時(shí)間：2022-05-01 18:01:41
導(dǎo)語(yǔ)：在地理信息系統(tǒng)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)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(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
一、前言
沈陽(yáng)市的燃?xì)馐聵I(yè)始建于1923年，是國(guó)內(nèi)最早生產(chǎn)和使用燃?xì)獾某鞘兄?，現(xiàn)擁有地下燃?xì)夤芫W(wǎng)2156公里，燃?xì)饩用裼脩?0萬戶，工業(yè)用戶3000多戶。隨著沈陽(yáng)市城市建設(shè)的飛速發(fā)展，我市的燃?xì)夤艿烙脩艏肮芫W(wǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規(guī)劃、科學(xué)管理、安全供氣、優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的要求，因此，尋求一種高科技、現(xiàn)代化的管理手段是當(dāng)務(wù)之急，我公司經(jīng)多方面調(diào)研分析，認(rèn)為建立地下燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)是解決問題的捷徑，通過地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理，以便為城市燃?xì)庖?guī)劃、管網(wǎng)管理、燃?xì)馐鹿暑A(yù)防及突發(fā)事故的處理等迅速、準(zhǔn)確地提供管網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。
該系統(tǒng)是采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、地理信息技術(shù)，建立在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)上，支持大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)平臺(tái)上，可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、燃?xì)庥脩艄芾砑熬C合查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，各管網(wǎng)相關(guān)部門可以實(shí)現(xiàn)在各自部門同時(shí)查閱管網(wǎng)信息，以提高管網(wǎng)信息利用的效率。該系統(tǒng)建設(shè)分兩期進(jìn)行，一期工程主要完成數(shù)據(jù)的采集、管理、更新、查詢、分析等主要功能，二期主要完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)。
二、技術(shù)路線
煤氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建立是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其建設(shè)的好壞不僅影響系統(tǒng)自身的應(yīng)用情況，也將對(duì)整個(gè)沈陽(yáng)市城市地理信息系統(tǒng)的推廣產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。為此，在設(shè)計(jì)和建設(shè)中必須遵循以下原則：
規(guī)范化原則
城市建設(shè)地理信息系統(tǒng)須嚴(yán)格遵循國(guó)家、遼寧省及沈陽(yáng)市有關(guān)城市規(guī)劃、建設(shè)與管理的法規(guī)。數(shù)據(jù)的分類編碼應(yīng)該嚴(yán)格遵循現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)遼寧省和沈陽(yáng)市的地方特色，制訂適合于本系統(tǒng)的分類編碼方案。
先進(jìn)性原則
系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)應(yīng)該立足于較高的起點(diǎn)，在考慮性能價(jià)格比的同時(shí)必須著重考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性。在軟硬件平臺(tái)的選用上考察國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)，同時(shí)也應(yīng)考慮系統(tǒng)的通用性及各部門現(xiàn)有的軟硬件平臺(tái)及應(yīng)用水平，便于該項(xiàng)目的成果盡早產(chǎn)生效益。本系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)采用國(guó)際上處于領(lǐng)先水平的美國(guó)ESRI(EnvironmentalSourceResearchlnstitute)的Arclnf08，使系統(tǒng)立足于高起點(diǎn)，為煤氣系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。
完備性原則
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能體系應(yīng)能充分滿足用戶提出的合理需求。
適用性原則
系統(tǒng)應(yīng)具有良好的人機(jī)交互界面，易于使用，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，全面考慮各種特殊情況，使系統(tǒng)具有通用性。
示范性原則
沈陽(yáng)市煤氣地理信息系統(tǒng)是遼寧省第一家專業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的建立為沈陽(yáng)市其它管網(wǎng)系統(tǒng)的建立積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也可以為其它兄弟城市建立管網(wǎng)系統(tǒng)提供寶貴的技術(shù)支持。
可擴(kuò)充性原則
系統(tǒng)的要素、編碼、功能和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)都必須易于擴(kuò)充，以滿足系統(tǒng)進(jìn)一步的發(fā)展和沈陽(yáng)市城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的需要。
三、系統(tǒng)一期工程
目前，沈陽(yáng)市煤氣總公司的管網(wǎng)資料主要以紙質(zhì)的500圖、臺(tái)帳、竣工檔案等形式存儲(chǔ)，無任何數(shù)字化管網(wǎng)信息，因此系統(tǒng)一期的一項(xiàng)主要工作是建立管網(wǎng)地理數(shù)據(jù)庫(kù)，此項(xiàng)工作主要由屬性錄入子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)來完成。
l、煤氣屬性數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)
說明：在系統(tǒng)建立初期，為了方便用戶屬性的錄入，用VB和Access相結(jié)合開發(fā)了屬性數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)，它主要應(yīng)用于系統(tǒng)建立初期屬性數(shù)據(jù)的大量錄入，系統(tǒng)建立以后，不再使用此系統(tǒng)。
錄入：通過拷貝、提供可選項(xiàng)等方式，提高屬性數(shù)據(jù)錄入的效率，錄入過程中可以實(shí)現(xiàn)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(jí)用戶可以實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的批量更新、恢復(fù)。
報(bào)表：可以實(shí)現(xiàn)條件報(bào)表，動(dòng)態(tài)報(bào)表
2、煤氣數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)
說明：在系統(tǒng)建立初期，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化各工序的管理，圖形和屬性數(shù)據(jù)的掛接，圖幅的拼接，錯(cuò)誤的檢查等工作，用VB和Maplnfo相結(jié)合開發(fā)了數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，它主要應(yīng)用于系統(tǒng)建立初期。
管點(diǎn)分類：在拼接完成的1：5000區(qū)塊上，完成調(diào)壓站、抽水缸、節(jié)點(diǎn)、罐站、閥門井的分離
屬性掛接：在拼接完成的1：5000區(qū)塊分類表上，實(shí)施點(diǎn)屬性的掛接，全市拼接完成之后，完成點(diǎn)屬性向線屬性的抽取。
查錯(cuò)：查出各種圖面錯(cuò)誤(符號(hào)用錯(cuò)、線端點(diǎn)無點(diǎn)符號(hào)、點(diǎn)符號(hào)不在線上、重復(fù)點(diǎn)、懸掛點(diǎn)、重復(fù)線、點(diǎn)號(hào)重復(fù)、點(diǎn)號(hào)為空)
拼圖：完成1：5000范圍內(nèi)的拼圖，全市的拼圖·轉(zhuǎn)換：利用Maplnfo的轉(zhuǎn)換工具，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Arclnfo的E00格式或CAD格式。
打印輸出：查詢結(jié)果報(bào)表，總表報(bào)表、標(biāo)準(zhǔn)圖幅打印
3、煤氣地理信息系統(tǒng)
說明：在ARC／INF08環(huán)境下，以VB6．0作為系統(tǒng)二次開發(fā)語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)煤氣管網(wǎng)的專業(yè)化管理。
查詢：快速查詢、組合查詢、關(guān)聯(lián)查詢、空間查詢。
統(tǒng)計(jì)：快速統(tǒng)計(jì)、組合統(tǒng)計(jì)、關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)、空間統(tǒng)計(jì)。
專題圖：以字段為依據(jù)、生成各種專題地圖。
標(biāo)注：根據(jù)標(biāo)注參數(shù)設(shè)置，完成自動(dòng)標(biāo)注、扯旗標(biāo)注。
分析：垂距分析、爆管分析、橫剖面分析、縱剖面分析、兩點(diǎn)連通分析開關(guān)測(cè)試、預(yù)警分析、水力計(jì)算、動(dòng)態(tài)監(jiān)控口
圖形管理：開始編輯、拴點(diǎn)上圖、捕捉設(shè)置、停止編輯、圖幅打印、沿道路打印。
屬性管理：?jiǎn)斡涗泴傩怨芾怼⒍嘤涗泴傩怨芾?、更新維護(hù)次數(shù)、報(bào)表打印。
動(dòng)態(tài)報(bào)表：查詢、統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果的動(dòng)態(tài)報(bào)表。
圖紙輸出：標(biāo)準(zhǔn)圖紙的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：與Maplnfo或AutoCAD之間的雙向轉(zhuǎn)換。
4、動(dòng)態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)
利用煤氣總公司已建成的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)在SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)在電子地圖上的動(dòng)態(tài)顯示。
四、系統(tǒng)二期網(wǎng)絡(luò)工程
煤氣二期網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在煤氣一期工程系統(tǒng)(單機(jī)版)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了網(wǎng)絡(luò)功能。二期工程的建立可以更好地發(fā)揮煤氣數(shù)據(jù)資源的價(jià)值，煤氣數(shù)據(jù)資源是煤氣公司寶貴財(cái)富，是近，百年來，幾代煤氣人辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶，它的數(shù)字化、錯(cuò)誤的糾正更是耗費(fèi)了大量的人力、物力
，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以使煤氣總公司這一寶貴的財(cái)富發(fā)揮其應(yīng)有的作用和功能。二期網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)與施，使各管網(wǎng)相關(guān)的部門可以及時(shí)了解最新的管網(wǎng)信息，為管網(wǎng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)、更新、管理提供高效、準(zhǔn)確、及時(shí)的管網(wǎng)信息，加強(qiáng)管網(wǎng)科學(xué)化、自動(dòng)化管理，為沈陽(yáng)煤氣事業(yè)的騰飛，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，造福子孫后代。系統(tǒng)二期網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)，使得煤氣公司的管網(wǎng)系統(tǒng)采用了客戶朋艮務(wù)器(C／S)方式，成為了真正的企業(yè)級(jí)的地理信息系統(tǒng)構(gòu)架，使得各管網(wǎng)相關(guān)部門，可以做到足不出產(chǎn)，便可以了解到最新的管網(wǎng)信息，使得煤氣公司在全國(guó)范圍內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先地位。
1、網(wǎng)絡(luò)工程目標(biāo)
提供沈陽(yáng)市煤氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)、管理一體化的解決方案，完成沈陽(yáng)市煤氣總公司企業(yè)級(jí)GIS體系，強(qiáng)化煤氣管網(wǎng)管理。
采用當(dāng)今世界最先進(jìn)的企業(yè)級(jí)GIS應(yīng)用構(gòu)架，采用符合技術(shù)發(fā)展和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，構(gòu)架先進(jìn)的企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)，使得系統(tǒng)的投資能夠長(zhǎng)期為用戶服務(wù)。實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)數(shù)據(jù)資源最大程度的共享，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、維護(hù)一體化。
提高管網(wǎng)信息的使用價(jià)值，使一期的投資達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
提高沈陽(yáng)市煤氣總公司的企業(yè)形象，為IS09000的認(rèn)證準(zhǔn)備雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備。
2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)的快速以太網(wǎng)，傳輸介質(zhì)采用100M的非屏蔽雙絞線，服務(wù)器及客戶端計(jì)算機(jī)通過中心的100M高性能交換機(jī)連接，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
沈陽(yáng)市煤氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)二期工程
該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明確，使用很少的投資實(shí)現(xiàn)完全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)便于系統(tǒng)的升級(jí)與擴(kuò)充。如果建立了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中心，不僅可以控制、維護(hù)各工作站數(shù)據(jù)的使用，還可以作為展示中心，如果與遙調(diào)、遙測(cè)系統(tǒng)相聯(lián)，還可以在投影上動(dòng)態(tài)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)的具體要求，系統(tǒng)使用高性能的服務(wù)器系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
本系統(tǒng)米用ESRI公司企業(yè)級(jí)GIS解決方案，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，采用三層結(jié)構(gòu)體系，底層為空間與屬性統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(數(shù)據(jù)庫(kù)采用”O(jiān)racle8i)；中間層為應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，應(yīng)用系統(tǒng)為ARCINFO與ARC—SDE，具有強(qiáng)大的空間分析能力，及空間數(shù)據(jù)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(fā)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，支持管網(wǎng)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、圖形打印、動(dòng)態(tài)報(bào)表、數(shù)據(jù)輸出或轉(zhuǎn)出等基本功能。系統(tǒng)采用ESRI公司的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)ARCSDE、Mapobjects，不僅考慮到與一期軟件平臺(tái)(ESRI
公司的Arclnf08)的兼容性，主要是考慮系統(tǒng)整體構(gòu)架的先進(jìn)性、可擴(kuò)充性和企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
系統(tǒng)采用大型數(shù)據(jù)庫(kù)0racle8i，主要是用于管線數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地形圖海量數(shù)據(jù)的管理。Oracle8i是當(dāng)今先進(jìn)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以同時(shí)存儲(chǔ)圖形信息和屬性信息，同時(shí)，它與ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好，可以保證系統(tǒng)能夠發(fā)揮最高的效率，同時(shí)也保證了方案的最優(yōu)性，保證系統(tǒng)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)落后。
3、方案特點(diǎn)
應(yīng)用當(dāng)今世界最為先進(jìn)的企業(yè)級(jí)GIS應(yīng)用框架，為煤氣工程提供了靈活、高效的企業(yè)級(jí)應(yīng)用解決方案，系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施，將使沈陽(yáng)市煤氣管網(wǎng)的管理達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，并接近國(guó)際同期水平。
系統(tǒng)是采用真正的客戶朋艮務(wù)器結(jié)構(gòu)的GIS系統(tǒng)，是在企業(yè)范圍內(nèi)高效、安全
地共享煤氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)的必然選擇。
采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，同時(shí)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性。
系統(tǒng)方案符合當(dāng)前煤氣管網(wǎng)管理和GIS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，特別是采用的GIS技術(shù)解決方案目前處于絕對(duì)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，通過系統(tǒng)運(yùn)行期間的升級(jí)、維護(hù)，能夠保證在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)落后。
合理的軟件配置，具有較好的性價(jià)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(hù)了前期投資，避免資源浪費(fèi)。
五、結(jié)語(yǔ)
沈陽(yáng)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?xì)夤芫W(wǎng)管理登上了新的臺(tái)階，但由于我市燃?xì)馐聵I(yè)起步較早，歷史原因造成燃?xì)夤芫€的部分?jǐn)?shù)據(jù)不詳，因此，管網(wǎng)資料需要進(jìn)一步完善，同時(shí)，今年啟動(dòng)二期工程的建設(shè)，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)完成，使得該系統(tǒng)能夠近早地為沈陽(yáng)市煤氣總公司服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
l、ESRI公司系列產(chǎn)品簡(jiǎn)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(tǒng)的建設(shè)原則
由于小浪底工程龐大、技術(shù)復(fù)雜，小浪底管理信息系統(tǒng)在建設(shè)過程中應(yīng)遵循以下原則：①充分借鑒國(guó)內(nèi)外已有的成果，吸收各方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。②遵循系統(tǒng)工程的原理和方法。將人員、設(shè)施設(shè)備、環(huán)境、技術(shù)等多種要素進(jìn)行優(yōu)化組合，發(fā)揮系統(tǒng)整體優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)整體功能。③綜合性原則。全面考慮主管部門、設(shè)計(jì)部門、實(shí)施部門的要求，兼顧其利益。④統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則。信息分類編碼（如圖紙和文件編碼）、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)等都應(yīng)貫徹國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范，保證系統(tǒng)的通用性，防止造成數(shù)據(jù)交換和信息集成的困難。⑤在總體規(guī)劃的框架下，要遵循急用項(xiàng)目先開發(fā)，分步實(shí)施，不斷完善的原則。⑥技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的原則。盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，在充分利用已有資源、保證技術(shù)先進(jìn)的前提下，進(jìn)行性價(jià)比分析，堅(jiān)持“以現(xiàn)有管理為基礎(chǔ)，逐步引入先進(jìn)的管理思想”的思想。⑦當(dāng)前需求與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展相兼顧的原則。小浪底管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足當(dāng)前管理工作需要的同時(shí)也應(yīng)考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展需求，如軟件系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性，以滿足計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異。
1.2小浪底管理信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)
為保證小浪底水利工程建設(shè)管理的科學(xué)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化，結(jié)合目前水利行業(yè)的信息化狀態(tài)和小浪底工程建設(shè)的實(shí)際情況，確定小浪底管理信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)如下：①在小浪底已有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和改造，建立小浪底工程范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，使鄭州總部、洛陽(yáng)基地及北京水利部等構(gòu)成廣域網(wǎng)，為小浪底工程管理信息系統(tǒng)的運(yùn)行提供一個(gè)暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。②基于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性原理，規(guī)劃主題數(shù)據(jù)庫(kù)，建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)模型。③逐步形成“以信息管理為基礎(chǔ)的項(xiàng)目協(xié)調(diào)、合同管理、投資控制、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制”的國(guó)際化的管理模式。④各辦公軟件系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)用性、先進(jìn)性、可擴(kuò)展性，使各部門間實(shí)現(xiàn)信息共享、協(xié)同工作，支持管理層能夠及時(shí)掌握工程建設(shè)情況，便于綜合分析，輔助決策。⑤基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)，逐步開發(fā)公文、財(cái)務(wù)、人事、勞資、檔案、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)、固定資產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理等各項(xiàng)業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)，所有子系統(tǒng)的日常運(yùn)行均在Internet上進(jìn)行，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、無紙化辦公。⑥應(yīng)用軟件需提供充分的、可擴(kuò)展的接口，便于以后的擴(kuò)展、升級(jí)。
2管理軟件的開發(fā)及應(yīng)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(yù)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(yè)主和工程師的管理水平、實(shí)現(xiàn)高效化管理。①工程師運(yùn)用P3軟件的報(bào)告系統(tǒng)從不同方位、不同視角對(duì)承包商進(jìn)度計(jì)劃的科學(xué)性、合理性、可操作性進(jìn)行分析和評(píng)估。②工程開工后，工程師運(yùn)用P3軟件制定工程師的進(jìn)度計(jì)劃。隨著工程的正常進(jìn)行，不同的使用者、施工區(qū)，可以對(duì)工程師的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步的深化。③工程正式開啟后，承包商在合同規(guī)定的期限內(nèi)向工程師提交進(jìn)度報(bào)告。工程師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管記錄和合同對(duì)工程的要求，對(duì)工程進(jìn)行跟蹤與控制，從而保證工程按期、保質(zhì)的完成。④除了運(yùn)用P3軟件對(duì)小浪底工程進(jìn)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(yōu)化等方面的問題。
3小浪底水利工程管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理
3.1項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理是在管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)論、控制論等學(xué)科的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代建設(shè)項(xiàng)目和高科技開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成的邊緣學(xué)科。它對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)從識(shí)別到分析乃至采取應(yīng)對(duì)措施等一系列過程，主要包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)量化、風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策等內(nèi)容。小浪底水利工程管理信息系統(tǒng)不僅是一個(gè)技術(shù)工程，也是一個(gè)管理工程和系統(tǒng)工程。由于該工程浩大、難度系數(shù)高，在實(shí)施過程中，必然面臨著許多風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理，對(duì)可能導(dǎo)致失敗的項(xiàng)目不確定性進(jìn)行預(yù)測(cè)、識(shí)別、分析、評(píng)估和有效處置，將為項(xiàng)目的成功實(shí)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(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分類
小浪底水利工程管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)主要來源于以下三個(gè)①技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。很多新技術(shù)、新工藝都是伴隨著新項(xiàng)目的實(shí)施需要而同期研究的，因此，在實(shí)施初期，對(duì)這些新技術(shù)、新工藝能否在規(guī)定的時(shí)間、既定的資源條件下完成要求的技術(shù)任務(wù)，具有不確定性。②管理風(fēng)險(xiǎn)。管理風(fēng)險(xiǎn)指在管理運(yùn)作過程中由于管理者的素質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、企業(yè)文化、管理過程等因素的影響，而產(chǎn)生信息不對(duì)稱、管理不善、判斷失誤等，從而影響管理的水平。③環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指由于人類活動(dòng)引起的，或由人類活動(dòng)與自然界的運(yùn)動(dòng)過程共同作用造成的，通過環(huán)境介質(zhì)傳播的，能對(duì)人類社會(huì)及其賴以生存、發(fā)展的環(huán)境產(chǎn)生破壞、損失乃至毀滅性作用等不利后果的事件的發(fā)生概率。
3.3小浪底水利工程管理信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)和重要組成部分，其目的就是確定何種風(fēng)險(xiǎn)事件（包括內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)和外在風(fēng)險(xiǎn)）可能影響項(xiàng)目，并為風(fēng)險(xiǎn)分析提供重要信息。德爾菲法（DelphiMethod）又稱專家會(huì)議預(yù)測(cè)法，是一種主觀預(yù)測(cè)方法。它以書面形式背對(duì)背地分輪征求和匯總專家意見，通過中間人或協(xié)調(diào)員把預(yù)測(cè)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(jīng)過反復(fù)征詢、歸納、修改，最后匯總成專家基本一致的看法，作為預(yù)測(cè)的結(jié)果。
3.4小浪底水利工程管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的量化和對(duì)策
項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)量化是指在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上，通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)相互作用的評(píng)估來評(píng)價(jià)項(xiàng)目可能的結(jié)果，綜合考慮損失率、損失程度及其它因素，分析風(fēng)險(xiǎn)可能對(duì)項(xiàng)目造成的影響，尋求應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策。風(fēng)險(xiǎn)時(shí)刻存在，要采取對(duì)策對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，就必須付出一定的代價(jià)。若完全控制風(fēng)險(xiǎn)，不僅不可能，而且要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力；若控制得太松，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率加大，就有可能會(huì)導(dǎo)致較大的損失。通過風(fēng)險(xiǎn)量化，可以明確風(fēng)險(xiǎn)控制措施是否值得。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)；時(shí)間；時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)；系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2012）0120016-02
自從二十世紀(jì)六十年代末世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）誕生以來，人類對(duì)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)就沒有停止過，而且經(jīng)過1973—1982年的大量實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，到八十年代末全面進(jìn)入了商業(yè)開發(fā)和運(yùn)作階段?，F(xiàn)在，GIS已經(jīng)被普遍用于測(cè)繪、資源開發(fā)與管理、農(nóng)林水利、城市建設(shè)與規(guī)劃、國(guó)防建設(shè)和全球變化與地學(xué)研究領(lǐng)域。
在GIS不斷發(fā)展和完善的過程中，新的觀念和思想使計(jì)算機(jī)技術(shù)具有了靈魂和指導(dǎo)。可以說GIS是將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與地學(xué)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)完美結(jié)合的杰作之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，GIS關(guān)于對(duì)具體事物的描述方法從單一實(shí)體，相互聯(lián)系的平面投影，到更加廣闊的空間，在不斷完善。
1 時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)（TGIS）的產(chǎn)生和發(fā)展
時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)（Temporal Geographic Information System，TGIS）是能夠處理時(shí)間因素，可跟蹤和分析空間信息隨時(shí)間變化的地理信息系統(tǒng)。TGIS的觀念最早由Thrift在1977年首次提出，Basoglu和Morrison于1978年設(shè)計(jì)了最早的HGIS（Historical Geographic InformationSystem）。但由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，此后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)TGIS無人問浸。直到Lorentzos和Langran分別于1988年和1989年完成了關(guān)于TGIS方面的博士論文，才將TGIS的研究重新推向了一個(gè)。
為促進(jìn)TGIS的發(fā)展，1996年UCGIS（University Consortium forGeographic Information Science）將TGIS作為“地理描述擴(kuò)展”的一部分列入GISci十大優(yōu)先研究領(lǐng)域之列。使TGIS的研究廣泛展開。
1.1 時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)（TGIS）的涵義
空間（Location）、時(shí)間（Time）和屬性（Attribution）是描述客觀對(duì)象的三個(gè)基本要素。但相對(duì)成熟的GIS對(duì)空間和屬性的描述比較全面，對(duì)時(shí)間性的處理大多是靜態(tài)的。GIS對(duì)客觀對(duì)象是“快照”式的描述，系統(tǒng)對(duì)“過去”和“將來”的描述非常困難。而且，由于來自不同時(shí)間的信息可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤匹配，實(shí)際中往往造成分析中的邏輯錯(cuò)誤。這就在一定程度上限制了GIS的應(yīng)用，尤其是對(duì)時(shí)間性要素要求比較嚴(yán)格的管理活動(dòng)。
TGIS是能夠跟蹤和分析隨時(shí)間變化的空間、非空間信息的地理信息系統(tǒng)。在TGIS中，地理實(shí)體對(duì)象可以描述為如下的關(guān)系：
E=f（S，T，A）
其中：E為被描述的地理實(shí)體或事件；f為映射關(guān)系；S為空間參數(shù)，通過空間坐標(biāo)體系和空間關(guān)系來描述；T為時(shí)間參數(shù)，通過時(shí)間坐標(biāo)體系和對(duì)象的發(fā)展過程的關(guān)系來描述；A為屬性參數(shù)，是對(duì)被描述的、具有特定的空間和時(shí)間參數(shù)的地理實(shí)體的特性的描述。
由于地理實(shí)體的空間、時(shí)間和屬性要素具有不可分割性，因而只有對(duì)這三個(gè)屬性的完整表達(dá)才能揭示地理實(shí)體和現(xiàn)象的特征、規(guī)律。完善的TGIS應(yīng)該具有基本的儲(chǔ)存、分析、更新、質(zhì)量控制、調(diào)度、模擬以及靜態(tài)制圖的功能。
1.2 關(guān)于TGIS中的時(shí)間
傳統(tǒng)的GIS基本上是針對(duì)空間和屬性兩方面的數(shù)據(jù)，而TGIS還要在此基礎(chǔ)上考慮時(shí)間要素。因此，需要對(duì)時(shí)間要素進(jìn)行認(rèn)真分析。
從信息系統(tǒng)來看，時(shí)間是一條沒有端點(diǎn)、向過去和將來無限延伸的線軸。由于客觀地理實(shí)體與光速之比可以忽略不計(jì)，因此，可以認(rèn)為時(shí)空之間不產(chǎn)生相互作用，時(shí)間僅是一種特殊的測(cè)度標(biāo)準(zhǔn)，它反映了事件序列的表現(xiàn)形式。在TGIS中，根據(jù)時(shí)間對(duì)事件的影響可以將時(shí)間類型歸納如表1。
在系統(tǒng)信息中包含了上述的時(shí)間信息，就可以使GIS的分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)等功能更進(jìn)一步。而目前對(duì)TGIS研究的重點(diǎn)之一正是如何處理因引入時(shí)間要素而成幾何積數(shù)增加的數(shù)據(jù)信息。
2 時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)（TGIS）發(fā)展的相關(guān)技術(shù)
2.1 計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)是TGIS的基礎(chǔ)
從GIS的發(fā)展過程可以清楚地看出，GIS的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的每一次突破都會(huì)帶來GIS的大發(fā)展。但是，TGIS從一開始就受到海量數(shù)據(jù)和計(jì)算速度的影響。實(shí)際上，數(shù)據(jù)和計(jì)算速度同是時(shí)間這一個(gè)問題的兩個(gè)方面。在計(jì)算速度一定的情況下，隨著數(shù)據(jù)的增加。處理的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)；在數(shù)據(jù)信息量不斷增加的情況下，計(jì)算速度得不到同步提高，處理的時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)。可見，時(shí)間是數(shù)據(jù)信息處理中的主要因素之一。同時(shí)，合理的時(shí)間組織一方面可以系統(tǒng)中減少數(shù)據(jù)的冗余，另一方面又可以提高系統(tǒng)的運(yùn)算速度。因此時(shí)間又是影響計(jì)算機(jī)處理的主要因素之一。正確處理時(shí)間因素是當(dāng)前計(jì)算機(jī)發(fā)展中必須面對(duì)的一個(gè)主要問題，也是TGIS的發(fā)展契機(jī)。
目前，隨著計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存技術(shù)和運(yùn)算速度的不斷提高，TGIS的研究具備了必要的基礎(chǔ)。而由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)化的加快，數(shù)據(jù)信息共享的逐步實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)約了系統(tǒng)內(nèi)有效的儲(chǔ)存空間，對(duì)TGIS的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
2.2 時(shí)間數(shù)據(jù)的合理組織是IGIS的保障
時(shí)間僅是描述客觀對(duì)象的三大要素之一，而且它必須依附于客觀對(duì)象才具有實(shí)際意義。為了全面、系統(tǒng)、真實(shí)地反映客觀對(duì)象，需要將其屬性賦以對(duì)應(yīng)的時(shí)間。因此，TGIS中的時(shí)間比較復(fù)雜（見表1）。
對(duì)這些時(shí)間屬性的管理，目前主要有三種模式：第一是在傳統(tǒng)GIS中空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，重新構(gòu)建時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)來管理事件的時(shí)間要素，即時(shí)間作為新的一維；第二是在傳統(tǒng)的GIS中的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中，增加相關(guān)的時(shí)間記錄來管理對(duì)象的時(shí)間要素，即時(shí)間作為附加的屬性數(shù)據(jù)；第三是面向?qū)ο蟮姆椒?，打破關(guān)系模型范式的限制，直接支持對(duì)象的嵌套及變長(zhǎng)記錄。其中第二種模式比較容易實(shí)現(xiàn)，但準(zhǔn)確度受數(shù)據(jù)容量的限制，而且運(yùn)行速度比較慢。第一種和第三種模式的研究是當(dāng)前的熱點(diǎn)。
從信息系統(tǒng)的角度來看，構(gòu)建獨(dú)立的時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)是TGIS的發(fā)展方向。而面向?qū)ο蟮臅r(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)可以更直觀地反映時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。但由于具有時(shí)空特性的數(shù)據(jù)信息的復(fù)雜性，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，雖然對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)管理的研究不少，但效果并不理想。郭達(dá)志等于1993年提出了用十六叉樹表示礦山GIS中的空間和時(shí)間的四維數(shù)據(jù)模型，但對(duì)離散變化、多邊形、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等空間對(duì)象，這種形式的效率比較低。陳晉等于1995年提出了時(shí)空一體化的TGIS數(shù)據(jù)模型，應(yīng)用效果則受到計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響。目前關(guān)于TGIS數(shù)據(jù)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(shí)空組合體模型（Time—space composite）等。相對(duì)來講，時(shí)空組合體模型可以將時(shí)間和空間屬性有機(jī)地結(jié)合起來，便于系統(tǒng)分析、管理功能的實(shí)現(xiàn)。
以合理的數(shù)據(jù)模型為框架，對(duì)時(shí)間信息應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)式管理。針對(duì)大量的時(shí)間數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式，Snodgrass和Ahn（1987）將時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)具體分為四類（如表2）。實(shí)際設(shè)計(jì)中采用最多的是歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。一般可以將描述對(duì)象的時(shí)間在具體分類的基礎(chǔ)上，不斷把靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息存入構(gòu)建的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)聯(lián)。
2.3 與相關(guān)系統(tǒng)的有效關(guān)聯(lián)是IGIS發(fā)展的前提
TGIS可以自成系統(tǒng)，但這一系統(tǒng)并不是完全孤立的系統(tǒng)，它是在傳統(tǒng)GIS的基礎(chǔ)上，充分考慮時(shí)間要素對(duì)客觀對(duì)象的動(dòng)態(tài)影響建立起來的。因此，TGIS的關(guān)系相對(duì)更加復(fù)雜。
首先，TGIS必須處理好系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)關(guān)系。TGIS要充分利用傳統(tǒng)GIS已經(jīng)建立起來的信息關(guān)系，利用其中的空間、屬性數(shù)據(jù)信息，在此基礎(chǔ)上增加時(shí)間要素以滿足相關(guān)分析、管理的要求。因此，建立TGIS決不時(shí)拋開傳統(tǒng)的GIS，而是以GIS為基礎(chǔ)。這就要求TGIS中新增的時(shí)間數(shù)據(jù)模型必須與GIS系統(tǒng)中已經(jīng)建立起來的模型相互兼容，保證系統(tǒng)內(nèi)信息的完全共享。
其次，TGIS的運(yùn)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(chǔ)系統(tǒng)所提供的信息。這一方面是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問題，要求數(shù)據(jù)資料必須標(biāo)準(zhǔn)化；另一方面要求TGIS必須是一個(gè)開放的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息既可以傳入，也可以讀出，只要符合規(guī)定的權(quán)限。
另外，GIS整體也在不斷發(fā)展完善，TGIS的發(fā)展實(shí)質(zhì)上是進(jìn)一步架通管理與相關(guān)專業(yè)的橋梁。以GIS為基礎(chǔ)平臺(tái)來發(fā)展管理系統(tǒng)，將會(huì)使現(xiàn)代管理手段發(fā)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(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該具有管理的理念，為系統(tǒng)的不斷豐富留有余地。
3 TGIS的發(fā)展展望
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)仍在以加速度的方式發(fā)展，將為TGIS的發(fā)展提供更加有力的支撐。因此，TGIS不斷發(fā)展完善是必然的。TGIS作為GIS的一個(gè)重要發(fā)展方向，隨著相關(guān)技術(shù)的突破，其研究水平會(huì)迅速提高，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。
3.1 計(jì)算機(jī)處理速度的進(jìn)一步提高將為TGIS的發(fā)展提供更有力的支撐
隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)速度仍在不斷提高，這為TGIS技術(shù)的突破提供了有力的技術(shù)保障。眾所周知，GIS面對(duì)的是海量數(shù)據(jù)，增加時(shí)間屬性，客觀對(duì)象的數(shù)據(jù)信息就會(huì)成倍增加，處理工作量就會(huì)以幾何積數(shù)的方式增加。計(jì)算機(jī)處理速度的提高，將使這一問題得到相應(yīng)的解決。
同時(shí)計(jì)算機(jī)速度的提高，會(huì)相應(yīng)地提高工作效率，進(jìn)一步擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，這為TGIS的普及應(yīng)用做好了操作上的準(zhǔn)備，為TGIS軟件系統(tǒng)的推廣提前培育了市場(chǎng)。TGIS系統(tǒng)會(huì)逐步形成一個(gè)不斷推出、檢驗(yàn)、進(jìn)一步改進(jìn)的良性循環(huán)。從而促進(jìn)TGIS的不斷發(fā)展。
3.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展將為IGIS的發(fā)展減輕數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使信息工業(yè)突飛猛進(jìn)，也為TGIS的發(fā)展創(chuàng)造了條件。隨著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的加快，長(zhǎng)期以來困擾TGIS的數(shù)據(jù)問題可以得到一定的解決。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施以后，通過建立數(shù)據(jù)信息共享基本數(shù)據(jù)庫(kù)，將其與相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和及時(shí)傳輸，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來減輕TGIS的數(shù)據(jù)管理負(fù)擔(dān)（如圖1）。
3.3 IGIS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展
TGIS是GIS的發(fā)展方向之一，但GIS也僅是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)小系統(tǒng)。因此，TGIS的發(fā)展本身就應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持系統(tǒng)論的觀點(diǎn)。目前雖然研究TGIS的學(xué)者不少，但大多是從技術(shù)上來尋求突破，從管理學(xué)的角度來進(jìn)行研究的并不是很多。
經(jīng)過SARS等一系列公共衛(wèi)生突發(fā)事件后，應(yīng)急信息系統(tǒng)的建設(shè)受到了空前的重視。我國(guó)各級(jí)政府、各部門都把應(yīng)急信息系統(tǒng)或應(yīng)急指揮中心的建設(shè)提上了議事日程。例如，北京市公共衛(wèi)生信息應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，就是在以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)基礎(chǔ)上，把應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生突發(fā)事件作為一個(gè)主要建設(shè)目標(biāo)；衛(wèi)生部應(yīng)急指揮中心向社會(huì)公開招標(biāo)，征集建設(shè)方案，等等。在政府推動(dòng)下，應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高峰期。
應(yīng)急信息系統(tǒng)的建設(shè)受到全社會(huì)范圍的重視，這是一件好事。但同時(shí)也帶來了問題：系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)到底是什么？多個(gè)相關(guān)項(xiàng)目如何統(tǒng)籌？怎樣處理應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)與業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)的關(guān)系？應(yīng)急信息系統(tǒng)的功能邊界應(yīng)該如何劃分？等等。對(duì)這些問題如果沒有一個(gè)正確的思路，應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)的大規(guī)模投入就難以收到應(yīng)有的社會(huì)效益，甚至象以前辦公自動(dòng)化和門戶網(wǎng)站一樣，變?yōu)橐粓?chǎng)“運(yùn)動(dòng)”。
本文試圖對(duì)應(yīng)急信息系統(tǒng)給出一個(gè)目標(biāo)，描述“理想”情況下的系統(tǒng)模型和需求；在此基礎(chǔ)上給出對(duì)整個(gè)應(yīng)急信息系統(tǒng)規(guī)劃的看法。
二、應(yīng)急信息系統(tǒng)的目標(biāo)和功能需求分析
應(yīng)急信息系統(tǒng)的目標(biāo)，就是配合危機(jī)管理的全過程，應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大面積的、跨專業(yè)和部門的信息資源、處理資源和通訊資源的實(shí)時(shí)調(diào)度，使應(yīng)急指揮過程更加科學(xué)化和可視化。
這里用到了一個(gè)超越“應(yīng)急”的概念——危機(jī)管理，我們把支持危機(jī)管理作為應(yīng)急信息系統(tǒng)的目標(biāo)。這是因?yàn)椋畲笙薅葴p少各種突發(fā)或緊急事件帶來的損失，不僅僅要求我們?cè)谑录l(fā)生后做出迅速、準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)和處理，還要求我們?cè)谑录捌谶M(jìn)行預(yù)警和辨識(shí)、在后期進(jìn)行常態(tài)恢復(fù)。“危機(jī)管理”的三階段理論更能指導(dǎo)我們運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)突發(fā)或緊急事件全面、全程的支持。
顯然，這一目標(biāo)，不是一個(gè)單純的信息系統(tǒng)可以達(dá)到的。它要依賴基礎(chǔ)性的網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)專業(yè)化的應(yīng)用系統(tǒng)，要依賴多種技術(shù)的支持。但是，越是復(fù)雜，我們就越應(yīng)該分析清楚，那些是核心、哪些是基礎(chǔ)、哪些是錦上添花；哪些應(yīng)該先建，哪些可以后建。否則眉毛胡子一把抓，不利于復(fù)雜系統(tǒng)的建設(shè)和統(tǒng)一的規(guī)劃。
我們用如下的三層邏輯模型表示應(yīng)急信息系統(tǒng)及其支持系統(tǒng)的關(guān)系。
……
應(yīng)急信息系統(tǒng)
信息處
理系統(tǒng)
通訊調(diào)
度系統(tǒng)
信息
采集
信息
調(diào)度
資源
調(diào)度
信息
表現(xiàn)
基本網(wǎng)絡(luò)和通訊系統(tǒng)
輔助
決策
應(yīng)用支持層
集成應(yīng)用層
基礎(chǔ)設(shè)施層
GIS
應(yīng)急信息系統(tǒng)的三層邏輯模型
各層的關(guān)系如下：最高層即是應(yīng)急信息系統(tǒng)的核心功能，它是一種集成式應(yīng)用；專業(yè)化的信息處理系統(tǒng)和各種相對(duì)成熟的技術(shù)系統(tǒng)（如GIS和Call Center系統(tǒng)）是構(gòu)建應(yīng)急信息系統(tǒng)的支撐性應(yīng)用，我們稱之為應(yīng)用支撐層；而基本網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)是以上所有應(yīng)用的基礎(chǔ)。相鄰層次之間有著雙向的信息供求關(guān)系。
我們從對(duì)信息的處理角度來分解應(yīng)急信息系統(tǒng)的功能目標(biāo)。
任何類型和目的的應(yīng)急指揮系統(tǒng)，都具有以下功能特性：
1、信息匯聚：從應(yīng)急事件現(xiàn)場(chǎng)或監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)采集到的各種信息，將被傳輸?shù)叫畔R聚點(diǎn)（應(yīng)急指揮中心）。這些信息可能是直接事件現(xiàn)場(chǎng)的視音頻信息，也可能是來自傳感設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備的信息或信號(hào)，還可能是來自相關(guān)的專業(yè)化信息處理系統(tǒng)的數(shù)字化信息。
2、信息表現(xiàn)：應(yīng)急信息系統(tǒng)應(yīng)該有直觀而準(zhǔn)確的信息表現(xiàn)形式，為指揮員進(jìn)行指揮調(diào)度和輔助決策提供最大的幫助。GIS是一項(xiàng)廣泛使用的技術(shù)，可以將危機(jī)管理所涉及的信息（如危機(jī)態(tài)勢(shì)、應(yīng)急指揮相關(guān)資源分布、應(yīng)急方案等）在基礎(chǔ)的空間地理圖形上形象地表現(xiàn)出來，便于指揮和決策人員直觀地進(jìn)行形式判斷、形成決策或進(jìn)行資源調(diào)度；各種信息還可能要借助一定的顯示設(shè)備和顯示控制系統(tǒng)表現(xiàn)出來。
3、信息調(diào)度：所有信息在匯聚點(diǎn)被組合和集中呈現(xiàn)，供指揮中心的指揮決策人員作為決策和調(diào)度依據(jù)；有時(shí)還要將信息分發(fā)下級(jí)指揮中心（或分中心）的不同的專業(yè)化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，或從這些系統(tǒng)收集處理結(jié)果。
4、通訊和物資資源調(diào)度：應(yīng)急指揮最終都表現(xiàn)為通過一定的通訊手段，完成一定的人力、物力資源調(diào)度。例如警力的調(diào)度、救災(zāi)物資和設(shè)施調(diào)度、對(duì)事件現(xiàn)場(chǎng)的疏導(dǎo)和部署，等等。
5、輔助分析決策：在應(yīng)急指揮過程中，提供一些邏輯分析模型、統(tǒng)計(jì)模型或預(yù)案，以及案例庫(kù)中的參考案例，幫助指揮員進(jìn)行理性決策；同時(shí)，應(yīng)急信息系統(tǒng)還應(yīng)記錄下整個(gè)指揮調(diào)度的過程，形成完整案例，豐富案例庫(kù)，為實(shí)現(xiàn)知識(shí)化、智能化的危機(jī)管理作積累。
以上是一個(gè)較為抽象的邏輯功能模型，它有助于我們把握應(yīng)急信息系統(tǒng)的核心建設(shè)目標(biāo)，合理運(yùn)用各種技術(shù)和各種“物理的”系統(tǒng)。
三、應(yīng)急信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的周邊關(guān)系
1、技術(shù)型應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)急信息系統(tǒng)的關(guān)系
在應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)域的最大誤區(qū)，在于信息系統(tǒng)功能需求分析的缺失——從需求的陳述（實(shí)質(zhì)上是一種需求定義）直接跳到技術(shù)方案，甚至成為技術(shù)方案或產(chǎn)品的簡(jiǎn)單堆砌。以技術(shù)方案代替功能需求，這似乎已經(jīng)成為了一種應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)中的普遍現(xiàn)象。
例如，我們經(jīng)常能在招標(biāo)書或所謂規(guī)劃中看到這樣的做法：即直接把“數(shù)字錄音系統(tǒng)”、“大屏幕顯示系統(tǒng)”、“地理信息系統(tǒng)”等作為“需求”本身的內(nèi)容，對(duì)具體的技術(shù)實(shí)施方案和產(chǎn)品型號(hào)進(jìn)行招標(biāo)，甚至還有的招標(biāo)書把“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)”也作為應(yīng)急信息系統(tǒng)需求的一部份提出來。這里面缺少了對(duì)應(yīng)急信息系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容和目標(biāo)的把握，缺少了一個(gè)理性的論證和分析過程。這樣的“需求”拿出來招標(biāo)，多半會(huì)造成建設(shè)的混亂和失控。
并不是說以上的技術(shù)系統(tǒng)不能作為應(yīng)急信息系統(tǒng)的一部分，相反，邏輯的功能最終都會(huì)落實(shí)為一系列“物理”的技術(shù)子系統(tǒng)。但是我們?cè)谶M(jìn)行技術(shù)子系統(tǒng)的劃分和分包之前，有必要對(duì)有機(jī)信息系統(tǒng)的“原始”功能需求作一定義和陳述，為技術(shù)方案的展開提供理性的約束，而不會(huì)被技術(shù)牽著鼻子走。
例如，GIS是一種廣泛使用的、成熟的技術(shù)，也已經(jīng)形成相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)。獨(dú)立運(yùn)行的GIS甚至可能成為整個(gè)應(yīng)急信息系統(tǒng)中最主要的操作平臺(tái)。這也是一些項(xiàng)目直接把GIS作為一種“默認(rèn)”的“需求”的原因。但是，應(yīng)急信息系統(tǒng)是否要采納GIS，還要看具體的應(yīng)用領(lǐng)域是否具備了應(yīng)用GIS的數(shù)據(jù)條件和環(huán)境。而且，即使有必要和有條件使用GIS，也要從整個(gè)應(yīng)急信息系統(tǒng)的總體目標(biāo)出發(fā)進(jìn)行分析，提出技術(shù)應(yīng)用需求：
第一， 要實(shí)現(xiàn)應(yīng)急信息系統(tǒng)與GIS的雙向聯(lián)動(dòng)。GIS雖然可以獨(dú)立運(yùn)行，但在應(yīng)急信息系統(tǒng)環(huán)境下，應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急信息系統(tǒng)與GIS的多種聯(lián)動(dòng)方式——包括雙向的相互驅(qū)動(dòng)和基于數(shù)據(jù)共享的獨(dú)立操作，等等；
第二， 要實(shí)現(xiàn)應(yīng)急信息系統(tǒng)與GIS的底層整合。GIS系統(tǒng)與應(yīng)急信息系統(tǒng)應(yīng)共同遵循一定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生和傳遞一致的數(shù)據(jù)；底層應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)共享或公用。
第三， GIS與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合。GIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自測(cè)繪部門，而應(yīng)急指揮所需的“活”的應(yīng)用數(shù)據(jù)往往來自其他業(yè)務(wù)部門，如建設(shè)、交通、氣象、衛(wèi)生，等等。為讓信息系統(tǒng)能夠運(yùn)行起來而“一勞永逸”地導(dǎo)入數(shù)據(jù)的做法是不可取的。應(yīng)該充分利用這些“活”的地理數(shù)據(jù)，建立與數(shù)據(jù)源進(jìn)行同步更新的完整機(jī)制，貫徹專用屬性數(shù)據(jù)“誰使用、誰負(fù)責(zé)”和合理共享的原則，避免產(chǎn)生新的信息孤島。
以上是應(yīng)急信息系統(tǒng)中對(duì)GIS的需求分析應(yīng)該考慮的內(nèi)容。只有對(duì)這些問題都分析清楚了，才可能對(duì)應(yīng)急信息系統(tǒng)中GIS的必要性、可行性和技術(shù)方案和造價(jià)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(qǐng)GIS廠商提供技術(shù)方案之前完成。
在應(yīng)急信息系統(tǒng)領(lǐng)域，類似的成熟技術(shù)系統(tǒng)還有Call Center、知識(shí)管理系統(tǒng)、視頻會(huì)議和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。對(duì)這些相對(duì)成熟、“自成一體”的技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，都要作類似的分析，才能保證最后的應(yīng)急信息系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的、完整的、體現(xiàn)建設(shè)初衷的系統(tǒng)，而不是一組不分主次、繁復(fù)、獨(dú)立的技術(shù)系統(tǒng)。
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(shè)的通病。對(duì)于應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)而言，這種只有方案，沒有需求分析的現(xiàn)象尤其有害。因?yàn)閼?yīng)急信息系統(tǒng)的建設(shè)幾乎成了一種潮流，而且它同時(shí)承載著政府危機(jī)管理和電子政務(wù)信息資源整合的雙重重任。缺乏對(duì)需求的分析和規(guī)劃，會(huì)使應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)失去理性，導(dǎo)致盲目建設(shè)和重復(fù)建設(shè)，與信息資源整合的精神背道而馳。
2、專業(yè)化信息處理系統(tǒng)與應(yīng)急信息系統(tǒng)的關(guān)系
我們對(duì)應(yīng)急信息系統(tǒng)的需求認(rèn)識(shí)往往是始于“混沌”的。尤其是當(dāng)因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)缺位造成重大損失的時(shí)候，更是希望通過一個(gè)項(xiàng)目、甚至一個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)畢其功于一役。但是，應(yīng)急信息系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)危機(jī)管理中的決策支持，離開了專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)和專業(yè)化的信息處理系統(tǒng)的支持，應(yīng)急信息系統(tǒng)對(duì)科學(xué)決策的支持就會(huì)落空。另一方面，應(yīng)急信息系統(tǒng)往往是跨管理部門、跨專業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)，涉及多個(gè)專業(yè)系統(tǒng)。處理這種兼具“寬度”和“深度”的復(fù)雜需求的合理做法，是把項(xiàng)目進(jìn)行分解，把應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)與專業(yè)化信息處理系統(tǒng)進(jìn)行合理劃分。
一般來說，專業(yè)化信息系統(tǒng)負(fù)責(zé)專業(yè)化的信息監(jiān)測(cè)和預(yù)警、信息處理；應(yīng)急信息系統(tǒng)則負(fù)責(zé)信息的匯聚、分析，以及對(duì)會(huì)商、決策和資源調(diào)度的支持；二種系統(tǒng)之間通過共同認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)信息傳遞和工作協(xié)同。應(yīng)急信息系統(tǒng)從專業(yè)化信息處理系統(tǒng)中收集預(yù)警監(jiān)測(cè)的結(jié)果；應(yīng)急信息系統(tǒng)則向?qū)I(yè)化信息處理系統(tǒng)提交信息加工請(qǐng)求并收集信息處理結(jié)果。
檢驗(yàn)是否較好劃分了專業(yè)化信息處理系統(tǒng)和應(yīng)急信息系統(tǒng)界限的直接辦法，是看二者之間是否有足夠的獨(dú)立性。一個(gè)好的規(guī)劃和設(shè)計(jì)應(yīng)該是這樣的情形：應(yīng)急信息系統(tǒng)本身不一定很“專業(yè)”，但它能與很專業(yè)化的信息處理系統(tǒng)高效地協(xié)同工作。應(yīng)急信息系統(tǒng)的核心價(jià)值，在于它對(duì)跨專業(yè)的、公用資源的調(diào)度能力；專業(yè)的判斷和業(yè)務(wù)流程應(yīng)該留給專業(yè)化的信息處理系統(tǒng)。從這點(diǎn)上來說，應(yīng)急信息系統(tǒng)其實(shí)需要有一定的“通用性”。通用性越好，它動(dòng)態(tài)“接入”不同專業(yè)信息系統(tǒng)的能力就越強(qiáng)，整個(gè)大系統(tǒng)的“應(yīng)急”能力也就越好。
舉個(gè)例子，假設(shè)我們針對(duì)SARS的預(yù)防和控制建設(shè)了一個(gè)公共衛(wèi)生應(yīng)急信息系統(tǒng)，如果它不能百分之八十、九十，甚至更高比例地應(yīng)用到其它公共衛(wèi)生突發(fā)事件的處理上，那么它的規(guī)劃和需求定義就是失敗的。相反，如果我們?cè)谶M(jìn)行需求分析的時(shí)候，能把專業(yè)化事件處理的差異性需求盡可能地體現(xiàn)在“應(yīng)用支持層”的專業(yè)化信息處理系統(tǒng)中，那么無論是作為通用應(yīng)急指揮平臺(tái)的公共衛(wèi)生應(yīng)急信息系統(tǒng)，還是專業(yè)化的傳染病管理信息系統(tǒng)、醫(yī)院管理信息系統(tǒng)、以及各種科研信息系統(tǒng)，等等，都能沿著相對(duì)穩(wěn)固的需求軌跡發(fā)展。
四、應(yīng)急信息系統(tǒng)的規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)化
現(xiàn)在我們跳出單個(gè)應(yīng)急信息系統(tǒng)的需求分析，來看看多個(gè)系統(tǒng)——或者說整個(gè)城市級(jí)別的應(yīng)急信息系統(tǒng)——的需求，或者說一種規(guī)劃。
根據(jù)上面的分析可知，我們?nèi)绻捎靡粋€(gè)相對(duì)通用的“應(yīng)急信息系統(tǒng)”和一系列專業(yè)化信息處理系統(tǒng)，可以構(gòu)成一個(gè)完整的、面向各種突發(fā)事件的應(yīng)急信息系統(tǒng)“兩層”構(gòu)架。也即從理論上說，可以構(gòu)建城市級(jí)別的唯一的、集中的、公用的應(yīng)急信息系統(tǒng)平臺(tái)。但在實(shí)際操作中，有兩個(gè)因素制約這種“兩層架構(gòu)”模式。一是系統(tǒng)的規(guī)模和負(fù)載問題；二是現(xiàn)有的行政管理體制的制約。
根據(jù)系統(tǒng)論的原理和系統(tǒng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)系統(tǒng)下轄的子系統(tǒng)個(gè)數(shù)是有限的，超出這一限度，不僅系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)載和復(fù)雜度會(huì)難以承受，為保障系統(tǒng)運(yùn)行可靠性所付出的代價(jià)也會(huì)十分巨大。我們通常采用系統(tǒng)分級(jí)的辦法來解決這一問題。在應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)中，就是通過建立一些區(qū)域的或“領(lǐng)域”分中心來分擔(dān)“總中心”的負(fù)載和復(fù)雜性。
但是，采用分中心的“三層”構(gòu)架，應(yīng)該滿足兩個(gè)先決條件。否則，就有可能使整個(gè)城市的應(yīng)急信息系統(tǒng)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(fù)擔(dān)。
第一個(gè)條件，還是比較、分析和論證。在具體的城市危機(jī)管理環(huán)境中采用三層構(gòu)架，一定要有與兩層構(gòu)架的對(duì)比分析。三層系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其上的業(yè)務(wù)操作流程通常可以更好吻合現(xiàn)有管理體制；劣勢(shì)是分級(jí)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(dǎo)致低效的“門檻”創(chuàng)造了條件。我們對(duì)架構(gòu)進(jìn)行分析的結(jié)果，應(yīng)該不僅僅是一個(gè)構(gòu)架的模式，而且有具體的構(gòu)架實(shí)施方案，包括對(duì)弱點(diǎn)的分析，以及彌補(bǔ)的方法，作為系統(tǒng)后續(xù)建設(shè)的前提條件。這是應(yīng)該在決定建分中心之前完成的。
在實(shí)際建設(shè)過程中，對(duì)于城市應(yīng)急信息系統(tǒng)的構(gòu)架模式選擇，盲目模仿或是“拍腦袋”的情況還是很多的。構(gòu)架的選擇往往不是對(duì)流程科學(xué)性、系統(tǒng)運(yùn)行效率、系統(tǒng)建設(shè)周期和投入、系統(tǒng)的可操作性等因素進(jìn)行分析比較的結(jié)果，而是避開業(yè)務(wù)整合的深層困難、對(duì)現(xiàn)有管理體制過分遷就和妥協(xié)的結(jié)果。這對(duì)于整個(gè)城市的危機(jī)管理和信息化建設(shè)都是非常不利的。
第二個(gè)條件，無論是二層還是三層構(gòu)架，都離不開標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)該在應(yīng)急信息系統(tǒng)的總體規(guī)劃層面，而不是某個(gè)具體的應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)的層面來進(jìn)行。在某個(gè)具體應(yīng)用系統(tǒng)中談統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的意義是十分有限的。即使每個(gè)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了“內(nèi)部”的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也可能導(dǎo)致多個(gè)系統(tǒng)之間無法溝通。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識(shí)，也是信息化建設(shè)中誤區(qū)多多的一個(gè)領(lǐng)域。如把統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)劃甚至統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等同為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，把標(biāo)準(zhǔn)化局限于管理標(biāo)準(zhǔn)化而無視應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化，把應(yīng)急信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化局限于應(yīng)急事件的分級(jí)，等等。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化是我國(guó)信息化建設(shè)的一個(gè)弱點(diǎn)和緊迫點(diǎn)，也是應(yīng)急信息系統(tǒng)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。如果能在國(guó)家層面整合專業(yè)化研究資源，組織面向應(yīng)急指揮和危機(jī)管理的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化研究，則能有效促進(jìn)整個(gè)國(guó)家的應(yīng)急信息系統(tǒng)的建設(shè)；反之，如果我們不抓住應(yīng)急信息系統(tǒng)這一建設(shè)背景，則不僅應(yīng)急信息系統(tǒng)的建設(shè)不能進(jìn)入有序狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)本身也將擺脫不了滯后于信息系統(tǒng)建設(shè)的狀況。（參考《把標(biāo)準(zhǔn)做“實(shí)”》）。
參考文獻(xiàn)：
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《把標(biāo)準(zhǔn)做“實(shí)”》 黃以寬，《信息化建設(shè)》2005-1，2
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《淺論應(yīng)急指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究》，黃以寬，第一屆中國(guó)政府電子政務(wù)論壇交流論文，2004-10
關(guān)鍵詞 汶川地震； 和諧社會(huì)；低碳模式；環(huán)境社會(huì)學(xué)
中圖分類號(hào) X826 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在改善城市環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。城市綠地具有生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)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(chǔ)設(shè)施。近年來，我國(guó)城市化水平迅速提高和居民對(duì)綠色宜居城市環(huán)境需要的提高，針對(duì)城市綠地的相關(guān)研究日益增多，城市綠地建設(shè)質(zhì)量成為眾多研究關(guān)注的重點(diǎn)。城市綠地評(píng)價(jià)指標(biāo)在監(jiān)測(cè)城市綠地建設(shè)質(zhì)量、引導(dǎo)城市綠地建設(shè)重點(diǎn)中能夠發(fā)揮重要的作用。
1 城市綠地生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)
近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)城市綠地評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)模型方面展開了不少探索性的研究，綠地指標(biāo)不斷豐富發(fā)展，從傳統(tǒng)的幾個(gè)數(shù)量指標(biāo)發(fā)展到能夠反映綠地質(zhì)量、結(jié)構(gòu)與功能等特征的多角度、多層次指標(biāo)群，使綠地評(píng)價(jià)指標(biāo)日益豐富。
1.1 數(shù)量指標(biāo)
無論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，數(shù)量指標(biāo)是基礎(chǔ)性指標(biāo)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)綠地?cái)?shù)量指標(biāo)的要求較高，如上世紀(jì)20年代，德國(guó)植物生理學(xué)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(guó)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(yīng)達(dá)到68 m2的新標(biāo)準(zhǔn)。在70年代，聯(lián)合國(guó)生物圈生態(tài)與環(huán)境組織提出了首都城市人均公園面積最佳應(yīng)該為60 m2的居住環(huán)境。英國(guó)規(guī)定城市人均公共綠地面積28 m2，人均綠地42 m2，法國(guó)規(guī)定人均綠地30 m2，美國(guó)規(guī)劃行政官會(huì)議的設(shè)置基準(zhǔn)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(chǎng)、歷史文化遺跡、原始自然保護(hù)區(qū)等）［1］。而我國(guó)2009年的城市人均公共綠地面積僅為8.98 m2，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的指標(biāo)要求還有相當(dāng)大的差距。
20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)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(xiàng)指標(biāo)來指導(dǎo)我國(guó)城市綠地建設(shè)。2002年，建設(shè)部頒布了《城市園林綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》（GJJ/T85―2002），該標(biāo)準(zhǔn)將城市綠地分為5類：公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地和其他綠地，并在標(biāo)準(zhǔn)中正式提出綠地的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)：綠地率、人均綠地率、公園綠地面積和人均公園綠地面積?？傮w來說，我國(guó)在進(jìn)行城市綠地指標(biāo)體系的研究過程中都會(huì)以這些數(shù)量指標(biāo)為基礎(chǔ)，進(jìn)而擴(kuò)展到其他能夠反映城市綠地質(zhì)量和功能的指標(biāo)的研究。
1.2 質(zhì)量指標(biāo)
城市綠地質(zhì)量方面的指標(biāo)有很多，比如研究的比較多的三維綠量、生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性及景觀引力場(chǎng)等指標(biāo)。
三維綠量是質(zhì)量指標(biāo)中一個(gè)很重要的指標(biāo)，也是近年來研究的熱點(diǎn)綠地指標(biāo)。三維綠量是指所有生長(zhǎng)植物的莖葉所占據(jù)的空間體積，其單位一般用立方米表示，是城市綠化指標(biāo)體系的第一立體指標(biāo)［2］。在城市綠地的研究中，僅僅使用二維綠化指標(biāo)很難真實(shí)反映城市綠地的整體功能水平，因?yàn)槌鞘芯G地的生態(tài)功能與環(huán)境效益還取決于綠化樹種的組成、空間結(jié)構(gòu)以及植物的生長(zhǎng)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(biāo)，引起越來越多的關(guān)注。
早在上世紀(jì)90年代，上海市采用航空遙感和計(jì)算機(jī)圖像處理并輔以人工判讀、編輯來進(jìn)行綠化狀況調(diào)查的方法進(jìn)行了綠化三維量的研究工作，并據(jù)此建立了綠量數(shù)據(jù)庫(kù)［3］，但是上海的三維綠量的調(diào)查與建庫(kù)方法過于復(fù)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(yáng)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(duì)北京城市綠地三維綠量及其生態(tài)功能進(jìn)行的系列研究，以及周堅(jiān)華等［5,6］分別于2001年和2006年基于航片機(jī)助解譯和三維綠量計(jì)算方程研發(fā)建立了上海市和合肥市的三維綠量數(shù)據(jù)庫(kù)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(jù)冠徑-冠高關(guān)系以及典型樹種的樹冠立體幾何形態(tài)與綠量方程，運(yùn)用GIS分別計(jì)算了寧波市全市、江東區(qū)和海曙區(qū)德總?cè)S綠量和平均相對(duì)三維綠量。在這些研究的基礎(chǔ)上，劉常富等［8］以立體量推算立體量的方法測(cè)算了沈陽(yáng)城市森林三維綠量。劉常富和何興元等［9］又模擬了沈陽(yáng)城市森林三維綠量，結(jié)果表明沈陽(yáng)市覆蓋率對(duì)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(cè)算方法很多，實(shí)踐中要根據(jù)測(cè)算范圍和精度要求選擇不同的測(cè)算方法。事實(shí)上，因?yàn)槎鄶?shù)城市綠地常用因子的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在當(dāng)?shù)毓芾聿块T的數(shù)據(jù)庫(kù)中可以找到，可以利用常用因子模擬和預(yù)測(cè)城市綠地三維綠量，這種方法即簡(jiǎn)單便捷又易于普及。
周廷剛和郭達(dá)志［10］以寧波為例對(duì)綠地景觀進(jìn)行了研究，該研究首次提出了城市綠地景觀引力場(chǎng)這一指標(biāo)，綠地景觀引力場(chǎng)是指城市綠地系統(tǒng)為城市居民提供服務(wù)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(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)容。
質(zhì)量指標(biāo)中的生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性近年來沒有系統(tǒng)的研究，僅在研究其他指標(biāo)的同時(shí)會(huì)涉及到這些指標(biāo)，但隨著綠地指標(biāo)規(guī)劃的細(xì)化和完整性，這幾個(gè)指標(biāo)越來越受到社會(huì)的重視。
1.3 結(jié)構(gòu)指標(biāo)
從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的功能。當(dāng)城市綠地覆蓋率小于40%時(shí)，城市綠地環(huán)境效益的重要影響因子是綠地的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間布局的程度。因此，一些學(xué)者開始利用景觀生態(tài)學(xué)原理來研究城市綠地的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能和異質(zhì)性的關(guān)系，分析城市綠地的景觀格局，并進(jìn)行科學(xué)、合理規(guī)劃［11］。因此要使城市綠地發(fā)揮其生態(tài)功能，在保證綠地有一定的絕對(duì)數(shù)量的基礎(chǔ)上，還需要通過合理的空間規(guī)劃與布局，優(yōu)化城市綠地整體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)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(jié)構(gòu)指標(biāo)有綠地景觀連通性、廊道密度、均勻度指標(biāo)、破碎化指標(biāo)以及可達(dá)性等。
綠地作為城市景觀的重要組成，景觀生態(tài)學(xué)為城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能、格局分析、美學(xué)評(píng)價(jià)等提供了有力手段。眾多關(guān)于城市綠地結(jié)構(gòu)的研究都借鑒了景觀生態(tài)學(xué)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(qū)斑優(yōu)格局、斑勻格局、廊道格局和對(duì)照格局等四種景觀結(jié)構(gòu)及其綠地分布格局, 選取了氣溫、相對(duì)濕度、環(huán)境噪聲和大氣SO2、NOX、TSP 含量等環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo), 觀測(cè)了不同綠地景觀格局下的環(huán)境效應(yīng), 并對(duì)比分析了綠地分布格局指標(biāo)與綜合環(huán)境效應(yīng)間的關(guān)系,以便提出城市綠地系統(tǒng)布局合理性指標(biāo)。芮建勛［13］以上海市為研究區(qū)域，采用斑塊數(shù)量、斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差、面積均值、周長(zhǎng)均值、分維數(shù)等景觀生態(tài)學(xué)指數(shù)研究了上海市綠地景觀嵌套結(jié)構(gòu)的數(shù)量特征，為城市規(guī)劃和發(fā)展提供了決策依據(jù)。楊瑞卿和薛建輝［14］運(yùn)用遙感技術(shù)和GIS技術(shù)，以徐州市為例，選取了綠地景觀構(gòu)成、景觀多樣性指數(shù)、景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、斑塊密度、斑塊數(shù)破碎化指數(shù)、最小距離指數(shù)、景觀連通度等指標(biāo)對(duì)城市綠地景觀的結(jié)構(gòu)和格局進(jìn)行了分析。熊春妮和魏虹等［15］對(duì)重慶市都市區(qū)德綠地景觀連通性指標(biāo)做了深入研究。這些研究豐富了綠地結(jié)構(gòu)指標(biāo)，并且為各研究城市提供了綠地景觀建設(shè)對(duì)策。
結(jié)構(gòu)指標(biāo)中另一個(gè)重要的指標(biāo)是可達(dá)性，它是一個(gè)量化的評(píng)價(jià)指標(biāo), 能夠綜合多種因素對(duì)這種服務(wù)能力做出評(píng)價(jià), 為城市規(guī)劃、園林規(guī)劃提供借鑒。例如俞孔堅(jiān)［16］、周廷剛［17］等基于GIS技術(shù)對(duì)城市綠地景觀可達(dá)性進(jìn)行了研究。在這個(gè)研究中,俞孔堅(jiān)等提出了以景觀可達(dá)性和連續(xù)性作為評(píng)價(jià)城市綠地系統(tǒng)對(duì)市民的服務(wù)功能以及綠地系統(tǒng)生態(tài)功能的重要指標(biāo)，并以中山為例,探討了如何利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)進(jìn)行景觀可達(dá)性評(píng)價(jià)和完善城市綠地系統(tǒng)，同時(shí)還提出一個(gè)阻力矩陣分布模型 ,但這一方法的缺點(diǎn)是計(jì)算假設(shè)前提必須人口分布密度是均勻的,并且沒有對(duì)道路交通網(wǎng)絡(luò)的影響作特殊的考慮。
在俞孔堅(jiān)的可達(dá)性研究的基礎(chǔ)上,馬林兵和曹小曙［18］提出了一個(gè)基于網(wǎng)格劃分的城市公共綠地景觀可達(dá)性評(píng)價(jià)方法, 并以廣州市為例進(jìn)行了實(shí)例研究。該方法利用每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的道路密度來近似模擬交通成本的阻力，在可到達(dá)性計(jì)算中綜合考慮了人口分布、公共綠地景觀服務(wù)力、交通成本等因素, 來研究城市公共綠地景觀可達(dá)性的空間分布特點(diǎn)，但是這個(gè)方法僅考慮了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)道路密度指數(shù)，還應(yīng)該引入道路的形態(tài)指數(shù)、人口密度對(duì)交通的影響因素?？蛇_(dá)性的相關(guān)研究還有很多，例如周亮等［19］以武漢市漢口地區(qū)為例也進(jìn)行了基于GIS的城市公共綠地可達(dá)性研究，在全國(guó)其他城市也有綠地的可達(dá)性研究，比如濟(jì)南、廈門、青島和上海等。
1.4 功能指標(biāo)
城市綠地生態(tài)服務(wù)功能，在改善環(huán)境質(zhì)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(jì)90 年代以來，城市生態(tài)服務(wù)功能的計(jì)量研究已成為生態(tài)學(xué)、林學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。這些研究對(duì)于認(rèn)識(shí)城市環(huán)境價(jià)值，建立城市環(huán)境價(jià)值補(bǔ)償制度，促進(jìn)城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。城市綠地生態(tài)服務(wù)功能主要表現(xiàn)在吸收CO2、釋放O2、降溫增濕、凈化空氣、降低噪音、調(diào)節(jié)小氣候等。上世紀(jì)90年代，美國(guó)利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建城市綠地生態(tài)系統(tǒng)模型，能夠?qū)Τ鞘羞M(jìn)行合理規(guī)劃以及對(duì)城市效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［20,21］。
城市綠地是地球植被的組成部分和碳循環(huán)的重要貯存庫(kù)，在全球碳氧平衡中有不可替代的作用。如Rowntree等［22］用數(shù)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(xiàn)代工業(yè)城市每人需140 m2綠地,才能達(dá)到城市碳氧平衡。美國(guó)的一項(xiàng)研究表明,城市森林的環(huán)保價(jià)值與其木材和林副產(chǎn)品的價(jià)值比約為3∶1 ,綠化間接經(jīng)濟(jì)效益是直接經(jīng)濟(jì)效益的18-20倍，此外,美國(guó)還研究了樹木對(duì)居住地產(chǎn)評(píng)估及地產(chǎn)價(jià)格的影響，發(fā)現(xiàn)理想樹木覆蓋使地產(chǎn)價(jià)格提高6%-15%。
目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的綠地功能的研究也相繼展開，李鋒和王如松［23］以揚(yáng)州市為例進(jìn)行了城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)、規(guī)劃與預(yù)測(cè)研究，該研究應(yīng)用多邊形綜合指標(biāo)法對(duì)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。陳芳和周志翔等［24］也以武漢鋼鐵公司廠區(qū)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(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能作為城市工業(yè)區(qū)生態(tài)效益計(jì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，對(duì)武漢鋼鐵公司廠區(qū)綠地葉面積綠量進(jìn)行了定量研究。趙華和高本虎等［25］通過對(duì)城市綠地節(jié)水灌溉效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析,建立了涉及技術(shù)因素、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
城市綠地除了具有重要的生態(tài)服務(wù)功能外，還具有重要的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)功能。城市綠地對(duì)房?jī)r(jià)的影響受到了眾多研究者的關(guān)注。如Tyrvainen［26，27］研究的城市綠地對(duì)芬蘭各城市房產(chǎn)價(jià)格影響，Morancho［28］通過享樂價(jià)格法研究了城市綠地不同環(huán)境變量對(duì)房產(chǎn)價(jià)格的影響。但是由于城市綠地的社會(huì)價(jià)值評(píng)估研究較少，技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在尚處于探索階段。
1.5 城市綠地生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
在發(fā)展各類城市綠地單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的同時(shí)，一些學(xué)者試圖構(gòu)建綜合指標(biāo)體系對(duì)城市綠地建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
早在1991年，劉濱誼就初步確定提出了城市綠化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究框架，并指出以總體控制指標(biāo)和分類控制指標(biāo)來作為生態(tài)綠化的控制目標(biāo)。之后，劉濱誼和姜允芳［29］從生態(tài)、環(huán)境、園林和城規(guī)等多學(xué)科多角度，提出城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并把評(píng)價(jià)指標(biāo)體系細(xì)分為生態(tài)功能、結(jié)構(gòu)形態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)過程、景觀、規(guī)劃定量化6個(gè)一級(jí)指標(biāo)，每一個(gè)一級(jí)指標(biāo)下面又設(shè)置了多個(gè)二級(jí)指標(biāo)。該研究探討了綠地系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的原則和方法，為以后我國(guó)城市綠地的各個(gè)功能指標(biāo)的研究打下了理論基礎(chǔ)。但是具體的指標(biāo)該如何相互協(xié)調(diào)，使得綠地空間模式合理布局，還需要大量結(jié)合城市研究的實(shí)地調(diào)查和分析。
嚴(yán)曉和王希華等［30］通過建立城市綠地生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)城市現(xiàn)有綠地的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行定量分析，揭示綠地系統(tǒng)的組成與分布在城市系統(tǒng)中的作用，所采用的主要指標(biāo)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(guān)于城市綠地生態(tài)評(píng)價(jià)不同指標(biāo)的比較”研究中對(duì)的葉面積指數(shù)、郁閉度、綠視率、復(fù)層綠色量、綠化建設(shè)指數(shù)等20多種指標(biāo)的概念及計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并比較了某些相似指標(biāo)之間的差別。這些研究對(duì)我國(guó)城市綠地生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)選用具有一定的參考價(jià)值。
朱俊和王祥榮等［32］根據(jù)江南城市森林林網(wǎng)化和水網(wǎng)化布局特點(diǎn)，以上海為對(duì)象提出城市森林綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)框架分為結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)性三個(gè)二級(jí)指標(biāo)，這一指標(biāo)體系的建立為上海市的生態(tài)評(píng)價(jià)開創(chuàng)了先河。之后，顧洪祥等［33］在這一指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行了上海城市森林綜合評(píng)價(jià)研究，這為周邊地區(qū)乃至全國(guó)范圍內(nèi)開展城市綠地綜合評(píng)價(jià)提供了借鑒。
1.6 指標(biāo)使用頻度分析
為了充分了解我國(guó)研究城市綠地的學(xué)者對(duì)各類城市綠地指標(biāo)的選擇意向與重視程度，筆者在中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)分別以綠地、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、綠色空間、綠量、公園、城市森林、綠化等為關(guān)鍵詞，以摘要和全文為檢索項(xiàng)，以1990年1月到2010年5月為檢索時(shí)間范圍，檢索關(guān)于城市綠地評(píng)價(jià)方面的主要文獻(xiàn)。最后從檢索的幾百篇主要文獻(xiàn)中挑選出150篇與綠地評(píng)價(jià)指標(biāo)研究高度相關(guān)的論文進(jìn)行指標(biāo)使用頻度分析。被挑選出的150篇文章主要分布在中國(guó)科協(xié)一級(jí)學(xué)會(huì)的生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、林學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等方面的期刊，大部分文章是我國(guó)城市綠地評(píng)價(jià)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(biāo)，按數(shù)量指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)和功能指標(biāo)進(jìn)行分類匯總，分別對(duì)每一指標(biāo)的選擇次數(shù)和選擇頻度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。由此表我們可以知道近年來對(duì)這4種一級(jí)指標(biāo)的研究都很多：數(shù)量指標(biāo)中，研究涉及到的指標(biāo)有9個(gè)，依然是傳統(tǒng)的綠地覆蓋率、人均公共綠地面積和綠地率這三個(gè)指標(biāo)用的較多，公共綠地面積、葉面積指數(shù)、人均公園面積的相關(guān)研究占次要地位，公共綠地綠化空間占有率和綠視率兩個(gè)指標(biāo)相關(guān)的研究很少；質(zhì)量指標(biāo)中，共選擇出11個(gè)指標(biāo)，其中綠量、三維綠量和景觀異質(zhì)性的研究較多，對(duì)生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、自然度和立體綠化的研究正在增多，而質(zhì)量指標(biāo)中的地被植物比例、建成區(qū)屋頂綠化率、物種重要值和季相數(shù)的研究相對(duì)較少；結(jié)構(gòu)指標(biāo)中，因?yàn)樵黾映鞘械木G地面積是有限的，要在有限的綠地面積上提高綠地的質(zhì)量就要對(duì)綠地結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，因此目前綠地結(jié)構(gòu)的研究越來越受到重視，頻度分析共統(tǒng)計(jì)了12個(gè)指標(biāo)，其中多樣性指數(shù)、景觀破碎化指數(shù)、均勻度指數(shù)、可達(dá)性和優(yōu)勢(shì)度等結(jié)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)研究占主要部分，其次研究較多的結(jié)構(gòu)指標(biāo)是綠地斑塊密度、景觀連通性、公平性、景觀形狀指數(shù)和最大斑塊指數(shù)，結(jié)構(gòu)指標(biāo)中的景觀最小距離指數(shù)和平均斑塊形狀指數(shù)的研究較少；
功能指標(biāo)中，隨著生態(tài)園林、生態(tài)城市的提出，研究綠地的功能指標(biāo)也是越來越多，尤其是各種生態(tài)功能指標(biāo)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(yǎng)水源、吸收SO2和殺菌能力等功能指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)的功能指標(biāo)共有14個(gè)，除了以上的幾個(gè)研究較多的指標(biāo)，還有熱島效應(yīng)的緩解作用、游憩休閑功能和避震疏散公園面積的相關(guān)研究也在增多。
2 城市綠地生態(tài)評(píng)價(jià)模型
如果城市綠地系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系已經(jīng)確定，就需要建立評(píng)價(jià)模型來對(duì)綠地進(jìn)行評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法有單項(xiàng)指標(biāo)模型法、評(píng)分疊加法、綜合指數(shù)法、聚類分析法和模糊數(shù)學(xué)法等。
2.1 單項(xiàng)指標(biāo)模型
CITY Green模型和可達(dá)性評(píng)價(jià)模型是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的城市綠地評(píng)價(jià)單項(xiàng)指標(biāo)模型，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，因此，在本文中作為重點(diǎn)加以介紹。
2.1.1 CITY Green模型
城市綠地?cái)?shù)學(xué)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(duì)城市綠地的規(guī)劃管理和生態(tài)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(fā)的功能擴(kuò)展模塊。CITY Green軟件可以利用多光譜、高分率影像，通過數(shù)字化過程準(zhǔn)確勾畫出整個(gè)研究區(qū)域的圖像，建立區(qū)域的土地覆蓋類型的數(shù)據(jù)庫(kù)。該軟件是由兩個(gè)功能模塊（如圖1）構(gòu)成：模型數(shù)據(jù)庫(kù)和空間分析模塊。模型數(shù)據(jù)庫(kù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；空間分析模塊即生態(tài)效益分析模塊，該模塊通過對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算，得出植被的各項(xiàng)生態(tài)效益，并能進(jìn)行城市綠地的生長(zhǎng)模擬，對(duì)城市綠地的生態(tài)效益指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與評(píng)估。
目前，CITY Green模型在國(guó)際上尤其是在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用。這一模型在我國(guó)也有著廣泛的應(yīng)用，例如胡志斌等［35］利用CITY Green模型對(duì)沈陽(yáng)市城市綠地進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，并且計(jì)算了沈陽(yáng)城市綠地固碳及凈化環(huán)境的生態(tài)價(jià)值。張侃和張建英等［36］進(jìn)行了基于土
地利用變化的杭州市綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值CITY green模型評(píng)價(jià)的研究。該模型在我國(guó)其他城市的綠地研究中也有所應(yīng)用，如上海、哈爾濱、南京等地，但是這些研究大都是應(yīng)用于城市綠地基本的研究與分析中，在城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)方面的研究還比較少，所以該模型在城市綠地的規(guī)劃建設(shè)中還有較大的發(fā)展空間。
2.1.2 可達(dá)性評(píng)價(jià)模型
可達(dá)性是指居民克服距離、旅行時(shí)間和費(fèi)力等阻力到達(dá)一個(gè)服務(wù)設(shè)施或活動(dòng)場(chǎng)所的愿望和能力的定量表達(dá)，是衡量城市服務(wù)設(shè)施空間布局合理性的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)［37］?？蛇_(dá)性的計(jì)算方法有很多，而最小鄰近距離法是可達(dá)性分析計(jì)算簡(jiǎn)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(píng)價(jià)方法以上海和青島為實(shí)證，對(duì)這一指標(biāo)進(jìn)行了分析和檢驗(yàn)。
李博、宋云和俞孔堅(jiān)［39］對(duì)綠地可達(dá)性常用的評(píng)價(jià)方法做了系統(tǒng)闡述?？偨Y(jié)起來，現(xiàn)有的公園綠地可達(dá)性研究的主要方法可以分為定性和定量?jī)煞N，定性主要是描述研究?jī)?nèi)容，一般不能得到定量的指標(biāo)。定量研究又分為統(tǒng)計(jì)分析法和GIS分析法，其中統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)可達(dá)性的影響因素考慮全面，但是缺乏量綱，并且計(jì)算復(fù)雜，參數(shù)和變量眾多。GIS分析法根據(jù)建模原理不同可以分為緩沖區(qū)模型、費(fèi)用阻力模型和引力勢(shì)能模型3類，然而這3種模型也是各有各的優(yōu)缺點(diǎn)：緩沖區(qū)模型計(jì)算簡(jiǎn)單，易在規(guī)劃中操作，但是沒有考慮路網(wǎng)等影響可達(dá)性的因素；費(fèi)用阻力模型較真實(shí)地反映交通成本，但是較難全面反映某一區(qū)域居民火的綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的機(jī)會(huì)；引力勢(shì)能模型考慮了綠地和出發(fā)點(diǎn)之間的相互引力作用，對(duì)可達(dá)性的分析全面透徹，但模型較復(fù)雜，較難解釋和直觀判讀。在用這些模型時(shí)，通常要考慮現(xiàn)實(shí)因素來判斷選擇。
2.2 綜合評(píng)價(jià)模型
綠地綜合評(píng)價(jià)方法很多，常用的綜合評(píng)價(jià)模型有綜合指數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)法、模糊數(shù)學(xué)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。
綜合評(píng)價(jià)模型中最為常用的是綜合指數(shù)法，例如蒙吉軍和申文明等［40］基于RS/GIS的三峽庫(kù)區(qū)景觀生態(tài)綜合評(píng)價(jià)研究，該研究就是用的綜合指數(shù)法。因?yàn)樵撛u(píng)價(jià)模型可充分體現(xiàn)景觀生態(tài)評(píng)價(jià)的綜合性、整體性和層次性，所以經(jīng)常受到研究者的重視。
在快速的城市建設(shè)進(jìn)程中，如何科學(xué)綜合的評(píng)價(jià)城市綠地系統(tǒng)并針對(duì)現(xiàn)狀不足做出合理有序的規(guī)劃安排，是各個(gè)城市面臨的共同問題。在綜合評(píng)價(jià)的過程中一定要從系統(tǒng)化、總體層面對(duì)城市綠地進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多角度綜合考慮，力求達(dá)到科學(xué)性、客觀性。
3 結(jié)論與展望
進(jìn)行城市綠地生態(tài)綜合評(píng)價(jià)研究，目的是量化城市生態(tài)水平，指導(dǎo)我國(guó)生態(tài)城市的規(guī)劃與建設(shè)。目前的生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)大多數(shù)針對(duì)自然角度，而很少關(guān)注人文角度，在以后的研究中，應(yīng)該更加注重社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化角度，使城市綠地生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更加全面、具體和深入。
由于我國(guó)各個(gè)城市和地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、生態(tài)環(huán)境差異水平和氣候差異都較大，因此希望結(jié)合我國(guó)城市綠地建設(shè)的實(shí)際情況，盡快建立起一套統(tǒng)一的、有效的“多類型多層次”綠地指標(biāo)體系，科學(xué)量度現(xiàn)階段生態(tài)城市的規(guī)劃建設(shè)。同時(shí)需要采用多種方法構(gòu)建多維度、多層次的城市綠地生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究構(gòu)建城市綠地生態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型，使其能夠更有效的評(píng)價(jià)我國(guó)城市綠地生態(tài)水平，指導(dǎo)我國(guó)生態(tài)城市的建設(shè)。
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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.