第01章 【导论篇】地理空间分析方法在规划设计中的应用

应用领域：

1. 区域社会经济分析中的应用
2. 城市与景观空间分析中的应用
3. 生态环境分析中的应用
4. 水环境分析中的应用

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规划与设计领域发展的总体趋势

• 多元目标的综合协调

• 多类数据的综合集成

• 多样技术的综合运用

<生态环境分析>：绿色基础设施（GI）、生态基础设施（EI）、生态安全格局（SP）、生态敏感性评价、生态廊道适宜性分析、水文分析

<城市空间分析>：城市数据挖掘、城市空间分析、城市用地适宜性评价与扩张模拟

<流域水文分析>：流域水循环模拟、物质循环模拟

<水环境模拟>：水动力模拟、水质动态模拟

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规划与设计新技术

3S ：GPS、RS、GIS

一、区域社会经济分析中的应用

经济地理空间格局是对区域经济活动集聚现象或者空间经济不平衡现象的描述与定量表征，是区域分析与区域规划所要探讨的核心问题。

• 基于区域差异系数的格局分析与评价：

  基尼系数、变异系数、泰尔指数、希尔指数、沃尔弗森指数等等

• 基于地域关联与联系的格局分析与评价：

  冷热地区识别、空间自相关、内部动态流动联系

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研究方法与技术路线

• 专题地图
• 空间差值分析
• 3D可视化
• 冷热点分析
• 空间自相关

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区域规划中的应用

具体研究指标：

区域差异程度：GDP标准差、产业结构、收入、信息熵、均衡度

区域空间自相关分析

经济冷热区分析：GDP、产业、城市化率

经济集聚区分析：区位熵、首位度

增长热门区分析：人均GDP

空间联系强度分析：人口迁移、交通流量、物流

引力模型：重力模型的吸引力值

竞争力分析：基于AHP的经济评价、潜力评估值

二、城市与景观分析中的应用

包括物理空间和社会经济空间

物理空间包括人类创造的和赖以生存的环境空间、如生物栖息地、水文、气象、湿地、林地等。

社会经济空间包括经济要素、产业要素、业态、还有内部的垂直、水平的流动，如人的活动、汽车、联系、公交

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研究方法

• 3D空间分析
• 网络分析
• 景观指数分析
• 建设用地适宜性评价
• 城市扩张规模/城市增长边界
• 大数据、开源数据

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应用

• 网络分析：服务范围、可达性、最近设施、路线选择
• 3D分析与可视化
• 视线、视域、视廊分析
• 土地覆被指数分析
• 建设用地适宜性评价：麦克哈格的用地叠加方法、模糊综合评价法、潜力-阻力评价法
• 城市用地扩张模拟分析：基于元胞（CA）自动机的增长模型
• 城市数据挖掘：大数据/开源数据应用、基于网络信息采集工具的爬取、基于编程网站API接口信息获得（POI）

三、生态环境分析中的应用

生态敏感性评价

• 基于单一生态因子的敏感性分析
• 基于多因子的综合生态敏感性分析

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生态基础设施构建

• 基于综合生态服务功能、社会经济发展潜力等评价结果的多因子生态环境敏感性评价结果为基础
• 根据景观生态学、斑块-廊道-基质模式原理，对研究区主要生态斑块和重要廊道的辨识
• 基于多因子空间叠加分析的生态安全格局分析

生态安全格局的内容组成

• 水安全格局：水系+雨洪
• 生物保护安全格局
• 地质灾害安全格局
• 乡土文化遗产保护安全格局：识别景观源
• 综合安全格局

四、水环境分析中的应用

• 海绵城市建设、黑臭水体治理、流域治理
• 模型模拟分析的方法在水环境分析层面有不可取代的地位。在规划中最关注的是水动力、水质情况
• 规划中常用到的水环境分析工具：SWMM、ArcSWAT、ArcGIS、MIKE 11、FeFlow等

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水文分析-Hydrology

SWAT模拟

水循环过程：大气水过程、土壤水过程、地下水过程、地表水过程、植物生长过程、土地与水分管理

物质循环过程：泥沙过程、营养物质迁移过程、农药迁移、重金属迁移、病原菌迁移

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暴雨洪水管理-ArcSWAT

气象数据库、土壤数据库

• 径流预测
• 水循环
• 土地利用变化
• 生态恢复
• 气候变化
• 水土保持
• 水资源评价
• 融雪产流
• 流域水量平衡

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暴雨径流管理-SWMM

水动力、水质模拟

• 一维水动力模拟（河网模拟）
• 二维水动力模拟（河口模拟）
• 洪水过程模拟
• 城市内涝模拟