利用GIS分析城市紧凑度计算
城市规划中的空间数据分析工具与优化方法
城市规划中的空间数据分析工具与优化方法近年来，随着城市化进程的加速，城市规划成为各国政府和城市管理者的重要任务。
为了实现城市可持续发展及提升城市居民的生活质量，空间数据分析工具和优化方法在城市规划中发挥着重要作用。
本文将探讨城市规划中常用的空间数据分析工具和优化方法，并介绍其应用场景和优势。
一、空间数据分析工具1. GIS技术地理信息系统（GIS）是一种将地理信息可视化和分析的工具。
在城市规划中，GIS技术通过将地理数据图层叠加和分析，可以提供城市的地理和社会经济信息，如地形、人口密度、交通网络等。
这些信息可以用来评估城市的功能分布、资源配置和环境影响，为城市规划者提供科学决策的依据。
2. 遥感技术遥感技术利用卫星或飞机传感器获取地面和大气的物理量，如地表温度、植被覆盖度等。
在城市规划中，遥感技术可以为规划者提供城市的土地利用、植被覆盖和空气质量等信息。
这些信息可以用来评估城市的绿化程度、生态脆弱性和环境质量，为城市规划者提供生态友好和可持续发展的方案。
3. 交通模型交通模型是一种通过模拟交通流量和交通拥堵状况的工具。
在城市规划中，交通模型可以评估不同交通规划方案的效果，如新建道路、调整交通信号灯和改善公共交通。
交通模型可以模拟不同交通模式的使用情况，为规划者提供优化交通网络和减少交通拥堵的决策支持。
二、优化方法1. 空间布局优化空间布局优化是一种通过调整城市不同功能区域的位置和规模来达到最优化目标的方法。
在城市规划中，空间布局优化可以用来优化住宅、商业和工业区域的布局，以实现城市的紧凑化和减少通勤距离。
通过运用数学模型和算法，空间布局优化可以减少资源浪费，提高城市的可达性和居住质量。
2. 空间分区优化空间分区优化是一种通过将城市分成不同的功能区域来提高城市的效率和可持续性的方法。
在城市规划中，空间分区优化可以通过确定住宅、商业和绿地等功能区域的范围和位置，来优化城市的发展布局。
通过合理规划不同功能区域的位置和比例，可以提高城市的资源利用效率，减少交通拥堵和环境污染。
基于城市空间紧凑度与碳排放强度关系分析——以厦门岛为例
基于城市空间紧凑度与碳排放强度关系分析——以厦门岛为例李明峰;云国梁;何原荣【摘要】全球气候变化背景下,发展低碳城市已成为世界各地城市实现低碳化可持续发展的主要途径之一.而目前影响城市碳排放的相关因素很多,本文采用5幅不同时期的厦门市遥感影像数据,运用Richardson和Cole空间紧凑度模型计算厦门岛空间紧凑度,并结合城市产业能源利用数据和经济社会统计年鉴数据,利用碳排放模型测算厦门岛不同历史时期碳排放强度.通过利用ARCGIS软件进行数据分析,寻找城市空间紧凑度与碳排放强度相关性,得出结论:1992年到2014年近22年来厦门岛空间紧凑度不断增大,Richardson紧凑度指数高达0.8;22年间厦门市单位GDP 耗能呈现下降趋势,与空间紧凑度呈现负相关;碳排放总量与城市空间紧凑度在1992年到2014年呈现正相关关系.未来随着城市的发展逐步趋于稳定,土地开发利用日趋合理,能源的利用效率和生产技术的提高,城市单位GDP耗能将会下降,空间紧凑度先呈现缓慢上升后趋于稳定.【期刊名称】《中南林业科技大学学报（社会科学版）》【年(卷),期】2016(010)006【总页数】5页(P10-14)【关键词】城市紧凑度;土地利用多样性;碳排放;厦门岛【作者】李明峰;云国梁;何原荣【作者单位】闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州363000;中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室,福建厦门361021;厦门理工学院计算机与信息工程学院,福建厦门361024【正文语种】中文【中图分类】F205随着我国社会经济进入“新常态”的发展阶段，如何将城市紧凑化和城市低碳化发展有效的结合起来，从而实现城市可持续发展，是未来城市规划领域的重大议题。
尤其在我国城市化进程快速发展时期，具有重要的指导意义。
正如仇保兴认为城市建设用地的紧凑度是城市发展的核心理念[1]。
城市紧凑度直接影响城市形态结构，最显著的是城市交通系统，它间接影响生态环境、工业生产，从而影响碳排放。
城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析——以南京、苏州建设用地紧凑度为例
收稿日期：2012-07；修订日期：2012-12. 基金项目：中国科学院知识创新重要方向项目（KZCX2-EW-315）。 作者简介：燕月(1988-)，山东济南人，硕士研究生，主要研究方向为城市土地利用与生态影响。E-mail: yanyuejn@ 通讯作者：陈爽(1968-)，研究员，博士生导师，主要从事城市生态与人居环境等研究。E-mail: schens@
度体系，需明确紧凑性指标反映的实际意义与适用 范围，深入研究量化指标的筛选。本文对国内外研 究中常见的紧凑性指标进行梳理和分类归纳，分析 不同类型指标的紧凑性内涵和适用性，并采用典型 城市实际数据，试图揭示部分复杂指标的有效性及 适应范围。研究成果可用于城市空间集约利用规 划与管理，对阻止城市无序蔓延有重要意义。
此类指标度量与评价城市紧凑性不断强化的 发展趋势。从土地扩展方式来看，“填充式”新增用 地比重可以衡量城市的紧凑式发展程度(刘纪远 等, 2003)；从土地配置合理性来看，城市用地增长 率/城市人口增长率、资本存量增量/建成区面积增 量等指标可表征城市土地使用速度同社会经济发 展速度是否一致(Liu et al, 2010; 刘登娥等, 2012; 杨 永春等, 2009)，若城市土地消耗过快则不符合紧凑 发展要求。 2.7 指标适用性与指标筛选
5期
燕月 等：城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析
735
质空间的功能布局以及空间组织关系对紧凑性的 影响；而过程类指标区别于对特定状态的量化，测 度城市紧凑性向良性转变的动态趋势。其中结构 类指标，着重关注异质空间组织形式，是近年来的 研究热点，测度原理与方法来源广泛，参数复杂，已 开展有关指标适用性与指标筛选的深入研究。而 功能和过程类指标研究，由于数据获取困难，实证 和方法的研究进展都相对滞后，是今后研究的重点 和方向。
基于紧凑城市理论的城市绿地可达性研究——以南京市中心区为例
1992024.03 / Architectural Design and Theory 建筑设计·理论的城市生活环境[1]。
在紧凑城市布局和发展建设中，城市绿地系统发挥着重要作用[2]。
绿地可达性正在陆续被各大城市纳入衡量绿地建设的指标之中，通过对绿地可达性的计算与分析，可以对城市目前的绿地建设及使用效率进行测评，从而为优化绿地布局找到方向。
在传统绿地系统指标评价中，主要关注绿地的数量和规模，如人均绿地面积、绿地率和绿化覆盖率等[3]，而忽视了绿地的质量和效益，对绿地的要求沦为简单的数值标准，真正需要思考的问题被搁置。
GIS 空间分析技术的发展使得城市绿地系统规划逐渐从定性研究发展演变出一套定性、定量相结合的评价指标体系。
对绿地建设的计划不再是类似“几轴几带多中心”的概念空间结构，而是需要对城市内部复杂且动态变化的公共空间进行有效分析[4]，获得更深层次的认识，基于多尺度的视角，构建完整的城市绿地生态网络系统。
本研究通过对南京市区绿地可达性进行分析，进而为城市绿地空间布局提供一定的优化方向和参考依据，让城市中心绿地真正做到为居民所用、便民惠民。
1 研究方法与思路1.1 研究区域概况南京市位于江苏西南部，本研究选取南京市中心区作为公园绿地可达性的研究对象，总面积约为1 059.7 km 2。
研究该地区的公园绿地可达性，是对其绿地建设规划的检验，便于找出现存的问题并加以解决，以此作为南京市其他新区乃至其他城市的空间规划、绿地布局优化等方面的参考。
1.2 数据来源及处理本研究利用“水经微图”对南京市中心区的相关地理信息数据进行下载，之后导入GIS 进行绿地分布现状、路网交通、POI、人口等基本分析。
1.2.1 公园绿地分布现状将数据中公共绿地和公园（有配套景观、设施相对完摘要 为实现“3060双碳”目标，我国提出城市发展需要效率与质量并重。
在“紧凑城市”理论指导下，如何在有限的城市用地中优化绿地系统布局，提升城市绿地系统的生态效益和社会效益，是本研究的主要目的。
013.城市内部紧凑度综合测度研究——以深圳市南山区为例.docx
城市内部紧凑度综合测度研究——以深圳市南山区为例戴怡婷，王耀武摘要：本文基于紧凑城市的主要内涵，即以高密度、形态紧凑、功能混用、城市效率高为主导因素，以设施布局完善、交通结构顺畅的深圳市南山区为例，采用GIS空间分析法和综合指标体系法，通过对收集到的人口、建筑、用地等单项指标及综合指标体系测度，综合衡量南山区内部各街道城市内部紧凑度。
通过对测度与规划预期发展的横向对比，结合差异问题，提出南山区内部紧凑度现状特征。
关键词：紧凑城市，内部紧凑度，指标体系，综合测度，南山区1引言随着我国大中型城市经济发展进入“新常态”，大规模的城市建设以及日益增长的人地矛盾导致城市紧凑发展成为唯一选择。
随之而来的问题是，城市建成区无序的蔓延、耕地和自然环境被侵蚀、大量城中村的出现以及交通、空气污染。
为探寻合理的城市紧凑程度，对“紧凑”度量与评价研究正逐渐兴起，衡量城市紧凑程度的“紧凑度”测度成为目前规划学界研究的热点问题。
在城市地理研究中，“紧凑度”是反映城市空间形态的一个重要指标，国外提出“紧凑度”概念始于20世纪60年代初，1961年Richardson、Gibbs，1964年Cole分别提出了紧凑度计算公式[1]；《中国土木建筑百科辞典——城市规划与风景园林》中空间分布测度篇中给出的紧凑度的定义：“紧凑度是描述区域形状特征的一种测度值”[2]。
这种理解可以算作“紧凑度”的狭义定义，单指“紧凑”的空间属性；李琳、黄昕珮将“紧凑度”定义为“对城市空间相对土地利用效率以及相对市民行为质量的衡量。
”[3]这种说法相比较更全面一些，它强调空间属性（客体）与人（主体）之间的相互作用；祁巍锋认为：“城市紧凑度是指在城市形成和发育过程中，所体现出的产业、资金、交通、技术、人才等物质实体按照一定的经济技术联系在空间上的集中程度。
[4]”这种说法可以算作是“紧凑度”的广义定义，包含各种城市生产要素，适用于城市及城市群级别的“紧凑度”。
地理信息系统在城市规划中的空间分析方法
地理信息系统在城市规划中的空间分析方法城市规划是指通过对城市空间的合理组织和布局，调控城市发展，提高城市质量和人居环境，实现经济、社会和环境的可持续发展。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性信息相结合的综合性技术，通过对地理数据的收集、管理、分析和展示，可以在城市规划中提供空间分析的有效方法。
空间分析是GIS的核心功能之一，它通过对城市空间数据的处理和分析，揭示城市现象和规律之间的关联性和内在规则，为城市规划提供科学依据和决策支持。
在城市规划中，空间分析方法的应用主要包括以下几个方面：首先，地理信息系统可以用于城市用地分析。
城市用地分析旨在对城市土地利用进行分类、评估和优化。
通过GIS的数据处理和空间分析功能，可以对不同类型的用地进行划分和分类，评估其适宜度和可行性，并根据城市规划目标进行合理调整和优化。
例如，可以通过GIS的空间叠加分析，将不同地块的属性信息（如土地面积、土地类型、用地功能等）与地理位置信息相结合，确定适宜的土地利用方式，提高土地利用效率和城市空间利用效益。
其次，地理信息系统可以用于交通网络分析。
交通网络是城市发展的重要组成部分，地理信息系统可以对交通网络进行建模和分析，评估交通网络的通行能力、运行效率和优化潜力。
通过对城市交通网络数据的处理和分析，可以确定交通道路的通行状况，识别交通拥堵点和瓶颈，优化交通路线和交通规划，提升城市交通系统的运行效率和交通出行的便利度。
再次，地理信息系统可以用于城市景观分析。
城市景观是城市空间的重要组成部分，它对城市形象和居民生活质量有着重要影响。
通过对城市景观数据的采集和分析，可以评估城市景观的质量、可持续性和景观的适宜性。
地理信息系统可以将不同类型的景观元素进行编码和分类，分析其分布特征和空间关联性，绘制景观生态网和景观规划图，为城市景观设计和规划提供科学依据。
最后，地理信息系统可以用于城市环境分析。
基于GIS的中小城市居住区位研究
基于GIS的中小城市居住区位研究在发达国家房地产业的一种称谓“location”，即区位，可见区位对于房地产的重要意义。
一个区域的区位优势程度取决于区域中拥有很多因素的综合作用，比如教育資源、环境资源、交通资源等，以及本文所讨论的商业资源。
本文使用GIS技术对湖北省鄂州市城区的区位商业资源优势度进行评价分析，希冀找到中小城市的城区区位资源优势度评价模型的构建方法，以臻其他同类型城市相关问题的解决。
标签：GIS 鄂州城区商业资源优势度1 概述人类的生活和生产活动都与资源密切相关，有的资源属于自然分布，就像中东地区的石油，自然资源凛赋是很难改变的，因为那是长期地质结构变迁自然环境变化的结果。
从历史上来看人类迁徙的足迹总是伴随着对资源的寻找。
资源已成为人类生存和发展的基础，不同的资源对人类的影响也不同，自然资源丰富人类的物质生活，现代社会商业资源对城市居民也变得越来越重要。
城市居民在选择自己的居住空间时往往考虑较多的是商业资源[1]，本文在借鉴前人研究成果的基础上，深入分析湖北省鄂州市建成区的案例，并应用GIS软件对该市建成区商业资源做进一步分析。
2 区位资源评价模型构建2.1 研究地及数据提供鄂州市是我国中部省份湖北省的一个地级市，地处湖北省东南部，紧靠长江，是湖北省辖市，也是比较有名的旅游胜地，属于武汉城市圈“两型社会”建设综合配套改革示范区。
是鄂东水陆交通枢纽之一。
总面积是1504平方公里，总人口91.91万。
鄂州市区包括辖鄂城、梁子湖、华容等3个区，城区人口为61.59万。
比较特殊的是鄂州市没有下辖县城，城市居民以农业人口为主。
该市的经济发展相对比较缓慢，在经济结构中还是以工业为主，在城区人口迁徙方面还是以居内部迁移为主，几乎不怎么受周围城市的影响，相对比较封闭。
2.2 评价模型构建2.2.1 评价指标选择。
鄂州市位于我国长江中下游平原，毗邻有九省通衢之称的国家物流中心武汉，交通区位极理想，历史上的鄂州曾是区域的物流中心，因辖历史冶炼名城大冶，同时拥有较理想的港口，成为“古铜镜之乡”、“古钱币之乡”，盖因良好的交通区位。
使用地理信息系统进行城市空间分析与规划的步骤与技巧
使用地理信息系统进行城市空间分析与规划的步骤与技巧概述在城市规划和决策过程中，地理信息系统（GIS）成为了一个不可或缺的工具。
它能够帮助规划者收集和分析地理数据，提供决策支持，以实现更有效的城市规划和管理。
本文将介绍使用GIS进行城市空间分析与规划的步骤与技巧。
1. 数据收集在进行城市空间分析与规划之前，首先需要收集相关的地理数据。
这些数据可以包括城市的土地利用情况、交通网络、人口分布、环境状况等。
数据的获取可以通过现场调查、遥感技术、地理数据库等方法进行。
在数据收集过程中，需要注意数据的准确性和完整性，并且对数据进行规范化和整理，以便后续的分析和应用。
2. 数据预处理在进行城市空间分析与规划之前，需要对收集到的数据进行预处理。
预处理包括数据清洗、数据关联、数据转换和数据插值等步骤。
数据清洗用于去除不准确或不完整的数据，以提高数据的可靠性。
数据关联是将不同来源的数据进行关联，以便后续的分析。
数据转换用于将数据从一个格式转换为另一个格式，以适应不同的分析需求。
数据插值用于填充数据缺失的部分，以获得完整的数据集。
3. 空间分析在进行城市空间分析与规划时，空间分析是一个重要的环节。
空间分析可以通过GIS软件来实现，包括空间查询、缓冲区分析、空间插值等功能。
空间查询可以通过定义特定的查询条件来提取和分析感兴趣的地理要素。
缓冲区分析可以通过定义缓冲区的大小和形状，分析给定地理要素周围的特征和关系。
空间插值可以通过已知数据点的值，估计未知位置的值，以便进行空间分析和应用。
4. 空间模型和模拟在进行城市空间规划时，模型和模拟是必不可少的工具。
空间模型可以用来建立城市的发展模式，预测未来的发展趋势，并提供决策支持。
模拟可以通过模拟不同场景和政策的影响，评估其对城市发展和空间利用的影响，并优化规划方案。
空间模型和模拟可以通过不同的方法实现，包括基于统计的模型、基于规则的模型和基于智能算法的模型等。
5. 可视化和交互在进行城市空间分析与规划时，可视化和交互是非常重要的。
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1、将各地级市城市形态图，转为TIFF格式导出
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பைடு நூலகம்
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2、导入数据
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3、设置参数
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4、运算结果
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珠三角城市紧凑度计算
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数据准备：zsj_urban2008(珠三角城市形态图) zsj_bi(珠三角地级市轮廓图)
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1、首先将zsj_urban2008转为矢量图层
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2、通过按照属性选择工具，在zsj_bj图层中选定一 个地级市
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3、利用分析工具中的裁剪功能，以在zsj_bj图层中 选定的地级市为裁剪要素，将zsj_2008中对应的 地级市城市形态裁剪出来
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6、添加一个字段CI，通过公式 CI=math.sqrt(!sum_area!)/!sum_perimeter! 求出每个地级市的城市紧凑度
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7、通过合并工具，将所有计算CI的表格合并，并且 标明对应城市的名称
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另一种方法：利用景观格局指数软件Fragstats 来运算
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4、通过上述方法，就能将对应地级市城市形态裁剪 出来
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5、将每个地级市的城市形态依次裁剪出来，如下
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6、给每个地级市城市形态图层属性表中添加周长 和面积字段，并计算出来
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将每个地级市城市形态，在其属性表中以Gridcode 为汇总字段，汇总输出周长和面积的总和