生信息不对称、管理不善、判断失误等，从而影响管理的水平。③环境风险。环境风险指由于人类活动引起的，或由人类活动与自然界的运动过程共同作用造成的，通过环境介质传播的，能对人类社会及其赖以生存、发展的环境产生破坏、损失乃至毁灭性作用等不利后果的事件的发生概率。
3.3小浪底水利工程管理信息系统风险识别
项目风险识别是项目风险管理的基础和重要组成部分，其目的就是确定何种风险事件（包括内在风险和外在风险）可能影响项目，并为风险分析提供重要信息。德尔菲法（DelphiMethod）又称专家会议预测法，是一种主观预测方法。它以书面形式背对背地分轮征求和汇总专家意见，通过中间人或协调员把预测过程中专家们各自提出的意见集中起来加以归纳后反馈给他们，然后经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。
3.4小浪底水利工程管理信息系统项目风险的量化和对策
项目风险量化是指在风险识别的基础上，通过对风险相互作用的评估来评价项目可能的结果，综合考虑损失率、损失程度及其它因素，分析风险可能对项目造成的影响，寻求应对风险的对策。风险时刻存在，要采取对策对风险进行控制，就必须付出一定的代价。若完全控制风险，不仅不可能，而且要耗费大量的人力、物力、财力；若控制得太松，风险发生的概率加大，就有可能会导致较大的损失。通过风险量化，可以明确风险控制措施是否值得。
4结束语
关键词：时态地理信息系统；时间；时间数据库；系统
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120016-02
自从二十世纪六十年代末世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS）诞生以来，人类对地理信息系统的研发就没有停止过，而且经过1973—1982年的大量实验开发阶段，到八十年代末全面进入了商业开发和运作阶段。现在，GIS已经被普遍用于测绘、资源开发与管理、农林水利、城市建设与规划、国防建设和全球变化与地学研究领域。
在GIS不断发展和完善的过程中，新的观念和思想使计算机技术具有了灵魂和指导。可以说GIS是将计算机信息技术与地学等相关专业知识完美结合的杰作之一。随着计算机技术的发展，GIS关于对具体事物的描述方法从单一实体，相互联系的平面投影，到更加广阔的空间，在不断完善。
1 时态地理信息系统（TGIS）的产生和发展
时态地理信息系统（Temporal Geographic Information System，TGIS）是能够处理时间因素，可跟踪和分析空间信息随时间变化的地理信息系统。TGIS的观念最早由Thrift在1977年首次提出，Basoglu和Morrison于1978年设计了最早的HGIS（Historical Geographic InformationSystem）。但由于计算机技术的限制，此后相当一段时间内TGIS无人问浸。直到Lorentzos和Langran分别于1988年和1989年完成了关于TGIS方面的博士论文，才将TGIS的研究重新推向了一个。
为促进TGIS的发展，1996年UCGIS（University Consortium forGeographic Information Science）将TGIS作为“地理描述扩展”的一部分列入GISci十大优先研究领域之列。使TGIS的研究广泛展开。
1.1 时态地理信息系统（TGIS）的涵义
空间（Location）、时间（Time）和属性（Attribution）是描述客观对象的三个基本要素。但相对成熟的GIS对空间和属性的描述比较全面，对时间性的处理大多是静态的。GIS对客观对象是“快照”式的描述，系统对“过去”和“将来”的描述非常困难。而且，由于来自不同时间的信息可能会导致错误匹配，实际中往往造成分析中的逻辑错误。这就在一定程度上限制了GIS的应用，尤其是对时间性要素要求比较严格的管理活动。
TGIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间、非空间信息的地理信息系统。在TGIS中，地理实体对象可以描述为如下的关系：
E=f（S，T，A）
其中：E为被描述的地理实体或事件；f为映射关系；S为空间参数，通过空间坐标体系和空间关系来描述；T为时间参数，通过时间坐标体系和对象的发展过程的关系来描述；A为属性参数，是对被描述的、具有特定的空间和时间参数的地理实体的特性的描述。
由于地理实体的空间、时间和属性要素具有不可分割性，因而只有对这三个属性的完整表达才能揭示地理实体和现象的特征、规律。完善的TGIS应该具有基本的储存、分析、更新、质量控制、调度、模拟以及静态制图的功能。
1.2 关于TGIS中的时间
传统的GIS基本上是针对空间和属性两方面的数据，而TGIS还要在此基础上考虑时间要素。因此，需要对时间要素进行认真分析。
从信息系统来看，时间是一条没有端点、向过去和将来无限延伸的线轴。由于客观地理实体与光速之比可以忽略不计，因此，可以认为时空之间不产生相互作用，时间仅是一种特殊的测度标准，它反映了事件序列的表现形式。在TGIS中，根据时间对事件的影响可以将时间类型归纳如表1。
在系统信息中包含了上述的时间信息，就可以使GIS的分析、评价、预测等功能更进一步。而目前对TGIS研究的重点之一正是如何处理因引入时间要素而成几何积数增加的数据信息。
2 时态地理信息系统（TGIS）发展的相关技术
2.1 计算机等相关技术是TGIS的基础
从GIS的发展过程可以清楚地看出，GIS的发展与计算机技术的发展息息相关，计算机技术的每一次突破都会带来GIS的大发展。但是，TGIS从一开始就受到海量数据和计算速度的影响。实际上，数据和计算速度同是时间这一个问题的两个方面。在计算速度一定的情况下，随着数据的增加。处理的时间就会延长；在数据信息量不断增加的情况下，计算速度得不到同步提高，处理的时间也会延长。可见，时间是数据信息处理中的主要因素之一。同时，合理的时间组织一方面可以系统中减少数据的冗余，另一方面又可以提高系统的运算速度。因此时间又是影响计算机处理的主要因素之一。正确处理时间因素是当前计算机发展中必须面对的一个主要问题，也是TGIS的发展契机。
目前，随着计算机储存技术和运算速度的不断提高，TGIS的研究具备了必要的基础。而由于网络技术的发展，数据信息的标准化的加快，数据信息共享的逐步实现，大大节约了系统内有效的储存空间，对TGIS的发展起到了积极的推动作用。
2.2 时间数据的合理组织是IGIS的保障
时间仅是描述客观对象的三大要素之一，而且它必须依附于客观对象才具有实际意义。为了全面、系统、真实地反映客观对象，需要将其属性赋以对应的时间。因此，TGIS中的时间比较复杂（见表1）。
对这些时间属性的管理，目前主要有三种模式：第一是在传统GIS中空间数据库和属性数据库的基础上，重新构建时间数据库来管理事件的时间要素，即时间作为新的一维；第二是在传统的GIS中的属性数据库中，增加相关的时间记录来管理对象的时间要素，即时间作为附加的属性数据；第三是面向对象的方法，打破关系模型范式的限制，直接支持对象的嵌套及变长记录。其中第二种模式比较容易实现，但准确度受数据容量的限制，而且运行速度比较慢。第一种和第三种模式的研究是当前的热点。
从信息系统的角度来看，构建独立的时间数据库是TGIS的发展方向。而面向对象的时间数据库设计可以更直观地反映时间的动态变化。但由于具有时空特性的数据信息的复杂性，以及计算机技术的限制，虽然对时空数据管理的研究不少，但效果并不理想。郭达志等于1993年提出了用十六叉树表示矿山GIS中的空间和时间的四维数据模型，但对离散变化、多边形、网络结构等空间对象，这种形式的效率比较低。陈晋等于1995年提出了时空一体化的TGIS数据模型，应用效果则受到计算机技术的影响。目前关于TGIS数据模型的讨论主要有：序列快照模型（SequentSnapshots）、基图修正模型（Base state with amendments）和时空组合体模型（Time—space composite）等。相对来讲，时空组合体模型可以将时间和空间属性有机地结合起来，便于系统分析、管理功能的实现。
以合理的数据模型为框架，对时间信息应进行数据库式管理。针对大量的时间数据储存方式，Snodgrass和Ahn（1987）将时间数据库具体分为四类（如表2）。实际设计中采用最多的是历史数据库。一般可以将描述对象的时间在具体分类的基础上，不断把静态数据库的信息存入构建的历史数据库，并通过时态数据库建立数据库的关联。
2.3 与相关系统的有效关联是IGIS发展的前提
TGIS可以自成系统，但这一系统并不是完全孤立的系统，它是在传统GIS的基础上，充分考虑时间要素对客观对象的动态影响建立起来的。因此，TGIS的关系相对更加复杂。
首先，TGIS必须处理好系统内部的关联关系。TGIS要充分利用传统GIS已经建立起来的信息关系，利用其中的空间、属性数据信息，在此基础上增加时间要素以满足相关分析、管理的要求。因此，建立TGIS决不时抛开传统的GIS，而是以GIS为基础。这就要求TGIS中新增的时间数据模型必须与GIS系统中已经建立起来的模型相互兼容，保证系统内信息的完全共享。
其次，TGIS的运行需要大量的信息资料，这些信息的来源必然是多元化的，因而要求TGIS能够顺利接受提供信息的基础系统所提供的信息。这一方面是数据标准问题，要求数据资料必须标准化；另一方面要求TGIS必须是一个开放的系统，数据信息既可以传入，也可以读出，只要符合规定的权限。
另外，GIS整体也在不断发展完善，TGIS的发展实质上是进一步架通管理与相关专业的桥梁。以GIS为基础平台来发展管理系统，将会使现代管理手段发生根本性的改变，更好地满足管理的要求。因此，客观上要求TGIS系统的设计应该具有管理的理念，为系统的不断丰富留有余地。
3 TGIS的发展展望
当前，计算机技术仍在以加速度的方式发展，将为TGIS的发展提供更加有力的支撑。因此，TGIS不断发展完善是必然的。TGIS作为GIS的一个重要发展方向，随着相关技术的突破，其研究水平会迅速提高，应用领域将不断扩大。
3.1 计算机处理速度的进一步提高将为TGIS的发展提供更有力的支撑
随着计算机软、硬件技术的发展，计算机速度仍在不断提高，这为TGIS技术的突破提供了有力的技术保障。众所周知，GIS面对的是海量数据，增加时间属性，客观对象的数据信息就会成倍增加，处理工作量就会以几何积数的方式增加。计算机处理速度的提高，将使这一问题得到相应的解决。
同时计算机速度的提高，会相应地提高工作效率，进一步扩大计算机的应用领域，这为TGIS的普及应用做好了操作上的准备，为TGIS软件系统的推广提前培育了市场。TGIS系统会逐步形成一个不断推出、检验、进一步改进的良性循环。从而促进TGIS的不断发展。
3.2 网络技术和数据管理技术的发展将为IGIS的发展减轻数据处理的负担
网络技术的发展使信息工业突飞猛进，也为TGIS的发展创造了条件。随着数据标准化进程的加快，长期以来困扰TGIS的数据问题可以得到一定的解决。数据标准化实施以后，通过建立数据信息共享基本数据库，将其与相关专业数据库建立联结，实现数据共享和及时传输，充分利用网络技术来减轻TGIS的数据管理负担（如图1）。
3.3 IGIS应用领域的不断拓展
TGIS是GIS的发展方向之一，但GIS也仅是技术、经济发展中的一个小系统。因此，TGIS的发展本身就应当坚持系统论的观点。目前虽然研究TGIS的学者不少，但大多是从技术上来寻求突破，从管理学的角度来进行研究的并不是很多。
经过SARS等一系列公共卫生突发事件后，应急信息系统的建设受到了空前的重视。我国各级政府、各部门都把应急信息系统或应急指挥中心的建设提上了议事日程。例如，北京市公共卫生信息应用系统的建设，就是在以往的经验教训基础上，把应对公共卫生突发事件作为一个主要建设目标；卫生部应急指挥中心向社会公开招标，征集建设方案，等等。在政府推动下，应急信息系统建设已经进入一个高峰期。
应急信息系统的建设受到全社会范围的重视，这是一件好事。但同时也带来了问题：系统建设的目标到底是什么？多个相关项目如何统筹？怎样处理应急信息系统建设与业务处理系统的关系？应急信息系统的功能边界应该如何划分？等等。对这些问题如果没有一个正确的思路，应急信息系统建设的大规模投入就难以收到应有的社会效益，甚至象以前办公自动化和门户网站一样，变为一场“运动”。
本文试图对应急信息系统给出一个目标，描述“理想”情况下的系统模型和需求；在此基础上给出对整个应急信息系统规划的看法。
二、应急信息系统的目标和功能需求分析
应急信息系统的目标，就是配合危机管理的全过程，应用信息技术，实现大面积的、跨专业和部门的信息资源、处理资源和通讯资源的实时调度，使应急指挥过程更加科学化和可视化。
这里用到了一个超越“应急”的概念——危机管理，我们把支持危机管理作为应急信息系统的目标。这是因为，要最大限度减少各种突发或紧急事件带来的损失，不仅仅要求我们在事件发生后做出迅速、准确的应对和处理，还要求我们在事件前期进行预警和辨识、在后期进行常态恢复。“危机管理”的三阶段理论更能指导我们运用信息技术对突发或紧急事件全面、全程的支持。
显然，这一目标，不是一个单纯的信息系统可以达到的。它要依赖基础性的网络和多个专业化的应用系统，要依赖多种技术的支持。但是，越是复杂，我们就越应该分析清楚，那些是核心、哪些是基础、哪些是锦上添花；哪些应该先建，哪些可以后建。否则眉毛胡子一把抓，不利于复杂系统的建设和统一的规划。
我们用如下的三层逻辑模型表示应急信息系统及其支持系统的关系。
……
应急信息系统
信息处
理系统
通讯调
度系统
信息
采集
信息
调度
资源
调度
信息
表现
基本网络和通讯系统
辅助
决策
应用支持层
集成应用层
基础设施层
GIS
应急信息系统的三层逻辑模型
各层的关系如下：最高层即是应急信息系统的核心功能，它是一种集成式应用；专业化的信息处理系统和各种相对成熟的技术系统（如GIS和Call Center系统）是构建应急信息系统的支撑性应用，我们称之为应用支撑层；而基本网络和通信系统是以上所有应用的基础。相邻层次之间有着双向的信息供求关系。
我们从对信息的处理角度来分解应急信息系统的功能目标。
任何类型和目的的应急指挥系统，都具有以下功能特性：
1、信息汇聚：从应急事件现场或监测网络采集到的各种信息，将被传输到信息汇聚点（应急指挥中心）。这些信息可能是直接事件现场的视音频信息，也可能是来自传感设备、监控设备的信息或信号，还可能是来自相关的专业化信息处理系统的数字化信息。
2、信息表现：应急信息系统应该有直观而准确的信息表现形式，为指挥员进行指挥调度和辅助决策提供最大的帮助。GIS是一项广泛使用的技术，可以将危机管理所涉及的信息（如危机态势、应急指挥相关资源分布、应急方案等）在基础的空间地理图形上形象地表现出来，便于指挥和决策人员直观地进行形式判断、形成决策或进行资源调度；各种信息还可能要借助一定的显示设备和显示控制系统表现出来。
3、信息调度：所有信息在汇聚点被组合和集中呈现，供指挥中心的指挥决策人员作为决策和调度依据；有时还要将信息分发下级指挥中心（或分中心）的不同的专业化处理系统进行处理，或从这些系统收集处理结果。
4、通讯和物资资源调度：应急指挥最终都表现为通过一定的通讯手段，完成一定的人力、物力资源调度。例如警力的调度、救灾物资和设施调度、对事件现场的疏导和部署，等等。
5、辅助分析决策：在应急指挥过程中，提供一些逻辑分析模型、统计模型或预案，以及案例库中的参考案例，帮助指挥员进行理性决策；同时，应急信息系统还应记录下整个指挥调度的过程，形成完整案例，丰富案例库，为实现知识化、智能化的危机管理作积累。
以上是一个较为抽象的逻辑功能模型，它有助于我们把握应急信息系统的核心建设目标，合理运用各种技术和各种“物理的”系统。
三、应急信息系统与其它信息系统的周边关系
1、技术型应用系统与应急信息系统的关系
在应急信息系统建设领域的最大误区，在于信息系统功能需求分析的缺失——从需求的陈述（实质上是一种需求定义）直接跳到技术方案，甚至成为技术方案或产品的简单堆砌。以技术方案代替功能需求，这似乎已经成为了一种应急信息系统建设中的普遍现象。
例如，我们经常能在招标书或所谓规划中看到这样的做法：即直接把“数字录音系统”、“大屏幕显示系统”、“地理信息系统”等作为“需求”本身的内容，对具体的技术实施方案和产品型号进行招标，甚至还有的招标书把“数据库系统”也作为应急信息系统需求的一部份提出来。这里面缺少了对应急信息系统的实质内容和目标的把握，缺少了一个理性的论证和分析过程。这样的“需求”拿出来招标，多半会造成建设的混乱和失控。
并不是说以上的技术系统不能作为应急信息系统的一部分，相反，逻辑的功能最终都会落实为一系列“物理”的技术子系统。但是我们在进行技术子系统的划分和分包之前，有必要对有机信息系统的“原始”功能需求作一定义和陈述，为技术方案的展开提供理性的约束，而不会被技术牵着鼻子走。
例如，GIS是一种广泛使用的、成熟的技术，也已经形成相对独立运行的系统。独立运行的GIS甚至可能成为整个应急信息系统中最主要的操作平台。这也是一些项目直接把GIS作为一种“默认”的“需求”的原因。但是，应急信息系统是否要采纳GIS，还要看具体的应用领域是否具备了应用GIS的数据条件和环境。而且，即使有必要和有条件使用GIS，也要从整个应急信息系统的总体目标出发进行分析，提出技术应用需求：
第一， 要实现应急信息系统与GIS的双向联动。GIS虽然可以独立运行，但在应急信息系统环境下，应该可以实现应急信息系统与GIS的多种联动方式——包括双向的相互驱动和基于数据共享的独立操作，等等；
第二， 要实现应急信息系统与GIS的底层整合。GIS系统与应急信息系统应共同遵循一定的数据标准，产生和传递一致的数据；底层应实现数据库共享或公用。
第三， GIS与其他系统的数据整合。GIS的基础数据来自测绘部门，而应急指挥所需的“活”的应用数据往往来自其他业务部门，如建设、交通、气象、卫生，等等。为让信息系统能够运行起来而“一劳永逸”地导入数据的做法是不可取的。应该充分利用这些“活”的地理数据，建立与数据源进行同步更新的完整机制，贯彻专用属性数据“谁使用、谁负责”和合理共享的原则，避免产生新的信息孤岛。
以上是应急信息系统中对GIS的需求分析应该考虑的内容。只有对这些问题都分析清楚了，才可能对应急信息系统中GIS的必要性、可行性和技术方案和造价作一正确判断。而这种全局的、客观的、中立的分析，恐怕要在请GIS厂商提供技术方案之前完成。
在应急信息系统领域，类似的成熟技术系统还有Call Center、知识管理系统、视频会议和视频监控系统等。对这些相对成熟、“自成一体”的技术应用系统，都要作类似的分析，才能保证最后的应急信息系统是一个有机的、完整的、体现建设初衷的系统，而不是一组不分主次、繁复、独立的技术系统。
忽视需求分析或缺乏正确的需求分析方法，是存在于信息化建设的通病。对于应急信息系统建设而言，这种只有方案，没有需求分析的现象尤其有害。因为应急信息系统的建设几乎成了一种潮流，而且它同时承载着政府危机管理和电子政务信息资源整合的双重重任。缺乏对需求的分析和规划，会使应急信息系统建设失去理性，导致盲目建设和重复建设，与信息资源整合的精神背道而驰。
2、专业化信息处理系统与应急信息系统的关系
我们对应急信息系统的需求认识往往是始于“混沌”的。尤其是当因为信息系统缺位造成重大损失的时候，更是希望通过一个项目、甚至一个系统的建设毕其功于一役。但是，应急信息系统的主要目标是实现危机管理中的决策支持，离开了专业领域的知识和专业化的信息处理系统的支持，应急信息系统对科学决策的支持就会落空。另一方面，应急信息系统往往是跨管理部门、跨专业领域的系统，涉及多个专业系统。处理这种兼具“宽度”和“深度”的复杂需求的合理做法，是把项目进行分解，把应急信息系统建设与专业化信息处理系统进行合理划分。
一般来说，专业化信息系统负责专业化的信息监测和预警、信息处理；应急信息系统则负责信息的汇聚、分析，以及对会商、决策和资源调度的支持；二种系统之间通过共同认可的标准来实现信息传递和工作协同。应急信息系统从专业化信息处理系统中收集预警监测的结果；应急信息系统则向专业化信息处理系统提交信息加工请求并收集信息处理结果。
检验是否较好划分了专业化信息处理系统和应急信息系统界限的直接办法，是看二者之间是否有足够的独立性。一个好的规划和设计应该是这样的情形：应急信息系统本身不一定很“专业”，但它能与很专业化的信息处理系统高效地协同工作。应急信息系统的核心价值，在于它对跨专业的、公用资源的调度能力；专业的判断和业务流程应该留给专业化的信息处理系统。从这点上来说，应急信息系统其实需要有一定的“通用性”。通用性越好，它动态“接入”不同专业信息系统的能力就越强，整个大系统的“应急”能力也就越好。
举个例子，假设我们针对SARS的预防和控制建设了一个公共卫生应急信息系统，如果它不能百分之八十、九十，甚至更高比例地应用到其它公共卫生突发事件的处理上，那么它的规划和需求定义就是失败的。相反，如果我们在进行需求分析的时候，能把专业化事件处理的差异性需求尽可能地体现在“应用支持层”的专业化信息处理系统中，那么无论是作为通用应急指挥平台的公共卫生应急信息系统，还是专业化的传染病管理信息系统、医院管理信息系统、以及各种科研信息系统，等等，都能沿着相对稳固的需求轨迹发展。
四、应急信息系统的规划与标准化
现在我们跳出单个应急信息系统的需求分析，来看看多个系统——或者说整个城市级别的应急信息系统——的需求，或者说一种规划。
根据上面的分析可知，我们如果采用一个相对通用的“应急信息系统”和一系列专业化信息处理系统，可以构成一个完整的、面向各种突发事件的应急信息系统“两层”构架。也即从理论上说，可以构建城市级别的唯一的、集中的、公用的应急信息系统平台。但在实际操作中，有两个因素制约这种“两层架构”模式。一是系统的规模和负载问题；二是现有的行政管理体制的制约。
根据系统论的原理和系统工程实践经验，每个系统下辖的子系统个数是有限的，超出这一限度，不仅系统的业务负载和复杂度会难以承受，为保障系统运行可靠性所付出的代价也会十分巨大。我们通常采用系统分级的办法来解决这一问题。在应急信息系统建设中，就是通过建立一些区域的或“领域”分中心来分担“总中心”的负载和复杂性。
但是，采用分中心的“三层”构架，应该满足两个先决条件。否则，就有可能使整个城市的应急信息系统更加混乱和难于管理，操作起来无所适从，甚至变成一盘散沙，为信息资源综合增加新的负担。
第一个条件，还是比较、分析和论证。在具体的城市危机管理环境中采用三层构架，一定要有与两层构架的对比分析。三层系统的优势在于其上的业务操作流程通常可以更好吻合现有管理体制；劣势是分级处理带来了额外的信息分配和汇总的效率开销，甚至为一些导致低效的“门槛”创造了条件。我们对架构进行分析的结果，应该不仅仅是一个构架的模式，而且有具体的构架实施方案，包括对弱点的分析，以及弥补的方法，作为系统后续建设的前提条件。这是应该在决定建分中心之前完成的。
在实际建设过程中，对于城市应急信息系统的构架模式选择，盲目模仿或是“拍脑袋”的情况还是很多的。构架的选择往往不是对流程科学性、系统运行效率、系统建设周期和投入、系统的可操作性等因素进行分析比较的结果，而是避开业务整合的深层困难、对现有管理体制过分迁就和妥协的结果。这对于整个城市的危机管理和信息化建设都是非常不利的。
第二个条件，无论是二层还是三层构架，都离不开标准化基础。统一的数据标准制定应该在应急信息系统的总体规划层面，而不是某个具体的应急信息系统建设的层面来进行。在某个具体应用系统中谈统一标准的意义是十分有限的。即使每个系统都实现了“内部”的统一标准，也可能导致多个系统之间无法沟通。
对于标准化的认识，也是信息化建设中误区多多的一个领域。如把统一数据规划甚至统一数据库设计等同为数据标准化，把标准化局限于管理标准化而无视应用标准化，把应急信息系统的标准化局限于应急事件的分级，等等。应用标准化是我国信息化建设的一个弱点和紧迫点，也是应急信息系统建设的一项基础性工作。如果能在国家层面整合专业化研究资源，组织面向应急指挥和危机管理的统一的标准化研究，则能有效促进整个国家的应急信息系统的建设；反之，如果我们不抓住应急信息系统这一建设背景，则不仅应急信息系统的建设不能进入有序状态，标准化建设本身也将摆脱不了滞后于信息系统建设的状况。（参考《把标准做“实”》）。
参考文献：
1.
《把标准做“实”》 黄以宽，《信息化建设》2005-1，2
2.
《浅论应急指挥系统的基础性研究》，黄以宽，第一届中国政府电子政务论坛交流论文，2004-10
关键词 汶川地震； 和谐社会；低碳模式；环境社会学
中图分类号 X826 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)05-0140-08
doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.05.023
城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，在改善城市环境质量方面发挥着重要作用。城市绿地具有生态、社会、经济和景观这四大功能效益，是反映城市宜居性和吸引力的重要基础设施。近年来，我国城市化水平迅速提高和居民对绿色宜居城市环境需要的提高，针对城市绿地的相关研究日益增多，城市绿地建设质量成为众多研究关注的重点。城市绿地评价指标在监测城市绿地建设质量、引导城市绿地建设重点中能够发挥重要的作用。
1 城市绿地生态评价指标
近年来，国内外对城市绿地评价指标和评价模型方面展开了不少探索性的研究，绿地指标不断丰富发展，从传统的几个数量指标发展到能够反映绿地质量、结构与功能等特征的多角度、多层次指标群，使绿地评价指标日益丰富。
1.1 数量指标
无论在国内还是在国外，数量指标是基础性指标。西方发达国家对绿地数量指标的要求较高，如上世纪20年代，德国植物生理学家沃尔德就首先研究得出：城市居民需要30-40m2绿地，才能保证空气的碳氧平衡，所以，德国制定的城市公园人均绿地面积40 m2以上。最近几年又提出新城市人均公园绿地面积应达到68 m2的新标准。在70年代，联合国生物圈生态与环境组织提出了首都城市人均公园面积最佳应该为60 m2的居住环境。英国规定城市人均公共绿地面积28 m2，人均绿地42 m2，法国规定人均绿地30 m2，美国规划行政官会议的设置基准曾提出：人口50万以下的城市，人均公园绿地面积约40 m2；人口50万以上的城市，人均公园绿地面积约20 m2；人口100万以上的城市，人均公园绿地面积约13.5 m2（公园绿地包括自然公园、高尔夫球场、历史文化遗迹、原始自然保护区等）［1］。而我国2009年的城市人均公共绿地面积仅为8.98 m2，与西方发达国家的指标要求还有相当大的差距。
20世纪80年代以来，我国一直以城市人均公共绿地面积、绿地率和绿化覆盖率这3项指标来指导我国城市绿地建设。2002年，建设部颁布了《城市园林绿地分类标准》（GJJ/T85―2002），该标准将城市绿地分为5类：公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地，并在标准中正式提出绿地的主要评价指标：绿地率、人均绿地率、公园绿地面积和人均公园绿地面积。总体来说，我国在进行城市绿地指标体系的研究过程中都会以这些数量指标为基础，进而扩展到其他能够反映城市绿地质量和功能的指标的研究。
1.2 质量指标
城市绿地质量方面的指标有很多，比如研究的比较多的三维绿量、生物丰富度、乡土树种比例、立体绿化、植物配置合理性及景观引力场等指标。
三维绿量是质量指标中一个很重要的指标，也是近年来研究的热点绿地指标。三维绿量是指所有生长植物的茎叶所占据的空间体积，其单位一般用立方米表示，是城市绿化指标体系的第一立体指标［2］。在城市绿地的研究中，仅仅使用二维绿化指标很难真实反映城市绿地的整体功能水平，因为城市绿地的生态功能与环境效益还取决于绿化树种的组成、空间结构以及植物的生长状况等因素。在这种情况下，“三维绿量”作为城市绿地的三维立体指标，引起越来越多的关注。
早在上世纪90年代，上海市采用航空遥感和计算机图像处理并辅以人工判读、编辑来进行绿化状况调查的方法进行了绿化三维量的研究工作，并据此建立了绿量数据库［3］，但是上海的三维绿量的调查与建库方法过于复杂、工作量太大。近年来,一些研究者在北京、上海、武汉、福州、沈阳等大城市开展了城市三维绿量的研究。其中以陈自新等［4］通过建立城市主要绿化植物叶面积的回归模型对北京城市绿地三维绿量及其生态功能进行的系列研究，以及周坚华等［5,6］分别于2001年和2006年基于航片机助解译和三维绿量计算方程研发建立了上海市和合肥市的三维绿量数据库最具有代表性。周廷刚和罗红霞等［7］以彩红外航空遥感图像为主要信息源，根据冠径-冠高关系以及典型树种的树冠立体几何形态与绿量方程，运用GIS分别计算了宁波市全市、江东区和海曙区德总三维绿量和平均相对三维绿量。在这些研究的基础上，刘常富等［8］以立体量推算立体量的方法测算了沈阳城市森林三维绿量。刘常富和何兴元等［9］又模拟了沈阳城市森林三维绿量，结果表明沈阳市覆盖率对绿地三维绿量的影响较小,而最显著的影响因子是单位面积胸高断面积。因此，三维绿量的测算方法很多，实践中要根据测算范围和精度要求选择不同的测算方法。事实上，因为多数城市绿地常用因子的基础数据在当地管理部门的数据库中可以找到，可以利用常用因子模拟和预测城市绿地三维绿量，这种方法即简单便捷又易于普及。
周廷刚和郭达志［10］以宁波为例对绿地景观进行了研究，该研究首次提出了城市绿地景观引力场这一指标，绿地景观引力场是指城市绿地系统为城市居民提供服务能力的大小和潜力，主要用来反映城市绿地的空间分布格局，丰富了城市绿地的评价指标内容。
质量指标中的生物丰富度、乡土树种比例、立体绿化、植物配置合理性近年来没有系统的研究，仅在研究其他指标的同时会涉及到这些指标，但随着绿地指标规划的细化和完整性，这几个指标越来越受到社会的重视。
1.3 结构指标
从系统论的观点看，系统的结构决定系统的功能。当城市绿地覆盖率小于40%时，城市绿地环境效益的重要影响因子是绿地的内部结构和空间布局的程度。因此，一些学者开始利用景观生态学原理来研究城市绿地的空间结构、生态功能和异质性的关系，分析城市绿地的景观格局，并进行科学、合理规划［11］。因此要使城市绿地发挥其生态功能，在保证绿地有一定的绝对数量的基础上，还需要通过合理的空间规划与布局，优化城市绿地整体结构，促进单位面积城市绿地功能效益的最大化。目前，反映城市绿地空间结构指标有绿地景观连通性、廊道密度、均匀度指标、破碎化指标以及可达性等。
绿地作为城市景观的重要组成，景观生态学为城市绿地生态系统的结构功能、格局分析、美学评价等提供了有力手段。众多关于城市绿地结构的研究都借鉴了景观生态学的方法。周天翔和邵天一等［12］分析了湖北省宜昌市中心城区斑优格局、斑匀格局、廊道格局和对照格局等四种景观结构及其绿地分布格局, 选取了气温、相对湿度、环境噪声和大气SO2、NOX、TSP 含量等环境监测指标, 观测了不同绿地景观格局下的环境效应, 并对比分析了绿地分布格局指标与综合环境效应间的关系,以便提出城市绿地系统布局合理性指标。芮建勋［13］以上海市为研究区域，采用斑块数量、斑块面积标准差、面积均值、周长均值、分维数等景观生态学指数研究了上海市绿地景观嵌套结构的数量特征，为城市规划和发展提供了决策依据。杨瑞卿和薛建辉［14］运用遥感技术和GIS技术，以徐州市为例，选取了绿地景观构成、景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数、斑块密度、斑块数破碎化指数、最小距离指数、景观连通度等指标对城市绿地景观的结构和格局进行了分析。熊春妮和魏虹等［15］对重庆市都市区德绿地景观连通性指标做了深入研究。这些研究丰富了绿地结构指标，并且为各研究城市提供了绿地景观建设对策。
结构指标中另一个重要的指标是可达性，它是一个量化的评价指标, 能够综合多种因素对这种服务能力做出评价, 为城市规划、园林规划提供借鉴。例如俞孔坚［16］、周廷刚［17］等基于GIS技术对城市绿地景观可达性进行了研究。在这个研究中,俞孔坚等提出了以景观可达性和连续性作为评价城市绿地系统对市民的服务功能以及绿地系统生态功能的重要指标，并以中山为例,探讨了如何利用地理信息系统(GIS)技术进行景观可达性评价和完善城市绿地系统，同时还提出一个阻力矩阵分布模型 ,但这一方法的缺点是计算假设前提必须人口分布密度是均匀的,并且没有对道路交通网络的影响作特殊的考虑。
在俞孔坚的可达性研究的基础上,马林兵和曹小曙［18］提出了一个基于网格划分的城市公共绿地景观可达性评价方法, 并以广州市为例进行了实例研究。该方法利用每一个网络的道路密度来近似模拟交通成本的阻力，在可到达性计算中综合考虑了人口分布、公共绿地景观服务力、交通成本等因素, 来研究城市公共绿地景观可达性的空间分布特点，但是这个方法仅考虑了网络内道路密度指数，还应该引入道路的形态指数、人口密度对交通的影响因素。可达性的相关研究还有很多，例如周亮等［19］以武汉市汉口地区为例也进行了基于GIS的城市公共绿地可达性研究，在全国其他城市也有绿地的可达性研究，比如济南、厦门、青岛和上海等。
1.4 功能指标
城市绿地生态服务功能，在改善环境质量、维持碳氧平衡方面也具有不可替代的作用，并为城市居民提供精神和视觉上的享受。
自20 世纪90 年代以来，城市生态服务功能的计量研究已成为生态学、林学和经济学界研究的热点。这些研究对于认识城市环境价值，建立城市环境价值补偿制度，促进城市环境可持续发展起着重要的作用。城市绿地生态服务功能主要表现在吸收CO2、释放O2、降温增湿、净化空气、降低噪音、调节小气候等。上世纪90年代，美国利用计算机构建城市绿地生态系统模型，能够对城市进行合理规划以及对城市效益进行综合评价［20,21］。
城市绿地是地球植被的组成部分和碳循环的重要贮存库，在全球碳氧平衡中有不可替代的作用。如Rowntree等［22］用数量化方法研究了城市森林CO2吸收及氧气释放，该研究表明,现代工业城市每人需140 m2绿地,才能达到城市碳氧平衡。美国的一项研究表明,城市森林的环保价值与其木材和林副产品的价值比约为3∶1 ,绿化间接经济效益是直接经济效益的18-20倍，此外,美国还研究了树木对居住地产评估及地产价格的影响，发现理想树木覆盖使地产价格提高6%-15%。
目前，我国国内的绿地功能的研究也相继展开，李锋和王如松［23］以扬州市为例进行了城市绿地系统的生态服务评价、规划与预测研究，该研究应用多边形综合指标法对规划结果进行了评价与预测。陈芳和周志翔等［24］也以武汉钢铁公司厂区绿地为例以城市绿地固定二氧化碳、释放氧气、蒸腾吸热、减少污染物、滞尘、减噪等6项生态服务功能作为城市工业区生态效益计量评价的指标体系，对武汉钢铁公司厂区绿地叶面积绿量进行了定量研究。赵华和高本虎等［25］通过对城市绿地节水灌溉效益评价指标的分析,建立了涉及技术因素、社会效益、经济效益和生态效益的综合评价指标体系。
城市绿地除了具有重要的生态服务功能外，还具有重要的经济与社会功能。城市绿地对房价的影响受到了众多研究者的关注。如Tyrvainen［26，27］研究的城市绿地对芬兰各城市房产价格影响，Morancho［28］通过享乐价格法研究了城市绿地不同环境变量对房产价格的影响。但是由于城市绿地的社会价值评估研究较少，技术上难以实现，现在尚处于探索阶段。
1.5 城市绿地生态综合评价指标体系
在发展各类城市绿地单项评价指标的同时，一些学者试图构建综合指标体系对城市绿地建设质量进行综合评价。
早在1991年，刘滨谊就初步确定提出了城市绿化评价指标体系研究框架，并指出以总体控制指标和分类控制指标来作为生态绿化的控制目标。之后，刘滨谊和姜允芳［29］从生态、环境、园林和城规等多学科多角度，提出城市绿地系统规划评价指标体系，并把评价指标体系细分为生态功能、结构形态、经济效益、生态过程、景观、规划定量化6个一级指标，每一个一级指标下面又设置了多个二级指标。该研究探讨了绿地系统评价指标体系建立的原则和方法，为以后我国城市绿地的各个功能指标的研究打下了理论基础。但是具体的指标该如何相互协调，使得绿地空间模式合理布局，还需要大量结合城市研究的实地调查和分析。
严晓和王希华等［30］通过建立城市绿地生态效益评价指标体系，对城市现有绿地的结构与功能进行定量分析，揭示绿地系统的组成与分布在城市系统中的作用，所采用的主要指标包括：功能类型丰富度、层次类型丰富度、物种多样性、景观绿地率、特殊空间绿色量、吸收有害气体量、降尘滞尘量等。吴桂萍［31］在“关于城市绿地生态评价不同指标的比较”研究中对的叶面积指数、郁闭度、绿视率、复层绿色量、绿化建设指数等20多种指标的概念及计算方法进行了详细阐述，并比较了某些相似指标之间的差别。这些研究对我国城市绿地生态评价指标选用具有一定的参考价值。
朱俊和王祥荣等［32］根据江南城市森林林网化和水网化布局特点，以上海为对象提出城市森林综合评价指标体系，指标框架分为结构、功能和协调性三个二级指标，这一指标体系的建立为上海市的生态评价开创了先河。之后，顾洪祥等［33］在这一指标体系的基础上进行了上海城市森林综合评价研究，这为周边地区乃至全国范围内开展城市绿地综合评价提供了借鉴。
1.6 指标使用频度分析
为了充分了解我国研究城市绿地的学者对各类城市绿地指标的选择意向与重视程度，笔者在中国期刊全文数据库分别以绿地、生态网络、绿色空间、绿量、公园、城市森林、绿化等为关键词，以摘要和全文为检索项，以1990年1月到2010年5月为检索时间范围，检索关于城市绿地评价方面的主要文献。最后从检索的几百篇主要文献中挑选出150篇与绿地评价指标研究高度相关的论文进行指标使用频度分析。被挑选出的150篇文章主要分布在中国科协一级学会的生态学、环境科学、林学、地理学、城市规划学等方面的期刊，大部分文章是我国城市绿地评价方面研究水平较高的文章。
整理这150篇论文中用到的绿地指标，按数量指标、质量指标、结构指标和功能指标进行分类汇总，分别对每一指标的选择次数和选择频度进行统计，统计结果如表2所示。由此表我们可以知道近年来对这4种一级指标的研究都很多：数量指标中，研究涉及到的指标有9个，依然是传统的绿地覆盖率、人均公共绿地面积和绿地率这三个指标用的较多，公共绿地面积、叶面积指数、人均公园面积的相关研究占次要地位，公共绿地绿化空间占有率和绿视率两个指标相关的研究很少；质量指标中，共选择出11个指标，其中绿量、三维绿量和景观异质性的研究较多，对生物丰富度、乡土树种比例、自然度和立体绿化的研究正在增多，而质量指标中的地被植物比例、建成区屋顶绿化率、物种重要值和季相数的研究相对较少；结构指标中，因为增加城市的绿地面积是有限的，要在有限的绿地面积上提高绿地的质量就要对绿地结构进行规划，因此目前绿地结构的研究越来越受到重视，频度分析共统计了12个指标，其中多样性指数、景观破碎化指数、均匀度指数、可达性和优势度等结构指标的相关研究占主要部分，其次研究较多的结构指标是绿地斑块密度、景观连通性、公平性、景观形状指数和最大斑块指数，结构指标中的景观最小距离指数和平均斑块形状指数的研究较少；
功能指标中，随着生态园林、生态城市的提出，研究绿地的功能指标也是越来越多，尤其是各种生态功能指标的研究，如滞尘能力、降温增湿、吸收CO2释放O2能力、降低噪音、涵养水源、吸收SO2和杀菌能力等功能指标，统计的功能指标共有14个，除了以上的几个研究较多的指标，还有热岛效应的缓解作用、游憩休闲功能和避震疏散公园面积的相关研究也在增多。
2 城市绿地生态评价模型
如果城市绿地系统的评价指标体系已经确定，就需要建立评价模型来对绿地进行评价。传统的评价方法有单项指标模型法、评分叠加法、综合指数法、聚类分析法和模糊数学法等。
2.1 单项指标模型
CITY Green模型和可达性评价模型是目前国内外应用最为广泛的城市绿地评价单项指标模型，具有重要的实际应用价值，因此，在本文中作为重点加以介绍。
2.1.1 CITY Green模型
城市绿地数学模型研究的代表性成果是Abdollahi提出的CITY Green模型［22］。CITY Green模型主要用于对城市绿地的规划管理和生态效益分析。CITY Green模型是有CITY Green软件作为支撑的，该软件是基于ERSI公司的GIS软件ArcView3.X开发的功能扩展模块。CITY Green软件可以利用多光谱、高分率影像，通过数字化过程准确勾画出整个研究区域的图像，建立区域的土地覆盖类型的数据库。该软件是由两个功能模块（如图1）构成：模型数据库和空间分析模块。模型数据库包括空间数据和属性数据；空间分析模块即生态效益分析模块，该模块通过对空间数据和属性数据进行分析运算，得出植被的各项生态效益，并能进行城市绿地的生长模拟，对城市绿地的生态效益指标进行动态预测与评估。
目前，CITY Green模型在国际上尤其是在美国等发达国家得到了广泛的应用。这一模型在我国也有着广泛的应用，例如胡志斌等［35］利用CITY Green模型对沈阳市城市绿地进行了结构分析，并且计算了沈阳城市绿地固碳及净化环境的生态价值。张侃和张建英等［36］进行了基于土
地利用变化的杭州市绿地生态服务价值CITY green模型评价的研究。该模型在我国其他城市的绿地研究中也有所应用，如上海、哈尔滨、南京等地，但是这些研究大都是应用于城市绿地基本的研究与分析中，在城市绿地的生态系统方面的研究还比较少，所以该模型在城市绿地的规划建设中还有较大的发展空间。
2.1.2 可达性评价模型
可达性是指居民克服距离、旅行时间和费力等阻力到达一个服务设施或活动场所的愿望和能力的定量表达，是衡量城市服务设施空间布局合理性的一个重要标准［37］。可达性的计算方法有很多，而最小邻近距离法是可达性分析计算简便和最常使用的一种方法，例如尹海伟和孔繁花等［38］利用这一评价方法以上海和青岛为实证，对这一指标进行了分析和检验。
李博、宋云和俞孔坚［39］对绿地可达性常用的评价方法做了系统阐述。总结起来，现有的公园绿地可达性研究的主要方法可以分为定性和定量两种，定性主要是描述研究内容，一般不能得到定量的指标。定量研究又分为统计分析法和GIS分析法，其中统计分析法对可达性的影响因素考虑全面，但是缺乏量纲，并且计算复杂，参数和变量众多。GIS分析法根据建模原理不同可以分为缓冲区模型、费用阻力模型和引力势能模型3类，然而这3种模型也是各有各的优缺点：缓冲区模型计算简单，易在规划中操作，但是没有考虑路网等影响可达性的因素；费用阻力模型较真实地反映交通成本，但是较难全面反映某一区域居民火的绿地生态系统服务的机会；引力势能模型考虑了绿地和出发点之间的相互引力作用，对可达性的分析全面透彻，但模型较复杂，较难解释和直观判读。在用这些模型时，通常要考虑现实因素来判断选择。
2.2 综合评价模型
绿地综合评价方法很多，常用的综合评价模型有综合指数法、灰色关联法、模糊数学法、神经网络法等。
综合评价模型中最为常用的是综合指数法，例如蒙吉军和申文明等［40］基于RS/GIS的三峡库区景观生态综合评价研究，该研究就是用的综合指数法。因为该评价模型可充分体现景观生态评价的综合性、整体性和层次性，所以经常受到研究者的重视。
在快速的城市建设进程中，如何科学综合的评价城市绿地系统并针对现状不足做出合理有序的规划安排，是各个城市面临的共同问题。在综合评价的过程中一定要从系统化、总体层面对城市绿地进行评价，通过生态、社会、经济等多角度综合考虑，力求达到科学性、客观性。
3 结论与展望
进行城市绿地生态综合评价研究，目的是量化城市生态水平，指导我国生态城市的规划与建设。目前的生态评价指标大多数针对自然角度，而很少关注人文角度，在以后的研究中，应该更加注重社会、经济和文化角度，使城市绿地生态综合评价指标体系更加全面、具体和深入。
由于我国各个城市和地区社会经济状况、生态环境差异水平和气候差异都较大，因此希望结合我国城市绿地建设的实际情况，尽快建立起一套统一的、有效的“多类型多层次”绿地指标体系，科学量度现阶段生态城市的规划建设。同时需要采用多种方法构建多维度、多层次的城市绿地生态综合评价指标体系，研究构建城市绿地生态综合评价模型，使其能够更有效的评价我国城市绿地生态水平，指导我国生态城市的建设。
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Research Progress in Comprehensive Evaluation of Urban Greenland
ZHANG Lihua ZHANG Jingkun HUANG Baorong
(Institute of Policy and Management, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
Abstract In this paper, we gave an overview of the latest literatures on Urban Greenland’s evaluation index system, which provides significant guidelines for both urban greenland construction quality and crucial projects. We discussed the progress in the index system attribution analysis, such as quantity, quality, structure and function, etc; thereby we provided statistics on the application frequency of urban greenland’s evaluation index system in the literatures. Research result indicates that such indexes as green coverage ratio, per capita public greenbelt area, green area ratio, vegetation quantity, Threedimension green quantity, the landscape diversity, fragmentation index,landscape evenness, accessibility, landscape dominance, dust detentions, cooling humidification, carbon sequestration effect and others are of wide application in these years. On this basis, we analyzed the evaluation models of such indexes applied both at home and abroad. Finally, we dealt with the possibility of more reasonable and scientific application to both urban greenland evaluation index system and evaluation models.
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