時間：2022-05-01 18:01:41
導語：在地理信息系統論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
一、前言
沈陽市的燃氣事業始建于1923年，是國內最早生產和使用燃氣的城市之一，現擁有地下燃氣管網2156公里，燃氣居民用戶80萬戶，工業用戶3000多戶。隨著沈陽市城市建設的飛速發展，我市的燃氣管道用戶及管網規模在不斷擴大，手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規劃、科學管理、安全供氣、優質服務”的要求，因此，尋求一種高科技、現代化的管理手段是當務之急，我公司經多方面調研分析，認為建立地下燃氣管網地理信息系統是解決問題的捷徑，通過地理信息系統可以實現燃氣管網的動態管理，以便為城市燃氣規劃、管網管理、燃氣事故預防及突發事故的處理等迅速、準確地提供管網的相關數據。
該系統是采用先進的計算機網絡、通信技術、地理信息技術，建立在強大的網絡系統平臺上，支持大型數據庫系統。在這個網絡信息系統平臺上，可以實現燃氣管網的規劃設計、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、燃氣用戶管理及綜合查詢、統計等功能，各管網相關部門可以實現在各自部門同時查閱管網信息，以提高管網信息利用的效率。該系統建設分兩期進行，一期工程主要完成數據的采集、管理、更新、查詢、分析等主要功能，二期主要完成系統網絡工程的建設。
二、技術路線
煤氣管網地理信息系統的建立是一個復雜的系統工程，其建設的好壞不僅影響系統自身的應用情況，也將對整個沈陽市城市地理信息系統的推廣產生深遠的影響。為此，在設計和建設中必須遵循以下原則：
規范化原則
城市建設地理信息系統須嚴格遵循國家、遼寧省及沈陽市有關城市規劃、建設與管理的法規。數據的分類編碼應該嚴格遵循現有的國家標準、行業標準，并根據遼寧省和沈陽市的地方特色，制訂適合于本系統的分類編碼方案。
先進性原則
系統的功能設計應該立足于較高的起點，在考慮性能價格比的同時必須著重考慮系統的先進性。在軟硬件平臺的選用上考察國內外最新技術，同時也應考慮系統的通用性及各部門現有的軟硬件平臺及應用水平，便于該項目的成果盡早產生效益。本系統的地理信息系統平臺采用國際上處于領先水平的美國ESRI(EnvironmentalSourceResearchlnstitute)的Arclnf08，使系統立足于高起點，為煤氣系統的開發及應用打下良好的基礎。
完備性原則
系統的數據結構和功能體系應能充分滿足用戶提出的合理需求。
適用性原則
系統應具有良好的人機交互界面，易于使用，在系統的設計過程中，全面考慮各種特殊情況，使系統具有通用性。
示范性原則
沈陽市煤氣地理信息系統是遼寧省第一家專業管網系統，該系統的建立為沈陽市其它管網系統的建立積累技術經驗，同時也可以為其它兄弟城市建立管網系統提供寶貴的技術支持。
可擴充性原則
系統的要素、編碼、功能和數據庫結構都必須易于擴充，以滿足系統進一步的發展和沈陽市城市地理信息系統建設的需要。
三、系統一期工程
目前，沈陽市煤氣總公司的管網資料主要以紙質的500圖、臺帳、竣工檔案等形式存儲，無任何數字化管網信息，因此系統一期的一項主要工作是建立管網地理數據庫，此項工作主要由屬性錄入子系統、數據管理子系統來完成。
l、煤氣屬性數據錄入子系統
說明：在系統建立初期，為了方便用戶屬性的錄入，用VB和Access相結合開發了屬性數據錄入子系統，它主要應用于系統建立初期屬性數據的大量錄入，系統建立以后，不再使用此系統。
錄入：通過拷貝、提供可選項等方式，提高屬性數據錄入的效率，錄入過程中可以實現記錄的全屏幕編輯，如：刪除、修改、存盤等操作。
查詢：通過28種查詢方式，查詢到滿足用戶條件的記錄。
修改：高級用戶可以實現屬性數據的批量更新、恢復。
報表：可以實現條件報表，動態報表
2、煤氣數據管理子系統
說明：在系統建立初期，為了實現數字化各工序的管理，圖形和屬性數據的掛接，圖幅的拼接，錯誤的檢查等工作，用VB和Maplnfo相結合開發了數據管理子系統，它主要應用于系統建立初期。
管點分類：在拼接完成的1：5000區塊上，完成調壓站、抽水缸、節點、罐站、閥門井的分離
屬性掛接：在拼接完成的1：5000區塊分類表上，實施點屬性的掛接，全市拼接完成之后，完成點屬性向線屬性的抽取。
查錯：查出各種圖面錯誤(符號用錯、線端點無點符號、點符號不在線上、重復點、懸掛點、重復線、點號重復、點號為空)
拼圖：完成1：5000范圍內的拼圖，全市的拼圖·轉換：利用Maplnfo的轉換工具，將數據轉換成Arclnfo的E00格式或CAD格式。
打印輸出：查詢結果報表，總表報表、標準圖幅打印
3、煤氣地理信息系統
說明：在ARC／INF08環境下，以VB6．0作為系統二次開發語言，實現煤氣管網的專業化管理。
查詢：快速查詢、組合查詢、關聯查詢、空間查詢。
統計：快速統計、組合統計、關聯統計、空間統計。
專題圖：以字段為依據、生成各種專題地圖。
標注：根據標注參數設置，完成自動標注、扯旗標注。
分析：垂距分析、爆管分析、橫剖面分析、縱剖面分析、兩點連通分析開關測試、預警分析、水力計算、動態監控口
圖形管理：開始編輯、拴點上圖、捕捉設置、停止編輯、圖幅打印、沿道路打印。
屬性管理：單記錄屬性管理、多記錄屬性管理、更新維護次數、報表打印。
動態報表：查詢、統計、分析結果的動態報表。
圖紙輸出：標準圖紙的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。
數據轉換：與Maplnfo或AutoCAD之間的雙向轉換。
4、動態監控子系統
利用煤氣總公司已建成的動態監控系統采集的數據(存儲在SQLSERVER數據庫中)，實現監測點數據在電子地圖上的動態顯示。
四、系統二期網絡工程
煤氣二期網絡系統是在煤氣一期工程系統(單機版)的基礎上擴充了網絡功能。二期工程的建立可以更好地發揮煤氣數據資源的價值，煤氣數據資源是煤氣公司寶貴財富，是近，百年來，幾代煤氣人辛勤勞動的結晶，它的數字化、錯誤的糾正更是耗費了大量的人力、物力
，網絡的建設可以使煤氣總公司這一寶貴的財富發揮其應有的作用和功能。二期網絡工程的建設與施，使各管網相關的部門可以及時了解最新的管網信息，為管網的設計、運行、維護、更新、管理提供高效、準確、及時的管網信息，加強管網科學化、自動化管理，為沈陽煤氣事業的騰飛，打下堅實的基礎，造福子孫后代。系統二期網絡工程的建設，使得煤氣公司的管網系統采用了客戶朋艮務器(C／S)方式，成為了真正的企業級的地理信息系統構架，使得各管網相關部門，可以做到足不出產，便可以了解到最新的管網信息，使得煤氣公司在全國范圍內處于技術領先地位。
1、網絡工程目標
提供沈陽市煤氣管網設計、管理一體化的解決方案，完成沈陽市煤氣總公司企業級GIS體系，強化煤氣管網管理。
采用當今世界最先進的企業級GIS應用構架，采用符合技術發展和工業標準的Oracle數據庫作為系統數據管理平臺，構架先進的企業級應用系統，使得系統的投資能夠長期為用戶服務。實現管網數據資源最大程度的共享，實現管網規劃、設計、管理、維護一體化。
提高管網信息的使用價值，使一期的投資達到更好的經濟效益和社會效益
提高沈陽市煤氣總公司的企業形象，為IS09000的認證準備雄厚的技術儲備。
2、網絡結構
該系統的網絡結構采用標準的快速以太網，傳輸介質采用100M的非屏蔽雙絞線，服務器及客戶端計算機通過中心的100M高性能交換機連接，系統結構如下圖所示：
沈陽市煤氣管網地理信息系統二期工程
該網絡系統結構簡單明確，使用很少的投資實現完全的網絡系統，同時便于系統的升級與擴充。如果建立了相應的網絡中心，不僅可以控制、維護各工作站數據的使用，還可以作為展示中心，如果與遙調、遙測系統相聯，還可以在投影上動態顯示各監測點的數據。考慮網絡結構和應用軟件系統的具體要求，系統使用高性能的服務器系統與網絡交換機。
本系統米用ESRI公司企業級GIS解決方案，實現大規模基礎空間數據的管理。系統結構如下圖所示，采用三層結構體系，底層為空間與屬性統一的數據庫系統(數據庫采用”Oracle8i)；中間層為應用系統服務器，應用系統為ARCINFO與ARC—SDE，具有強大的空間分析能力，及空間數據管理能力，并支持3維地形圖分析；上層(客戶端)基于UapObject組件開發基礎空間數據管理系統，支持管網數據的查詢、統計、圖形打印、動態報表、數據輸出或轉出等基本功能。系統采用ESRI公司的網絡平臺ARCSDE、Mapobjects，不僅考慮到與一期軟件平臺(ESRI
公司的Arclnf08)的兼容性，主要是考慮系統整體構架的先進性、可擴充性和企業級應用。
系統采用大型數據庫0racle8i，主要是用于管線數據和基礎地形圖海量數據的管理。Oracle8i是當今先進的地理數據庫，它可以同時存儲圖形信息和屬性信息，同時，它與ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好，可以保證系統能夠發揮最高的效率，同時也保證了方案的最優性，保證系統在相當長的時間內不會落后。
3、方案特點
應用當今世界最為先進的企業級GIS應用框架，為煤氣工程提供了靈活、高效的企業級應用解決方案，系統的運行實施，將使沈陽市煤氣管網的管理達到國內領先水平，并接近國際同期水平。
系統是采用真正的客戶朋艮務器結構的GIS系統，是在企業范圍內高效、安全
地共享煤氣管網數據的必然選擇。
采用工業標準數據庫管理系統，同時存儲空間數據和屬性數據，保證數據的安全性、一致性。
系統方案符合當前煤氣管網管理和GIS技術發展趨勢，特別是采用的GIS技術解決方案目前處于絕對領先的優勢，通過系統運行期間的升級、維護，能夠保證在相當長的時間內不會落后。
合理的軟件配置，具有較好的性價比。
保證了煤氣一期工程的投資利用，最大程度地重用了一期工程的資源，保護了前期投資，避免資源浪費。
五、結語
沈陽市煤氣總公司從2000年6月開始至今已順利地完成了一期工程。使我公司的燃氣管網管理登上了新的臺階，但由于我市燃氣事業起步較早，歷史原因造成燃氣管線的部分數據不詳，因此，管網資料需要進一步完善，同時，今年啟動二期工程的建設，力爭在最短的時間內完成，使得該系統能夠近早地為沈陽市煤氣總公司服務。
參考文獻：
l、ESRI公司系列產品簡介，富融科技有限公司，1999、10
2、ModelingOurWorld,TheESRIGuidetoGeodatabaseDesign，MichaelZeiler，ESRIPreSS
1.1小浪底管理信息系統的建設原則
由于小浪底工程龐大、技術復雜，小浪底管理信息系統在建設過程中應遵循以下原則：①充分借鑒國內外已有的成果，吸收各方面的先進經驗。②遵循系統工程的原理和方法。將人員、設施設備、環境、技術等多種要素進行優化組合，發揮系統整體優勢，實現整體功能。③綜合性原則。全面考慮主管部門、設計部門、實施部門的要求，兼顧其利益。④統一化、標準化的原則。信息分類編碼（如圖紙和文件編碼）、軟件開發、網絡規劃建設等都應貫徹國際標準、國家標準及相關規范，保證系統的通用性，防止造成數據交換和信息集成的困難。⑤在總體規劃的框架下，要遵循急用項目先開發，分步實施，不斷完善的原則。⑥技術的先進性、實用性與經濟性相結合的原則。盡量采用成熟的、先進的技術和設備，在充分利用已有資源、保證技術先進的前提下，進行性價比分析，堅持“以現有管理為基礎，逐步引入先進的管理思想”的思想。⑦當前需求與長遠發展相兼顧的原則。小浪底管理信息系統的設計在滿足當前管理工作需要的同時也應考慮長遠的發展需求，如軟件系統應具有可擴展性，以滿足計算機技術的日新月異。
1.2小浪底管理信息系統的建設目標
為保證小浪底水利工程建設管理的科學化、規范化、現代化，結合目前水利行業的信息化狀態和小浪底工程建設的實際情況，確定小浪底管理信息系統的建設目標如下：①在小浪底已有的計算機網絡基礎上，進行網絡升級和改造，建立小浪底工程范圍內的計算機局域網，使鄭州總部、洛陽基地及北京水利部等構成廣域網，為小浪底工程管理信息系統的運行提供一個暢通的網絡環境。②基于數據的穩定性原理，規劃主題數據庫，建立穩定的數據庫模型。③逐步形成“以信息管理為基礎的項目協調、合同管理、投資控制、質量控制、進度控制”的國際化的管理模式。④各辦公軟件系統應具有實用性、先進性、可擴展性，使各部門間實現信息共享、協同工作，支持管理層能夠及時掌握工程建設情況，便于綜合分析，輔助決策。⑤基于網絡應用平臺，逐步開發公文、財務、人事、勞資、檔案、計劃、統計、固定資產、經營管理等各項業務管理子系統，所有子系統的日常運行均在Internet上進行，全面實現數字化、無紙化辦公。⑥應用軟件需提供充分的、可擴展的接口，便于以后的擴展、升級。
2管理軟件的開發及應用
基于急用先上的原則，小浪底工程前期的主要工作是處理各類文件、工程合同管理、投資預算控制等，為滿足以上幾方面的管理需求，選用P3軟件提高業主和工程師的管理水平、實現高效化管理。①工程師運用P3軟件的報告系統從不同方位、不同視角對承包商進度計劃的科學性、合理性、可操作性進行分析和評估。②工程開工后，工程師運用P3軟件制定工程師的進度計劃。隨著工程的正常進行，不同的使用者、施工區，可以對工程師的進度計劃進行進一步的深化。③工程正式開啟后，承包商在合同規定的期限內向工程師提交進度報告。工程師根據現場監管記錄和合同對工程的要求，對工程進行跟蹤與控制，從而保證工程按期、保質的完成。④除了運用P3軟件對小浪底工程進行管理之外，還可以處理多幣種的索賠和反索賠、方案選擇和資源優化等方面的問題。
3小浪底水利工程管理信息系統項目風險管理
3.1項目風險管理項目風險管理是在管理學、運籌學、經濟學、概率統計、系統論、控制論等學科的基礎上，結合現代建設項目和高科技開發項目的實際經驗，逐漸形成的邊緣學科。它對項目風險從識別到分析乃至采取應對措施等一系列過程，主要包括風險識別、風險量化、風險對策等內容。小浪底水利工程管理信息系統不僅是一個技術工程，也是一個管理工程和系統工程。由于該工程浩大、難度系數高，在實施過程中，必然面臨著許多風險。針對項目風險進行有效的項目風險管理，對可能導致失敗的項目不確定性進行預測、識別、分析、評估和有效處置，將為項目的成功實施提供最大的安全保障。
3.2小浪底水利工程管理信息系統風險分類
小浪底水利工程管理信息系統項目風險主要來源于以下三個①技術風險。很多新技術、新工藝都是伴隨著新項目的實施需要而同期研究的，因此，在實施初期，對這些新技術、新工藝能否在規定的時間、既定的資源條件下完成要求的技術任務，具有不確定性。②管理風險。管理風險指在管理運作過程中由于管理者的素質、組織結構、企業文化、管理過程等因素的影響，而產生信息不對稱、管理不善、判斷失誤等，從而影響管理的水平。③環境風險。環境風險指由于人類活動引起的，或由人類活動與自然界的運動過程共同作用造成的，通過環境介質傳播的，能對人類社會及其賴以生存、發展的環境產生破壞、損失乃至毀滅性作用等不利后果的事件的發生概率。
3.3小浪底水利工程管理信息系統風險識別
項目風險識別是項目風險管理的基礎和重要組成部分，其目的就是確定何種風險事件（包括內在風險和外在風險）可能影響項目，并為風險分析提供重要信息。德爾菲法（DelphiMethod）又稱專家會議預測法，是一種主觀預測方法。它以書面形式背對背地分輪征求和匯總專家意見，通過中間人或協調員把預測過程中專家們各自提出的意見集中起來加以歸納后反饋給他們，然后經過反復征詢、歸納、修改，最后匯總成專家基本一致的看法，作為預測的結果。
3.4小浪底水利工程管理信息系統項目風險的量化和對策
項目風險量化是指在風險識別的基礎上，通過對風險相互作用的評估來評價項目可能的結果，綜合考慮損失率、損失程度及其它因素，分析風險可能對項目造成的影響，尋求應對風險的對策。風險時刻存在，要采取對策對風險進行控制，就必須付出一定的代價。若完全控制風險，不僅不可能，而且要耗費大量的人力、物力、財力；若控制得太松，風險發生的概率加大，就有可能會導致較大的損失。通過風險量化，可以明確風險控制措施是否值得。
4結束語
關鍵詞：時態地理信息系統；時間；時間數據庫；系統
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2012）0120016-02
自從二十世紀六十年代末世界上第一個地理信息系統——加拿大地理信息系統（CGIS）誕生以來，人類對地理信息系統的研發就沒有停止過，而且經過1973—1982年的大量實驗開發階段，到八十年代末全面進入了商業開發和運作階段。現在，GIS已經被普遍用于測繪、資源開發與管理、農林水利、城市建設與規劃、國防建設和全球變化與地學研究領域。
在GIS不斷發展和完善的過程中，新的觀念和思想使計算機技術具有了靈魂和指導。可以說GIS是將計算機信息技術與地學等相關專業知識完美結合的杰作之一。隨著計算機技術的發展，GIS關于對具體事物的描述方法從單一實體，相互聯系的平面投影，到更加廣闊的空間，在不斷完善。
1 時態地理信息系統（TGIS）的產生和發展
時態地理信息系統（Temporal Geographic Information System，TGIS）是能夠處理時間因素，可跟蹤和分析空間信息隨時間變化的地理信息系統。TGIS的觀念最早由Thrift在1977年首次提出，Basoglu和Morrison于1978年設計了最早的HGIS（Historical Geographic InformationSystem）。但由于計算機技術的限制，此后相當一段時間內TGIS無人問浸。直到Lorentzos和Langran分別于1988年和1989年完成了關于TGIS方面的博士論文，才將TGIS的研究重新推向了一個。
為促進TGIS的發展，1996年UCGIS（University Consortium forGeographic Information Science）將TGIS作為“地理描述擴展”的一部分列入GISci十大優先研究領域之列。使TGIS的研究廣泛展開。
1.1 時態地理信息系統（TGIS）的涵義
空間（Location）、時間（Time）和屬性（Attribution）是描述客觀對象的三個基本要素。但相對成熟的GIS對空間和屬性的描述比較全面，對時間性的處理大多是靜態的。GIS對客觀對象是“快照”式的描述，系統對“過去”和“將來”的描述非常困難。而且，由于來自不同時間的信息可能會導致錯誤匹配，實際中往往造成分析中的邏輯錯誤。這就在一定程度上限制了GIS的應用，尤其是對時間性要素要求比較嚴格的管理活動。
TGIS是能夠跟蹤和分析隨時間變化的空間、非空間信息的地理信息系統。在TGIS中，地理實體對象可以描述為如下的關系：
E=f（S，T，A）
其中：E為被描述的地理實體或事件；f為映射關系；S為空間參數，通過空間坐標體系和空間關系來描述；T為時間參數，通過時間坐標體系和對象的發展過程的關系來描述；A為屬性參數，是對被描述的、具有特定的空間和時間參數的地理實體的特性的描述。
由于地理實體的空間、時間和屬性要素具有不可分割性，因而只有對這三個屬性的完整表達才能揭示地理實體和現象的特征、規律。完善的TGIS應該具有基本的儲存、分析、更新、質量控制、調度、模擬以及靜態制圖的功能。
1.2 關于TGIS中的時間
傳統的GIS基本上是針對空間和屬性兩方面的數據，而TGIS還要在此基礎上考慮時間要素。因此，需要對時間要素進行認真分析。
從信息系統來看，時間是一條沒有端點、向過去和將來無限延伸的線軸。由于客觀地理實體與光速之比可以忽略不計，因此，可以認為時空之間不產生相互作用，時間僅是一種特殊的測度標準，它反映了事件序列的表現形式。在TGIS中，根據時間對事件的影響可以將時間類型歸納如表1。
在系統信息中包含了上述的時間信息，就可以使GIS的分析、評價、預測等功能更進一步。而目前對TGIS研究的重點之一正是如何處理因引入時間要素而成幾何積數增加的數據信息。
2 時態地理信息系統（TGIS）發展的相關技術
2.1 計算機等相關技術是TGIS的基礎
從GIS的發展過程可以清楚地看出，GIS的發展與計算機技術的發展息息相關，計算機技術的每一次突破都會帶來GIS的大發展。但是，TGIS從一開始就受到海量數據和計算速度的影響。實際上，數據和計算速度同是時間這一個問題的兩個方面。在計算速度一定的情況下，隨著數據的增加。處理的時間就會延長；在數據信息量不斷增加的情況下，計算速度得不到同步提高，處理的時間也會延長。可見，時間是數據信息處理中的主要因素之一。同時，合理的時間組織一方面可以系統中減少數據的冗余，另一方面又可以提高系統的運算速度。因此時間又是影響計算機處理的主要因素之一。正確處理時間因素是當前計算機發展中必須面對的一個主要問題，也是TGIS的發展契機。
目前，隨著計算機儲存技術和運算速度的不斷提高，TGIS的研究具備了必要的基礎。而由于網絡技術的發展，數據信息的標準化的加快，數據信息共享的逐步實現，大大節約了系統內有效的儲存空間，對TGIS的發展起到了積極的推動作用。
2.2 時間數據的合理組織是IGIS的保障
時間僅是描述客觀對象的三大要素之一，而且它必須依附于客觀對象才具有實際意義。為了全面、系統、真實地反映客觀對象，需要將其屬性賦以對應的時間。因此，TGIS中的時間比較復雜（見表1）。
對這些時間屬性的管理，目前主要有三種模式：第一是在傳統GIS中空間數據庫和屬性數據庫的基礎上，重新構建時間數據庫來管理事件的時間要素，即時間作為新的一維；第二是在傳統的GIS中的屬性數據庫中，增加相關的時間記錄來管理對象的時間要素，即時間作為附加的屬性數據；第三是面向對象的方法，打破關系模型范式的限制，直接支持對象的嵌套及變長記錄。其中第二種模式比較容易實現，但準確度受數據容量的限制，而且運行速度比較慢。第一種和第三種模式的研究是當前的熱點。
從信息系統的角度來看，構建獨立的時間數據庫是TGIS的發展方向。而面向對象的時間數據庫設計可以更直觀地反映時間的動態變化。但由于具有時空特性的數據信息的復雜性，以及計算機技術的限制，雖然對時空數據管理的研究不少，但效果并不理想。郭達志等于1993年提出了用十六叉樹表示礦山GIS中的空間和時間的四維數據模型，但對離散變化、多邊形、網絡結構等空間對象，這種形式的效率比較低。陳晉等于1995年提出了時空一體化的TGIS數據模型，應用效果則受到計算機技術的影響。目前關于TGIS數據模型的討論主要有：序列快照模型（SequentSnapshots）、基圖修正模型（Base state with amendments）和時空組合體模型（Time—space composite）等。相對來講，時空組合體模型可以將時間和空間屬性有機地結合起來，便于系統分析、管理功能的實現。
以合理的數據模型為框架，對時間信息應進行數據庫式管理。針對大量的時間數據儲存方式，Snodgrass和Ahn（1987）將時間數據庫具體分為四類（如表2）。實際設計中采用最多的是歷史數據庫。一般可以將描述對象的時間在具體分類的基礎上，不斷把靜態數據庫的信息存入構建的歷史數據庫，并通過時態數據庫建立數據庫的關聯。
2.3 與相關系統的有效關聯是IGIS發展的前提
TGIS可以自成系統，但這一系統并不是完全孤立的系統，它是在傳統GIS的基礎上，充分考慮時間要素對客觀對象的動態影響建立起來的。因此，TGIS的關系相對更加復雜。
首先，TGIS必須處理好系統內部的關聯關系。TGIS要充分利用傳統GIS已經建立起來的信息關系，利用其中的空間、屬性數據信息，在此基礎上增加時間要素以滿足相關分析、管理的要求。因此，建立TGIS決不時拋開傳統的GIS，而是以GIS為基礎。這就要求TGIS中新增的時間數據模型必須與GIS系統中已經建立起來的模型相互兼容，保證系統內信息的完全共享。
其次，TGIS的運行需要大量的信息資料，這些信息的來源必然是多元化的，因而要求TGIS能夠順利接受提供信息的基礎系統所提供的信息。這一方面是數據標準問題，要求數據資料必須標準化；另一方面要求TGIS必須是一個開放的系統，數據信息既可以傳入，也可以讀出，只要符合規定的權限。
另外，GIS整體也在不斷發展完善，TGIS的發展實質上是進一步架通管理與相關專業的橋梁。以GIS為基礎平臺來發展管理系統，將會使現代管理手段發生根本性的改變，更好地滿足管理的要求。因此，客觀上要求TGIS系統的設計應該具有管理的理念，為系統的不斷豐富留有余地。
3 TGIS的發展展望
當前，計算機技術仍在以加速度的方式發展，將為TGIS的發展提供更加有力的支撐。因此，TGIS不斷發展完善是必然的。TGIS作為GIS的一個重要發展方向，隨著相關技術的突破，其研究水平會迅速提高，應用領域將不斷擴大。
3.1 計算機處理速度的進一步提高將為TGIS的發展提供更有力的支撐
隨著計算機軟、硬件技術的發展，計算機速度仍在不斷提高，這為TGIS技術的突破提供了有力的技術保障。眾所周知，GIS面對的是海量數據，增加時間屬性，客觀對象的數據信息就會成倍增加，處理工作量就會以幾何積數的方式增加。計算機處理速度的提高，將使這一問題得到相應的解決。
同時計算機速度的提高，會相應地提高工作效率，進一步擴大計算機的應用領域，這為TGIS的普及應用做好了操作上的準備，為TGIS軟件系統的推廣提前培育了市場。TGIS系統會逐步形成一個不斷推出、檢驗、進一步改進的良性循環。從而促進TGIS的不斷發展。
3.2 網絡技術和數據管理技術的發展將為IGIS的發展減輕數據處理的負擔
網絡技術的發展使信息工業突飛猛進，也為TGIS的發展創造了條件。隨著數據標準化進程的加快，長期以來困擾TGIS的數據問題可以得到一定的解決。數據標準化實施以后，通過建立數據信息共享基本數據庫，將其與相關專業數據庫建立聯結，實現數據共享和及時傳輸，充分利用網絡技術來減輕TGIS的數據管理負擔（如圖1）。
3.3 IGIS應用領域的不斷拓展
TGIS是GIS的發展方向之一，但GIS也僅是技術、經濟發展中的一個小系統。因此，TGIS的發展本身就應當堅持系統論的觀點。目前雖然研究TGIS的學者不少，但大多是從技術上來尋求突破，從管理學的角度來進行研究的并不是很多。
經過SARS等一系列公共衛生突發事件后，應急信息系統的建設受到了空前的重視。我國各級政府、各部門都把應急信息系統或應急指揮中心的建設提上了議事日程。例如，北京市公共衛生信息應用系統的建設，就是在以往的經驗教訓基礎上，把應對公共衛生突發事件作為一個主要建設目標；衛生部應急指揮中心向社會公開招標，征集建設方案，等等。在政府推動下，應急信息系統建設已經進入一個高峰期。
應急信息系統的建設受到全社會范圍的重視，這是一件好事。但同時也帶來了問題：系統建設的目標到底是什么？多個相關項目如何統籌？怎樣處理應急信息系統建設與業務處理系統的關系？應急信息系統的功能邊界應該如何劃分？等等。對這些問題如果沒有一個正確的思路，應急信息系統建設的大規模投入就難以收到應有的社會效益，甚至象以前辦公自動化和門戶網站一樣，變為一場“運動”。
本文試圖對應急信息系統給出一個目標，描述“理想”情況下的系統模型和需求；在此基礎上給出對整個應急信息系統規劃的看法。
二、應急信息系統的目標和功能需求分析
應急信息系統的目標，就是配合危機管理的全過程，應用信息技術，實現大面積的、跨專業和部門的信息資源、處理資源和通訊資源的實時調度，使應急指揮過程更加科學化和可視化。
這里用到了一個超越“應急”的概念——危機管理，我們把支持危機管理作為應急信息系統的目標。這是因為，要最大限度減少各種突發或緊急事件帶來的損失，不僅僅要求我們在事件發生后做出迅速、準確的應對和處理，還要求我們在事件前期進行預警和辨識、在后期進行常態恢復。“危機管理”的三階段理論更能指導我們運用信息技術對突發或緊急事件全面、全程的支持。
顯然，這一目標，不是一個單純的信息系統可以達到的。它要依賴基礎性的網絡和多個專業化的應用系統，要依賴多種技術的支持。但是，越是復雜，我們就越應該分析清楚，那些是核心、哪些是基礎、哪些是錦上添花；哪些應該先建，哪些可以后建。否則眉毛胡子一把抓，不利于復雜系統的建設和統一的規劃。
我們用如下的三層邏輯模型表示應急信息系統及其支持系統的關系。
……
應急信息系統
信息處
理系統
通訊調
度系統
信息
采集
信息
調度
資源
調度
信息
表現
基本網絡和通訊系統
輔助
決策
應用支持層
集成應用層
基礎設施層
GIS
應急信息系統的三層邏輯模型
各層的關系如下：最高層即是應急信息系統的核心功能，它是一種集成式應用；專業化的信息處理系統和各種相對成熟的技術系統（如GIS和Call Center系統）是構建應急信息系統的支撐性應用，我們稱之為應用支撐層；而基本網絡和通信系統是以上所有應用的基礎。相鄰層次之間有著雙向的信息供求關系。
我們從對信息的處理角度來分解應急信息系統的功能目標。
任何類型和目的的應急指揮系統，都具有以下功能特性：
1、信息匯聚：從應急事件現場或監測網絡采集到的各種信息，將被傳輸到信息匯聚點（應急指揮中心）。這些信息可能是直接事件現場的視音頻信息，也可能是來自傳感設備、監控設備的信息或信號，還可能是來自相關的專業化信息處理系統的數字化信息。
2、信息表現：應急信息系統應該有直觀而準確的信息表現形式，為指揮員進行指揮調度和輔助決策提供最大的幫助。GIS是一項廣泛使用的技術，可以將危機管理所涉及的信息（如危機態勢、應急指揮相關資源分布、應急方案等）在基礎的空間地理圖形上形象地表現出來，便于指揮和決策人員直觀地進行形式判斷、形成決策或進行資源調度；各種信息還可能要借助一定的顯示設備和顯示控制系統表現出來。
3、信息調度：所有信息在匯聚點被組合和集中呈現，供指揮中心的指揮決策人員作為決策和調度依據；有時還要將信息分發下級指揮中心（或分中心）的不同的專業化處理系統進行處理，或從這些系統收集處理結果。
4、通訊和物資資源調度：應急指揮最終都表現為通過一定的通訊手段，完成一定的人力、物力資源調度。例如警力的調度、救災物資和設施調度、對事件現場的疏導和部署，等等。
5、輔助分析決策：在應急指揮過程中，提供一些邏輯分析模型、統計模型或預案，以及案例庫中的參考案例，幫助指揮員進行理性決策；同時，應急信息系統還應記錄下整個指揮調度的過程，形成完整案例，豐富案例庫，為實現知識化、智能化的危機管理作積累。
以上是一個較為抽象的邏輯功能模型，它有助于我們把握應急信息系統的核心建設目標，合理運用各種技術和各種“物理的”系統。
三、應急信息系統與其它信息系統的周邊關系
1、技術型應用系統與應急信息系統的關系
在應急信息系統建設領域的最大誤區，在于信息系統功能需求分析的缺失——從需求的陳述（實質上是一種需求定義）直接跳到技術方案，甚至成為技術方案或產品的簡單堆砌。以技術方案代替功能需求，這似乎已經成為了一種應急信息系統建設中的普遍現象。
例如，我們經常能在招標書或所謂規劃中看到這樣的做法：即直接把“數字錄音系統”、“大屏幕顯示系統”、“地理信息系統”等作為“需求”本身的內容，對具體的技術實施方案和產品型號進行招標，甚至還有的招標書把“數據庫系統”也作為應急信息系統需求的一部份提出來。這里面缺少了對應急信息系統的實質內容和目標的把握，缺少了一個理性的論證和分析過程。這樣的“需求”拿出來招標，多半會造成建設的混亂和失控。
并不是說以上的技術系統不能作為應急信息系統的一部分，相反，邏輯的功能最終都會落實為一系列“物理”的技術子系統。但是我們在進行技術子系統的劃分和分包之前，有必要對有機信息系統的“原始”功能需求作一定義和陳述，為技術方案的展開提供理性的約束，而不會被技術牽著鼻子走。
例如，GIS是一種廣泛使用的、成熟的技術，也已經形成相對獨立運行的系統。獨立運行的GIS甚至可能成為整個應急信息系統中最主要的操作平臺。這也是一些項目直接把GIS作為一種“默認”的“需求”的原因。但是，應急信息系統是否要采納GIS，還要看具體的應用領域是否具備了應用GIS的數據條件和環境。而且，即使有必要和有條件使用GIS，也要從整個應急信息系統的總體目標出發進行分析，提出技術應用需求：
第一， 要實現應急信息系統與GIS的雙向聯動。GIS雖然可以獨立運行，但在應急信息系統環境下，應該可以實現應急信息系統與GIS的多種聯動方式——包括雙向的相互驅動和基于數據共享的獨立操作，等等；
第二， 要實現應急信息系統與GIS的底層整合。GIS系統與應急信息系統應共同遵循一定的數據標準，產生和傳遞一致的數據；底層應實現數據庫共享或公用。
第三， GIS與其他系統的數據整合。GIS的基礎數據來自測繪部門，而應急指揮所需的“活”的應用數據往往來自其他業務部門，如建設、交通、氣象、衛生，等等。為讓信息系統能夠運行起來而“一勞永逸”地導入數據的做法是不可取的。應該充分利用這些“活”的地理數據，建立與數據源進行同步更新的完整機制，貫徹專用屬性數據“誰使用、誰負責”和合理共享的原則，避免產生新的信息孤島。
以上是應急信息系統中對GIS的需求分析應該考慮的內容。只有對這些問題都分析清楚了，才可能對應急信息系統中GIS的必要性、可行性和技術方案和造價作一正確判斷。而這種全局的、客觀的、中立的分析，恐怕要在請GIS廠商提供技術方案之前完成。
在應急信息系統領域，類似的成熟技術系統還有Call Center、知識管理系統、視頻會議和視頻監控系統等。對這些相對成熟、“自成一體”的技術應用系統，都要作類似的分析，才能保證最后的應急信息系統是一個有機的、完整的、體現建設初衷的系統，而不是一組不分主次、繁復、獨立的技術系統。
忽視需求分析或缺乏正確的需求分析方法，是存在于信息化建設的通病。對于應急信息系統建設而言，這種只有方案，沒有需求分析的現象尤其有害。因為應急信息系統的建設幾乎成了一種潮流，而且它同時承載著政府危機管理和電子政務信息資源整合的雙重重任。缺乏對需求的分析和規劃，會使應急信息系統建設失去理性，導致盲目建設和重復建設，與信息資源整合的精神背道而馳。
2、專業化信息處理系統與應急信息系統的關系
我們對應急信息系統的需求認識往往是始于“混沌”的。尤其是當因為信息系統缺位造成重大損失的時候，更是希望通過一個項目、甚至一個系統的建設畢其功于一役。但是，應急信息系統的主要目標是實現危機管理中的決策支持，離開了專業領域的知識和專業化的信息處理系統的支持，應急信息系統對科學決策的支持就會落空。另一方面，應急信息系統往往是跨管理部門、跨專業領域的系統，涉及多個專業系統。處理這種兼具“寬度”和“深度”的復雜需求的合理做法，是把項目進行分解，把應急信息系統建設與專業化信息處理系統進行合理劃分。
一般來說，專業化信息系統負責專業化的信息監測和預警、信息處理；應急信息系統則負責信息的匯聚、分析，以及對會商、決策和資源調度的支持；二種系統之間通過共同認可的標準來實現信息傳遞和工作協同。應急信息系統從專業化信息處理系統中收集預警監測的結果；應急信息系統則向專業化信息處理系統提交信息加工請求并收集信息處理結果。
檢驗是否較好劃分了專業化信息處理系統和應急信息系統界限的直接辦法，是看二者之間是否有足夠的獨立性。一個好的規劃和設計應該是這樣的情形：應急信息系統本身不一定很“專業”，但它能與很專業化的信息處理系統高效地協同工作。應急信息系統的核心價值，在于它對跨專業的、公用資源的調度能力；專業的判斷和業務流程應該留給專業化的信息處理系統。從這點上來說，應急信息系統其實需要有一定的“通用性”。通用性越好，它動態“接入”不同專業信息系統的能力就越強，整個大系統的“應急”能力也就越好。
舉個例子，假設我們針對SARS的預防和控制建設了一個公共衛生應急信息系統，如果它不能百分之八十、九十，甚至更高比例地應用到其它公共衛生突發事件的處理上，那么它的規劃和需求定義就是失敗的。相反，如果我們在進行需求分析的時候，能把專業化事件處理的差異性需求盡可能地體現在“應用支持層”的專業化信息處理系統中，那么無論是作為通用應急指揮平臺的公共衛生應急信息系統，還是專業化的傳染病管理信息系統、醫院管理信息系統、以及各種科研信息系統，等等，都能沿著相對穩固的需求軌跡發展。
四、應急信息系統的規劃與標準化
現在我們跳出單個應急信息系統的需求分析，來看看多個系統——或者說整個城市級別的應急信息系統——的需求，或者說一種規劃。
根據上面的分析可知，我們如果采用一個相對通用的“應急信息系統”和一系列專業化信息處理系統，可以構成一個完整的、面向各種突發事件的應急信息系統“兩層”構架。也即從理論上說，可以構建城市級別的唯一的、集中的、公用的應急信息系統平臺。但在實際操作中，有兩個因素制約這種“兩層架構”模式。一是系統的規模和負載問題；二是現有的行政管理體制的制約。
根據系統論的原理和系統工程實踐經驗，每個系統下轄的子系統個數是有限的，超出這一限度，不僅系統的業務負載和復雜度會難以承受，為保障系統運行可靠性所付出的代價也會十分巨大。我們通常采用系統分級的辦法來解決這一問題。在應急信息系統建設中，就是通過建立一些區域的或“領域”分中心來分擔“總中心”的負載和復雜性。
但是，采用分中心的“三層”構架，應該滿足兩個先決條件。否則，就有可能使整個城市的應急信息系統更加混亂和難于管理，操作起來無所適從，甚至變成一盤散沙，為信息資源綜合增加新的負擔。
第一個條件，還是比較、分析和論證。在具體的城市危機管理環境中采用三層構架，一定要有與兩層構架的對比分析。三層系統的優勢在于其上的業務操作流程通常可以更好吻合現有管理體制；劣勢是分級處理帶來了額外的信息分配和匯總的效率開銷，甚至為一些導致低效的“門檻”創造了條件。我們對架構進行分析的結果，應該不僅僅是一個構架的模式，而且有具體的構架實施方案，包括對弱點的分析，以及彌補的方法，作為系統后續建設的前提條件。這是應該在決定建分中心之前完成的。
在實際建設過程中，對于城市應急信息系統的構架模式選擇，盲目模仿或是“拍腦袋”的情況還是很多的。構架的選擇往往不是對流程科學性、系統運行效率、系統建設周期和投入、系統的可操作性等因素進行分析比較的結果，而是避開業務整合的深層困難、對現有管理體制過分遷就和妥協的結果。這對于整個城市的危機管理和信息化建設都是非常不利的。
第二個條件，無論是二層還是三層構架，都離不開標準化基礎。統一的數據標準制定應該在應急信息系統的總體規劃層面，而不是某個具體的應急信息系統建設的層面來進行。在某個具體應用系統中談統一標準的意義是十分有限的。即使每個系統都實現了“內部”的統一標準，也可能導致多個系統之間無法溝通。
對于標準化的認識，也是信息化建設中誤區多多的一個領域。如把統一數據規劃甚至統一數據庫設計等同為數據標準化，把標準化局限于管理標準化而無視應用標準化，把應急信息系統的標準化局限于應急事件的分級，等等。應用標準化是我國信息化建設的一個弱點和緊迫點，也是應急信息系統建設的一項基礎性工作。如果能在國家層面整合專業化研究資源，組織面向應急指揮和危機管理的統一的標準化研究，則能有效促進整個國家的應急信息系統的建設；反之，如果我們不抓住應急信息系統這一建設背景，則不僅應急信息系統的建設不能進入有序狀態，標準化建設本身也將擺脫不了滯后于信息系統建設的狀況。（參考《把標準做“實”》）。
參考文獻：
1.
《把標準做“實”》 黃以寬，《信息化建設》2005-1，2
2.
《淺論應急指揮系統的基礎性研究》，黃以寬，第一屆中國政府電子政務論壇交流論文，2004-10
關鍵詞 汶川地震； 和諧社會；低碳模式；環境社會學
中圖分類號 X826 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)05-0140-08
doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.05.023
城市綠地作為城市生態系統的重要組成部分，在改善城市環境質量方面發揮著重要作用。城市綠地具有生態、社會、經濟和景觀這四大功能效益，是反映城市宜居性和吸引力的重要基礎設施。近年來，我國城市化水平迅速提高和居民對綠色宜居城市環境需要的提高，針對城市綠地的相關研究日益增多，城市綠地建設質量成為眾多研究關注的重點。城市綠地評價指標在監測城市綠地建設質量、引導城市綠地建設重點中能夠發揮重要的作用。
1 城市綠地生態評價指標
近年來，國內外對城市綠地評價指標和評價模型方面展開了不少探索性的研究，綠地指標不斷豐富發展，從傳統的幾個數量指標發展到能夠反映綠地質量、結構與功能等特征的多角度、多層次指標群，使綠地評價指標日益豐富。
1.1 數量指標
無論在國內還是在國外，數量指標是基礎性指標。西方發達國家對綠地數量指標的要求較高，如上世紀20年代，德國植物生理學家沃爾德就首先研究得出：城市居民需要30-40m2綠地，才能保證空氣的碳氧平衡，所以，德國制定的城市公園人均綠地面積40 m2以上。最近幾年又提出新城市人均公園綠地面積應達到68 m2的新標準。在70年代，聯合國生物圈生態與環境組織提出了首都城市人均公園面積最佳應該為60 m2的居住環境。英國規定城市人均公共綠地面積28 m2，人均綠地42 m2，法國規定人均綠地30 m2，美國規劃行政官會議的設置基準曾提出：人口50萬以下的城市，人均公園綠地面積約40 m2；人口50萬以上的城市，人均公園綠地面積約20 m2；人口100萬以上的城市，人均公園綠地面積約13.5 m2（公園綠地包括自然公園、高爾夫球場、歷史文化遺跡、原始自然保護區等）［1］。而我國2009年的城市人均公共綠地面積僅為8.98 m2，與西方發達國家的指標要求還有相當大的差距。
20世紀80年代以來，我國一直以城市人均公共綠地面積、綠地率和綠化覆蓋率這3項指標來指導我國城市綠地建設。2002年，建設部頒布了《城市園林綠地分類標準》（GJJ/T85―2002），該標準將城市綠地分為5類：公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地，并在標準中正式提出綠地的主要評價指標：綠地率、人均綠地率、公園綠地面積和人均公園綠地面積。總體來說，我國在進行城市綠地指標體系的研究過程中都會以這些數量指標為基礎，進而擴展到其他能夠反映城市綠地質量和功能的指標的研究。
1.2 質量指標
城市綠地質量方面的指標有很多，比如研究的比較多的三維綠量、生物豐富度、鄉土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性及景觀引力場等指標。
三維綠量是質量指標中一個很重要的指標，也是近年來研究的熱點綠地指標。三維綠量是指所有生長植物的莖葉所占據的空間體積，其單位一般用立方米表示，是城市綠化指標體系的第一立體指標［2］。在城市綠地的研究中，僅僅使用二維綠化指標很難真實反映城市綠地的整體功能水平，因為城市綠地的生態功能與環境效益還取決于綠化樹種的組成、空間結構以及植物的生長狀況等因素。在這種情況下，“三維綠量”作為城市綠地的三維立體指標，引起越來越多的關注。
早在上世紀90年代，上海市采用航空遙感和計算機圖像處理并輔以人工判讀、編輯來進行綠化狀況調查的方法進行了綠化三維量的研究工作，并據此建立了綠量數據庫［3］，但是上海的三維綠量的調查與建庫方法過于復雜、工作量太大。近年來,一些研究者在北京、上海、武漢、福州、沈陽等大城市開展了城市三維綠量的研究。其中以陳自新等［4］通過建立城市主要綠化植物葉面積的回歸模型對北京城市綠地三維綠量及其生態功能進行的系列研究，以及周堅華等［5,6］分別于2001年和2006年基于航片機助解譯和三維綠量計算方程研發建立了上海市和合肥市的三維綠量數據庫最具有代表性。周廷剛和羅紅霞等［7］以彩紅外航空遙感圖像為主要信息源，根據冠徑-冠高關系以及典型樹種的樹冠立體幾何形態與綠量方程，運用GIS分別計算了寧波市全市、江東區和海曙區德總三維綠量和平均相對三維綠量。在這些研究的基礎上，劉常富等［8］以立體量推算立體量的方法測算了沈陽城市森林三維綠量。劉常富和何興元等［9］又模擬了沈陽城市森林三維綠量，結果表明沈陽市覆蓋率對綠地三維綠量的影響較小,而最顯著的影響因子是單位面積胸高斷面積。因此，三維綠量的測算方法很多，實踐中要根據測算范圍和精度要求選擇不同的測算方法。事實上，因為多數城市綠地常用因子的基礎數據在當地管理部門的數據庫中可以找到，可以利用常用因子模擬和預測城市綠地三維綠量，這種方法即簡單便捷又易于普及。
周廷剛和郭達志［10］以寧波為例對綠地景觀進行了研究，該研究首次提出了城市綠地景觀引力場這一指標，綠地景觀引力場是指城市綠地系統為城市居民提供服務能力的大小和潛力，主要用來反映城市綠地的空間分布格局，豐富了城市綠地的評價指標內容。
質量指標中的生物豐富度、鄉土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性近年來沒有系統的研究，僅在研究其他指標的同時會涉及到這些指標，但隨著綠地指標規劃的細化和完整性，這幾個指標越來越受到社會的重視。
1.3 結構指標
從系統論的觀點看，系統的結構決定系統的功能。當城市綠地覆蓋率小于40%時，城市綠地環境效益的重要影響因子是綠地的內部結構和空間布局的程度。因此，一些學者開始利用景觀生態學原理來研究城市綠地的空間結構、生態功能和異質性的關系，分析城市綠地的景觀格局，并進行科學、合理規劃［11］。因此要使城市綠地發揮其生態功能，在保證綠地有一定的絕對數量的基礎上，還需要通過合理的空間規劃與布局，優化城市綠地整體結構，促進單位面積城市綠地功能效益的最大化。目前，反映城市綠地空間結構指標有綠地景觀連通性、廊道密度、均勻度指標、破碎化指標以及可達性等。
綠地作為城市景觀的重要組成，景觀生態學為城市綠地生態系統的結構功能、格局分析、美學評價等提供了有力手段。眾多關于城市綠地結構的研究都借鑒了景觀生態學的方法。周天翔和邵天一等［12］分析了湖北省宜昌市中心城區斑優格局、斑勻格局、廊道格局和對照格局等四種景觀結構及其綠地分布格局, 選取了氣溫、相對濕度、環境噪聲和大氣SO2、NOX、TSP 含量等環境監測指標, 觀測了不同綠地景觀格局下的環境效應, 并對比分析了綠地分布格局指標與綜合環境效應間的關系,以便提出城市綠地系統布局合理性指標。芮建勛［13］以上海市為研究區域，采用斑塊數量、斑塊面積標準差、面積均值、周長均值、分維數等景觀生態學指數研究了上海市綠地景觀嵌套結構的數量特征，為城市規劃和發展提供了決策依據。楊瑞卿和薛建輝［14］運用遙感技術和GIS技術，以徐州市為例，選取了綠地景觀構成、景觀多樣性指數、景觀優勢度指數、景觀均勻度指數、斑塊密度、斑塊數破碎化指數、最小距離指數、景觀連通度等指標對城市綠地景觀的結構和格局進行了分析。熊春妮和魏虹等［15］對重慶市都市區德綠地景觀連通性指標做了深入研究。這些研究豐富了綠地結構指標，并且為各研究城市提供了綠地景觀建設對策。
結構指標中另一個重要的指標是可達性，它是一個量化的評價指標, 能夠綜合多種因素對這種服務能力做出評價, 為城市規劃、園林規劃提供借鑒。例如俞孔堅［16］、周廷剛［17］等基于GIS技術對城市綠地景觀可達性進行了研究。在這個研究中,俞孔堅等提出了以景觀可達性和連續性作為評價城市綠地系統對市民的服務功能以及綠地系統生態功能的重要指標，并以中山為例,探討了如何利用地理信息系統(GIS)技術進行景觀可達性評價和完善城市綠地系統，同時還提出一個阻力矩陣分布模型 ,但這一方法的缺點是計算假設前提必須人口分布密度是均勻的,并且沒有對道路交通網絡的影響作特殊的考慮。
在俞孔堅的可達性研究的基礎上,馬林兵和曹小曙［18］提出了一個基于網格劃分的城市公共綠地景觀可達性評價方法, 并以廣州市為例進行了實例研究。該方法利用每一個網絡的道路密度來近似模擬交通成本的阻力，在可到達性計算中綜合考慮了人口分布、公共綠地景觀服務力、交通成本等因素, 來研究城市公共綠地景觀可達性的空間分布特點，但是這個方法僅考慮了網絡內道路密度指數，還應該引入道路的形態指數、人口密度對交通的影響因素。可達性的相關研究還有很多，例如周亮等［19］以武漢市漢口地區為例也進行了基于GIS的城市公共綠地可達性研究，在全國其他城市也有綠地的可達性研究，比如濟南、廈門、青島和上海等。
1.4 功能指標
城市綠地生態服務功能，在改善環境質量、維持碳氧平衡方面也具有不可替代的作用，并為城市居民提供精神和視覺上的享受。
自20 世紀90 年代以來，城市生態服務功能的計量研究已成為生態學、林學和經濟學界研究的熱點。這些研究對于認識城市環境價值，建立城市環境價值補償制度，促進城市環境可持續發展起著重要的作用。城市綠地生態服務功能主要表現在吸收CO2、釋放O2、降溫增濕、凈化空氣、降低噪音、調節小氣候等。上世紀90年代，美國利用計算機構建城市綠地生態系統模型，能夠對城市進行合理規劃以及對城市效益進行綜合評價［20,21］。
城市綠地是地球植被的組成部分和碳循環的重要貯存庫，在全球碳氧平衡中有不可替代的作用。如Rowntree等［22］用數量化方法研究了城市森林CO2吸收及氧氣釋放，該研究表明,現代工業城市每人需140 m2綠地,才能達到城市碳氧平衡。美國的一項研究表明,城市森林的環保價值與其木材和林副產品的價值比約為3∶1 ,綠化間接經濟效益是直接經濟效益的18-20倍，此外,美國還研究了樹木對居住地產評估及地產價格的影響，發現理想樹木覆蓋使地產價格提高6%-15%。
目前，我國國內的綠地功能的研究也相繼展開，李鋒和王如松［23］以揚州市為例進行了城市綠地系統的生態服務評價、規劃與預測研究，該研究應用多邊形綜合指標法對規劃結果進行了評價與預測。陳芳和周志翔等［24］也以武漢鋼鐵公司廠區綠地為例以城市綠地固定二氧化碳、釋放氧氣、蒸騰吸熱、減少污染物、滯塵、減噪等6項生態服務功能作為城市工業區生態效益計量評價的指標體系，對武漢鋼鐵公司廠區綠地葉面積綠量進行了定量研究。趙華和高本虎等［25］通過對城市綠地節水灌溉效益評價指標的分析,建立了涉及技術因素、社會效益、經濟效益和生態效益的綜合評價指標體系。
城市綠地除了具有重要的生態服務功能外，還具有重要的經濟與社會功能。城市綠地對房價的影響受到了眾多研究者的關注。如Tyrvainen［26，27］研究的城市綠地對芬蘭各城市房產價格影響，Morancho［28］通過享樂價格法研究了城市綠地不同環境變量對房產價格的影響。但是由于城市綠地的社會價值評估研究較少，技術上難以實現，現在尚處于探索階段。
1.5 城市綠地生態綜合評價指標體系
在發展各類城市綠地單項評價指標的同時，一些學者試圖構建綜合指標體系對城市綠地建設質量進行綜合評價。
早在1991年，劉濱誼就初步確定提出了城市綠化評價指標體系研究框架，并指出以總體控制指標和分類控制指標來作為生態綠化的控制目標。之后，劉濱誼和姜允芳［29］從生態、環境、園林和城規等多學科多角度，提出城市綠地系統規劃評價指標體系，并把評價指標體系細分為生態功能、結構形態、經濟效益、生態過程、景觀、規劃定量化6個一級指標，每一個一級指標下面又設置了多個二級指標。該研究探討了綠地系統評價指標體系建立的原則和方法，為以后我國城市綠地的各個功能指標的研究打下了理論基礎。但是具體的指標該如何相互協調，使得綠地空間模式合理布局，還需要大量結合城市研究的實地調查和分析。
嚴曉和王希華等［30］通過建立城市綠地生態效益評價指標體系，對城市現有綠地的結構與功能進行定量分析，揭示綠地系統的組成與分布在城市系統中的作用，所采用的主要指標包括：功能類型豐富度、層次類型豐富度、物種多樣性、景觀綠地率、特殊空間綠色量、吸收有害氣體量、降塵滯塵量等。吳桂萍［31］在“關于城市綠地生態評價不同指標的比較”研究中對的葉面積指數、郁閉度、綠視率、復層綠色量、綠化建設指數等20多種指標的概念及計算方法進行了詳細闡述，并比較了某些相似指標之間的差別。這些研究對我國城市綠地生態評價指標選用具有一定的參考價值。
朱俊和王祥榮等［32］根據江南城市森林林網化和水網化布局特點，以上海為對象提出城市森林綜合評價指標體系，指標框架分為結構、功能和協調性三個二級指標，這一指標體系的建立為上海市的生態評價開創了先河。之后，顧洪祥等［33］在這一指標體系的基礎上進行了上海城市森林綜合評價研究，這為周邊地區乃至全國范圍內開展城市綠地綜合評價提供了借鑒。
1.6 指標使用頻度分析
為了充分了解我國研究城市綠地的學者對各類城市綠地指標的選擇意向與重視程度，筆者在中國期刊全文數據庫分別以綠地、生態網絡、綠色空間、綠量、公園、城市森林、綠化等為關鍵詞，以摘要和全文為檢索項，以1990年1月到2010年5月為檢索時間范圍，檢索關于城市綠地評價方面的主要文獻。最后從檢索的幾百篇主要文獻中挑選出150篇與綠地評價指標研究高度相關的論文進行指標使用頻度分析。被挑選出的150篇文章主要分布在中國科協一級學會的生態學、環境科學、林學、地理學、城市規劃學等方面的期刊，大部分文章是我國城市綠地評價方面研究水平較高的文章。
整理這150篇論文中用到的綠地指標，按數量指標、質量指標、結構指標和功能指標進行分類匯總，分別對每一指標的選擇次數和選擇頻度進行統計，統計結果如表2所示。由此表我們可以知道近年來對這4種一級指標的研究都很多：數量指標中，研究涉及到的指標有9個，依然是傳統的綠地覆蓋率、人均公共綠地面積和綠地率這三個指標用的較多，公共綠地面積、葉面積指數、人均公園面積的相關研究占次要地位，公共綠地綠化空間占有率和綠視率兩個指標相關的研究很少；質量指標中，共選擇出11個指標，其中綠量、三維綠量和景觀異質性的研究較多，對生物豐富度、鄉土樹種比例、自然度和立體綠化的研究正在增多，而質量指標中的地被植物比例、建成區屋頂綠化率、物種重要值和季相數的研究相對較少；結構指標中，因為增加城市的綠地面積是有限的，要在有限的綠地面積上提高綠地的質量就要對綠地結構進行規劃，因此目前綠地結構的研究越來越受到重視，頻度分析共統計了12個指標，其中多樣性指數、景觀破碎化指數、均勻度指數、可達性和優勢度等結構指標的相關研究占主要部分，其次研究較多的結構指標是綠地斑塊密度、景觀連通性、公平性、景觀形狀指數和最大斑塊指數，結構指標中的景觀最小距離指數和平均斑塊形狀指數的研究較少；
功能指標中，隨著生態園林、生態城市的提出，研究綠地的功能指標也是越來越多，尤其是各種生態功能指標的研究，如滯塵能力、降溫增濕、吸收CO2釋放O2能力、降低噪音、涵養水源、吸收SO2和殺菌能力等功能指標，統計的功能指標共有14個，除了以上的幾個研究較多的指標，還有熱島效應的緩解作用、游憩休閑功能和避震疏散公園面積的相關研究也在增多。
2 城市綠地生態評價模型
如果城市綠地系統的評價指標體系已經確定，就需要建立評價模型來對綠地進行評價。傳統的評價方法有單項指標模型法、評分疊加法、綜合指數法、聚類分析法和模糊數學法等。
2.1 單項指標模型
CITY Green模型和可達性評價模型是目前國內外應用最為廣泛的城市綠地評價單項指標模型，具有重要的實際應用價值，因此，在本文中作為重點加以介紹。
2.1.1 CITY Green模型
城市綠地數學模型研究的代表性成果是Abdollahi提出的CITY Green模型［22］。CITY Green模型主要用于對城市綠地的規劃管理和生態效益分析。CITY Green模型是有CITY Green軟件作為支撐的，該軟件是基于ERSI公司的GIS軟件ArcView3.X開發的功能擴展模塊。CITY Green軟件可以利用多光譜、高分率影像，通過數字化過程準確勾畫出整個研究區域的圖像，建立區域的土地覆蓋類型的數據庫。該軟件是由兩個功能模塊（如圖1）構成：模型數據庫和空間分析模塊。模型數據庫包括空間數據和屬性數據；空間分析模塊即生態效益分析模塊，該模塊通過對空間數據和屬性數據進行分析運算，得出植被的各項生態效益，并能進行城市綠地的生長模擬，對城市綠地的生態效益指標進行動態預測與評估。
目前，CITY Green模型在國際上尤其是在美國等發達國家得到了廣泛的應用。這一模型在我國也有著廣泛的應用，例如胡志斌等［35］利用CITY Green模型對沈陽市城市綠地進行了結構分析，并且計算了沈陽城市綠地固碳及凈化環境的生態價值。張侃和張建英等［36］進行了基于土
地利用變化的杭州市綠地生態服務價值CITY green模型評價的研究。該模型在我國其他城市的綠地研究中也有所應用，如上海、哈爾濱、南京等地，但是這些研究大都是應用于城市綠地基本的研究與分析中，在城市綠地的生態系統方面的研究還比較少，所以該模型在城市綠地的規劃建設中還有較大的發展空間。
2.1.2 可達性評價模型
可達性是指居民克服距離、旅行時間和費力等阻力到達一個服務設施或活動場所的愿望和能力的定量表達，是衡量城市服務設施空間布局合理性的一個重要標準［37］。可達性的計算方法有很多，而最小鄰近距離法是可達性分析計算簡便和最常使用的一種方法，例如尹海偉和孔繁花等［38］利用這一評價方法以上海和青島為實證，對這一指標進行了分析和檢驗。
李博、宋云和俞孔堅［39］對綠地可達性常用的評價方法做了系統闡述。總結起來，現有的公園綠地可達性研究的主要方法可以分為定性和定量兩種，定性主要是描述研究內容，一般不能得到定量的指標。定量研究又分為統計分析法和GIS分析法，其中統計分析法對可達性的影響因素考慮全面，但是缺乏量綱，并且計算復雜，參數和變量眾多。GIS分析法根據建模原理不同可以分為緩沖區模型、費用阻力模型和引力勢能模型3類，然而這3種模型也是各有各的優缺點：緩沖區模型計算簡單，易在規劃中操作，但是沒有考慮路網等影響可達性的因素；費用阻力模型較真實地反映交通成本，但是較難全面反映某一區域居民火的綠地生態系統服務的機會；引力勢能模型考慮了綠地和出發點之間的相互引力作用，對可達性的分析全面透徹，但模型較復雜，較難解釋和直觀判讀。在用這些模型時，通常要考慮現實因素來判斷選擇。
2.2 綜合評價模型
綠地綜合評價方法很多，常用的綜合評價模型有綜合指數法、灰色關聯法、模糊數學法、神經網絡法等。
綜合評價模型中最為常用的是綜合指數法，例如蒙吉軍和申文明等［40］基于RS/GIS的三峽庫區景觀生態綜合評價研究，該研究就是用的綜合指數法。因為該評價模型可充分體現景觀生態評價的綜合性、整體性和層次性，所以經常受到研究者的重視。
在快速的城市建設進程中，如何科學綜合的評價城市綠地系統并針對現狀不足做出合理有序的規劃安排，是各個城市面臨的共同問題。在綜合評價的過程中一定要從系統化、總體層面對城市綠地進行評價，通過生態、社會、經濟等多角度綜合考慮，力求達到科學性、客觀性。
3 結論與展望
進行城市綠地生態綜合評價研究，目的是量化城市生態水平，指導我國生態城市的規劃與建設。目前的生態評價指標大多數針對自然角度，而很少關注人文角度，在以后的研究中，應該更加注重社會、經濟和文化角度，使城市綠地生態綜合評價指標體系更加全面、具體和深入。
由于我國各個城市和地區社會經濟狀況、生態環境差異水平和氣候差異都較大，因此希望結合我國城市綠地建設的實際情況，盡快建立起一套統一的、有效的“多類型多層次”綠地指標體系，科學量度現階段生態城市的規劃建設。同時需要采用多種方法構建多維度、多層次的城市綠地生態綜合評價指標體系，研究構建城市綠地生態綜合評價模型，使其能夠更有效的評價我國城市綠地生態水平，指導我國生態城市的建設。
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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.