城市規(guī)劃原理-第九章教案資料

第9章：技術(shù)與信息第10章第1節(jié)：人類技術(shù)的進(jìn)步及其對(duì)城市的影響在人類文明的漫長(zhǎng)歷史過程中，技術(shù)大背景的發(fā)展可分為若干個(gè)歷史階段，出去原始社會(huì)階段，人類技術(shù)發(fā)展可簡(jiǎn)單地分為，手工技術(shù)階段嗎工業(yè)技術(shù)階段，和信息技術(shù)階段。在手工技術(shù)階段，城市發(fā)展進(jìn)程緩慢，城市建址收自然因素影響較大，因此，城市分布很大程度上受到自然因素的制約，這就是為什么這一時(shí)期的城市更多的建在河川港灣地帶和交通要道的主要原因。1784年蒸汽機(jī)的發(fā)明標(biāo)志著以機(jī)器技術(shù)為主導(dǎo)的技術(shù)時(shí)代到來，這一階段的技術(shù)發(fā)展對(duì)城市產(chǎn)生了巨大影響，首先是城鎮(zhèn)化速度大大加快，城市的分布也不再受自然環(huán)境的嚴(yán)重制約。當(dāng)技術(shù)的發(fā)展將整個(gè)社會(huì)帶動(dòng)到信息技術(shù)時(shí)代，人類社會(huì)的溝通與交流方式途徑變得越來越豐富，信息傳遞的速度越來越快。技術(shù)的發(fā)展影響了城市中人類的生活組織形式。影響了城市經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)組織，也對(duì)環(huán)境造成了深刻影響。城市作為一種生活空間，技術(shù)進(jìn)步在一定程度上塑造和改變了人類的生活方式與共處方式，從而帶來了對(duì)空間的不同需求，城市作為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間，技術(shù)進(jìn)步改變了經(jīng)濟(jì)組織方式城市作為最大的人工構(gòu)筑物，技術(shù)進(jìn)步改變了人類改變自然的能力也改變了人與自然共處的方式，今天的城市擴(kuò)張已經(jīng)對(duì)自然環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的破壞。未來的城市必須重新思索與自然之間的和諧相處關(guān)系，才能真正實(shí)現(xiàn)永續(xù)發(fā)展。第2節(jié)：城市規(guī)劃自身技術(shù)的發(fā)展1.城市規(guī)劃技術(shù)技術(shù)進(jìn)步是對(duì)城市規(guī)劃學(xué)科同樣有著重要影響，新技術(shù)的進(jìn)步對(duì)城市規(guī)劃領(lǐng)域的促進(jìn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。A:城市規(guī)劃中的計(jì)量模型應(yīng)用B:城市規(guī)劃的成果表現(xiàn)欲溝通交流方法的改善C:城市規(guī)劃原理能力的提高2.城市規(guī)劃模型的類型城市規(guī)劃模型可分為三大類A：宏觀模型的主要對(duì)象是社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃和土地使用規(guī)劃規(guī)劃的要素包括，人口，勞動(dòng)力，總產(chǎn)值，各產(chǎn)業(yè)比例各類土地利用總量等。B：微觀模型的本質(zhì)是描述城市各項(xiàng)活動(dòng)主體C：GIS模型3.GIS與城鄉(xiāng)發(fā)展監(jiān)測(cè)進(jìn)入1990年后期各類城市模型往往把地理信息系統(tǒng)作為自己的建立與運(yùn)行平臺(tái)，因此傳統(tǒng)城市模型與GIS構(gòu)成了當(dāng)前發(fā)展的熱點(diǎn)。第3節(jié)：城市規(guī)劃常用的技術(shù)方法①城市規(guī)劃編制所包含的技術(shù)城市規(guī)劃編制的常用技術(shù)包括了一下四個(gè)方面（1）發(fā)展和描述A：發(fā)現(xiàn)并描述城市的歷史，現(xiàn)狀，政策，和決策的規(guī)則B：監(jiān)控，記錄和解釋城市的變化（2）預(yù)測(cè)城市未來（3）分析與評(píng)估A:診斷城市規(guī)劃和開發(fā)中的問題B:評(píng)估供需平衡C：模擬其變化，關(guān)系，影響可能的費(fèi)用（4）展示與溝通A:傳達(dá)清晰和可靠的信息給決策者與相關(guān)利益者B:建立不同學(xué)科的專家協(xié)同工作的平臺(tái)②收集資料方法收集資料的方法主要有，訪談法，問卷法，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法。1.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法指觀察者帶著明確的目的，用自己的感覺器官及輔助工具，直接地有針對(duì)性地收集資料的調(diào)查研究方法?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法可分為兩大類：一是在城市規(guī)劃編制初期使用的現(xiàn)場(chǎng)勘查法。二是應(yīng)用于中期階段的?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法在城市規(guī)劃中的應(yīng)用一般分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段，實(shí)施階段，和整理階段。2.訪談法是指調(diào)查者和被調(diào)查者通過有目的的談話收集研究資料的方法訪談法包括訪問和座談。3.問卷法是通過填寫問卷來收集資料的。問卷的類型分為開放式和封閉式，各有其優(yōu)缺點(diǎn)③數(shù)據(jù)描述分析對(duì)收集到的數(shù)據(jù)所做的分析可分為描述性和說明性分析。1.頻數(shù)和頻率頻數(shù)是反映某類事物絕對(duì)量大小的統(tǒng)計(jì)量，如果用頻數(shù)同總數(shù)相比，得到的相對(duì)數(shù)則是該類事物的頻率。2.眾數(shù)值它表示的是某種特征的集中趨勢(shì)對(duì)于名稱衡量等級(jí)的變量，眾數(shù)值是最適合的選擇。3.平均數(shù)也叫均值，它是總體各單位某一指標(biāo)之和的平均。4.標(biāo)準(zhǔn)差反映社會(huì)現(xiàn)象的離散趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量即標(biāo)準(zhǔn)差。公式見書P148頁(yè)④說明性分析說明性分析可揭示現(xiàn)象內(nèi)部的聯(lián)系以及何以存在這些特征的聯(lián)系，主要方法有相關(guān)分析和回歸分析。1.相關(guān)分析是研究變量（y）與另一個(gè)變量（x）之間相互關(guān)系密切程度和相關(guān)方向的一種統(tǒng)計(jì)方法。2.回歸分析回歸分析是研究要素之間具體數(shù)量的統(tǒng)計(jì)方法，表達(dá)要素之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)方式稱為回歸方程。⑤城市規(guī)劃預(yù)測(cè)方法城市規(guī)劃的核心問題是依據(jù)已有知識(shí)對(duì)未來影響城市的資源的配置。1.因果推斷法這是一種從事物因果關(guān)系出發(fā)進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)最常用的方法。2.趨勢(shì)外推法利用若干期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，找出預(yù)測(cè)對(duì)象從過去到現(xiàn)在的發(fā)展變化趨勢(shì)，外推到未來的一類方法統(tǒng)稱為趨勢(shì)外推法。3.情景分析法又稱前景描述法或腳本法，是在推測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)可能的未來情景加以描述，同時(shí)將這些有關(guān)聯(lián)的單獨(dú)預(yù)測(cè)集合成一個(gè)整體綜合預(yù)測(cè)。情景分析法也存在缺陷，沒有程序化的固定模式，可驗(yàn)證性較差，而且其結(jié)果也很大程度上依賴于初始概率的設(shè)定，操作也比較困難。4.交叉影響分析城市發(fā)展等宏觀問題的相關(guān)決策之難，主要在于其涉及的因素過多，關(guān)聯(lián)較復(fù)雜，見書P152交叉影響法，也稱為交叉概率法，是美國(guó)學(xué)者戈登和海沃德與1968年在專家評(píng)分法和主管概率法基礎(chǔ)上創(chuàng)立的一種定性預(yù)測(cè)方法，這種方法通過主觀估計(jì)每個(gè)事件在未來發(fā)生的概率，以及事物之間相互影響的概率，利用交叉影響矩陣考察預(yù)測(cè)事件之間的相互作用。⑥評(píng)價(jià)與決策方法無論是宏觀制定戰(zhàn)略規(guī)劃或總體規(guī)劃，中觀編制分區(qū)規(guī)劃或地塊開發(fā)的總體方案，以及專項(xiàng)規(guī)劃或詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)等都必須對(duì)復(fù)雜的事物進(jìn)行評(píng)價(jià)，與此類工作相關(guān)的方法包括，層次分析法，SD法，特征價(jià)格法，線性規(guī)劃法。1.層次分析法是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A.Lsaaty在1973年提出的一宗定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，層次分析法是針對(duì)多目標(biāo)問題做出決策的一種簡(jiǎn)易的心方法，使用與難以完全定量進(jìn)行分析的復(fù)雜問題。在多目標(biāo)決策中，熱門常常把各因素對(duì)目標(biāo)的貢獻(xiàn)或作用相互進(jìn)行比較。2.城市感知評(píng)價(jià)法感知評(píng)價(jià)是從使用者的角度出發(fā)，分析他們對(duì)城市空間的心理感受，從而進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。SD法，即語(yǔ)義差別法，又稱感受記錄法，是通過言語(yǔ)尺度進(jìn)行心理感受的測(cè)定，將被調(diào)查者的感受構(gòu)造為定量化數(shù)據(jù)的方法。SD法能夠獲得對(duì)感知對(duì)象的評(píng)價(jià)，借助客體指標(biāo)，從而尋找那些心理感知的數(shù)據(jù)與來源，通過對(duì)影響心理的客體指標(biāo)的改進(jìn)，達(dá)到改善空間品質(zhì)，改變心理感知的目的。3.價(jià)格法公共項(xiàng)目產(chǎn)生的效益，會(huì)由該項(xiàng)目提供的商品和服務(wù)的使用者通過市場(chǎng)，以各種形式擴(kuò)散出去，最終反映到價(jià)格上，這就是被稱之為資本化的假說。根據(jù)這個(gè)假說，運(yùn)用各地區(qū)的地價(jià)數(shù)據(jù)，可以推算出各地區(qū)因城市設(shè)施等的建設(shè)水平的不同而對(duì)地價(jià)產(chǎn)生的影響，進(jìn)而可以推算出某公共項(xiàng)目因改變了原來的設(shè)施建設(shè)水平而帶來的效益，這就是價(jià)格法。4.假想市場(chǎng)法假想市場(chǎng)法（CVM）法是評(píng)價(jià)注入城市景觀，環(huán)境保護(hù)等不存在市場(chǎng)交易的物品，服務(wù)，（非市場(chǎng)商品）的為數(shù)不多的方法之一，CVM法直接向人們?cè)儐栮P(guān)于某種難以用市場(chǎng)價(jià)格衡量的物品的看法，也叫做價(jià)值意識(shí)法，意愿調(diào)查價(jià)值評(píng)估法等，是從自然環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)等環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展起來的方法。新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)價(jià)值觀念有另一種角度的定義，價(jià)值是為獲得某種物品而愿意付出的最大可能金額，或者是能夠忍受失去某種某種物品能接受的最小賠償金額。CNM法優(yōu)待解決的課題是如何確保評(píng)價(jià)的信賴度，用CNM法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果，被認(rèn)為有可能包含各種誤差使用CNM法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)為了得到高可信度的評(píng)價(jià)結(jié)果，必須明確評(píng)價(jià)對(duì)象，確保問題條件的設(shè)定可信，現(xiàn)實(shí)，同時(shí)充分考慮支付手段，評(píng)價(jià)尺度等（用WTP或WTA）是否恰當(dāng)。5.線性規(guī)劃法線性規(guī)劃是決策系統(tǒng)的靜態(tài)最優(yōu)化數(shù)學(xué)規(guī)劃方法之一，是解決多變量最優(yōu)的決策方法，是在各種相互關(guān)聯(lián)的多變量約束條件下，解決或規(guī)劃一個(gè)對(duì)象的線性目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)問題，即給予一定數(shù)量的人力，物力資源。如何應(yīng)用而能得到最大經(jīng)濟(jì)效益，線性規(guī)劃具有適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用面廣，計(jì)算技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。公式見書：P155第4節(jié)：城市規(guī)劃模型1.城市規(guī)劃模型的定義規(guī)劃模型的基本作用是描述一座城市或環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，從而可以幫助我們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)經(jīng)規(guī)劃帶來的變化所產(chǎn)生的效應(yīng)，在揭示和描述城市現(xiàn)狀規(guī)律，展示未來預(yù)測(cè)，進(jìn)行現(xiàn)狀與方案的分析與評(píng)估等不同領(lǐng)域。A:最簡(jiǎn)單的模型構(gòu)造方法是使用Excel等電子表格工具，它可以為你能在二維表格中表示的定量問題提供分析的邏輯結(jié)構(gòu)。B：模擬模型將城市或環(huán)境的多維度的子系統(tǒng)相互聯(lián)系起來，并使之與規(guī)劃后的變化建立關(guān)系。C：數(shù)學(xué)方法和電子計(jì)算機(jī)在城市規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用，不是單純的數(shù)學(xué)領(lǐng)域問題，更不是數(shù)學(xué)定理的推導(dǎo)和證明，它涉及相當(dāng)廣泛的面，離開了城市規(guī)劃的原理，方法和豐富經(jīng)驗(yàn)，不可能產(chǎn)生正確的城市模型。D：另外，在應(yīng)用這些方法之前我們必須謹(jǐn)記，數(shù)學(xué)包括數(shù)理推斷，僅僅是一種工具，數(shù)學(xué)本身是不能揭示真實(shí)世界所蘊(yùn)含的規(guī)律，數(shù)學(xué)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用邊界（1）不能用數(shù)學(xué)的分析代替規(guī)劃的分析（2）不能用統(tǒng)計(jì)回歸來推斷規(guī)劃中的因果關(guān)系（3）統(tǒng)計(jì)回歸只能對(duì)已有假說進(jìn)行證偽獲取數(shù)量關(guān)系（4）數(shù)學(xué)推理只能局限于規(guī)劃中的數(shù)的運(yùn)算②城市規(guī)劃模型示例1.土地使用模型土地使用模型首先是1950年代末到1960年代初在美國(guó)的一些城市中被開發(fā)出來的，當(dāng)時(shí)的美國(guó)，隨著汽車化的發(fā)展和城市的擴(kuò)大，對(duì)綜合性的交通規(guī)劃需求越來越大，而在制訂交通規(guī)劃的時(shí)候就需要對(duì)城市土地使用進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此需要使用土地模型，這些模型代表以匹茲堡城市圈為研究對(duì)象的lowry模型，交通調(diào)查的hervert-stevens模型，以舊金山的沿海地區(qū)為對(duì)象的Bass模型等，在用于交通規(guī)劃時(shí)，土地使用模型和交通需求預(yù)測(cè)模型統(tǒng)一稱作土地使用模型?？紤]土地使用和交通的相互作用綜合性模擬系統(tǒng)，以勞瑞模型最具代表性，勞瑞模型是將整個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)活動(dòng)和生活活動(dòng)的總量作為一個(gè)控制量，將其分配到地區(qū)內(nèi)的小區(qū)域中，模型的基本構(gòu)造如圖書P1572.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是麻省理工學(xué)院福瑞斯特首創(chuàng)的一種結(jié)構(gòu)，功能，歷史相結(jié)合的系統(tǒng)仿真方法，它有效的把信息反饋的控制原理與因果關(guān)系的邏輯分析結(jié)合起來，面對(duì)復(fù)雜實(shí)際的問題，從研究系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，建立系統(tǒng)的模擬模型。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)最具影響成果是在1970年代對(duì)全球人口，資源，糧食環(huán)境等方面的未來發(fā)展研究，通過在全世界以多種文字發(fā)行的一本羅馬俱樂部研究報(bào)告即《增長(zhǎng)的極限》一書，提出了著名的世界動(dòng)力學(xué)模型。3.空間句法模型空間句法是一種通過包括建筑，聚落，城市甚至景觀在內(nèi)的人居空間結(jié)構(gòu)的量化描述，來研究空間組織與人類社會(huì)之間關(guān)系的理論和方法，是進(jìn)行城市形態(tài)分析的一種工具，有倫敦大學(xué)芭利特學(xué)院的比爾.希利爾。希利爾認(rèn)為建筑及城鎮(zhèn)的空間布局會(huì)對(duì)人類活動(dòng)，社會(huì)交往的方式及強(qiáng)度產(chǎn)生影響。眾多的空間分析技術(shù)中最常用和最有效的參數(shù)是集成度，集成度反映了從一點(diǎn)出發(fā)遍訪空間中其他各個(gè)地點(diǎn)所需的步數(shù)。在微觀層面，空間句法認(rèn)為當(dāng)人在自然狀態(tài)下只是簡(jiǎn)單地向有進(jìn)一步行走的空間的地方運(yùn)動(dòng)，而該空間是通過最簡(jiǎn)單直接的感覺來決定，典型的就是視域，稱為視域法則。4.投入產(chǎn)出模型投入產(chǎn)出模型又稱“產(chǎn)業(yè)聯(lián)系”分析，是通過編制投入產(chǎn)出表及建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分析經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門之間的相互聯(lián)系，自1960年代以來，被廣泛的應(yīng)用于城市與區(qū)域產(chǎn)業(yè)構(gòu)成的分析，資源利用與環(huán)境保護(hù)的分析。5.投如產(chǎn)出模型離散選擇模型用于描述人的選擇行為，隨著20世紀(jì)70年代，麻省理工學(xué)院mcfadden等人在隨機(jī)效用理論上的突破和離散模型方法的出現(xiàn)，個(gè)體行為研究進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域，因此獲得2000年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。離散選擇模型起源與對(duì)交通方式選擇的分析和預(yù)測(cè)，在離散選擇模型中稱之為效用，效用由一系列選項(xiàng)要素和個(gè)體要素組成。公式見書P160在城市規(guī)劃領(lǐng)域，該模型可以用來分析政策實(shí)施的效果，根據(jù)政策的力度改變模型變量所得到的個(gè)體行為變化就是政策實(shí)施的后果。6.多代理人模型大約從1990年代開始，隨著計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)算能力的不斷提高以及基于對(duì)象編程技術(shù)的發(fā)展，多代理人系統(tǒng)也逐漸成熟。第5節(jié)：城市規(guī)劃信息技術(shù)①地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)最初是以計(jì)算機(jī)處理信息的綜合技術(shù)出現(xiàn)的，GIS系統(tǒng)可以將城市的空間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，從而建立包含城市經(jīng)濟(jì)，社會(huì)，環(huán)境等各種屬性的模型，為研究城市不同系統(tǒng)的空間規(guī)律和空間影響提供了有力的武器，GIS還提供了一項(xiàng)直觀的觀察工具，使原本復(fù)雜的空間規(guī)律變成可以向不同人群展示的圖形，大大加強(qiáng)了城市規(guī)劃的溝通與展示的能力。1.描述功能GIS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間模型構(gòu)建嗯那個(gè)蘿莉，可以生成各種分類，分級(jí)專題分析圖，人口密度，土地使用，建筑質(zhì)量，交通流量等屬性，均可由GIS產(chǎn)生專屬地圖，可靈活設(shè)定分類，分級(jí)的規(guī)則，表達(dá)形式，當(dāng)事物的屬性發(fā)生變化，只需局部修改，準(zhǔn)提地圖就按原定的規(guī)則自動(dòng)更新。2.分析功能GIS系統(tǒng)是進(jìn)行規(guī)劃分析的有力工具，以土地適宜性評(píng)價(jià)為例，一般要作多因素，多準(zhǔn)則分析，借助GIS可以將每種因素對(duì)應(yīng)一個(gè)專題圖層，將不同專題圖層疊合起來，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，3.查詢功能GIS系統(tǒng)可以對(duì)空間，屬性信息進(jìn)行查詢，某個(gè)建設(shè)單位在某城市有哪幾個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，在什么位置，某個(gè)地塊，規(guī)劃控制指標(biāo)如何。②互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)越來越成為規(guī)劃師，政府，投資商和公眾獲取各種數(shù)據(jù)，交流規(guī)劃信息的重要工具，通過互聯(lián)網(wǎng)，公共信息能夠在不同時(shí)間，不同地點(diǎn)，被快速傳遞和廣泛傳播。1.獲取數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是規(guī)劃師獲取信息的重要來源之一，以谷歌為待