信息科学在城市规划与建设中的探索
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随着时代的发展，信息科学等各种高新技术也在迅猛发展，人们的日常生活已经越来越趋于数字化，信息科学的观点逐渐为人们所接受，并被用来研究和解决一切问题。信息科学是利用数字化方法研究信息的传递、交换与存储的科学。著名数学家申农发表的《通讯的数学理论》为我们建立了通讯系统的一般模型，对信息的传输和处理系统进行了数量化的研究，运用数量化方法对普遍存在的信息进行了更深层次的探讨，总结出信息传输的规律，奠定了信息科学的基础。
在城市建设与管理中引入信息科学是与计算机技术的发展密切相关的，特别是存储设备与应用软件方面的进步，使对城市信息的获取、存储、更新、处理和传输从理论探讨变成现实，并且在国内外的许多城市实践中取得了成功。但如何充分发扬信息技术的优势，合理地进行城市规划，还有许多路需要走，许多问题需要在实践中解答。
1、城市信息的特征
城市发展涉及许多方面：发展新城需要征用土地，改造旧城需要拆迁安置，还有市政础设施、公共服务设施要配套建设，这些都使得城市信息比项目主体工程复杂了许多。归纳起来，城市信息具有以下3个方面的特征。
(1)城市信息是可浓缩的。
信息是事物的表征与存在方式，它无时无刻不存在。在计算机科学中，信息以可以被自动装置识别和处理的数据形式表现出来。在与城市相关的众多信息中，依托法规、规章的框架，大量信息可以被压缩为属性信息，并且与图形信息发生关联。
(2)城市信息是可扩散的。
城市信息可以被观察、分类和存储，在此基础上根据城市建设的需求对信息进行分析和归纳，在这个过程中信息经历了输入与输出的流动过程。同时，城市信息被转化为数字化格式后，信息便不再像物质那样容易被禁锢和封锁，特别是在网络技术日益发达的时代，它更易被传播和扩散。
(3)城市信息是可共享的。
数据文件和网络技术使城市信息容易被复制和传输，信息共享成为当代城市可行的管理模式，共享的城市信息为部门间的协作166规划师PLANNERS和交流提供了便利，也为公众参与城市建设提供了平台。
城市规划与管理是对城市信息进行处理的过程，它可以细分为7个方面(图1)。
2、城市信息管理的应用与发展
虽然数字化技术起到了关键性的作用，但城市信息管理产生与发展的根本原因是人类经济、社会活动的需要。二战后，欧美各国开展了大规模的城市建设运动，城市物质形态的急剧变化使人们意识到必须对赖以生存的空间环境进行有序的管理。20世纪70年代后，随着数据库管理系统的成熟和GIS软件的开发，在发达国家的城市和地区人们开始建立信息管理系统。例如，美国马塞诸萨州波士顿市的区域土地管理系统被应用于水资源的保护规划与管理；香港的新城发展计划与信息系统被应用于城市建设中对土地性质的确定、建筑密度的控制和人口规模的预测。
从20世纪80年代中期开始，城市信息管理已扩展到和地理分布相关的各个领域，主要表现在以下5个方面。
2.1地籍与房产管理
在地籍与房产管理中，构建合理的地理要素位置信息编码体系是信息管理的基础，因为该体系能将自然的街道地址与地图结合起来。
2.2资源调查与规划
运用GIS工具分析资源的改变与配置对区域环境的影响，对优化规划方案起到了重要作用。
2.3大型工程项目的前期论证
通过建立量化的评判准则，从经济评价、环境影响和资源损耗等方面对大型项目的选址、效益方面进行信息处理，可避免决策的盲目与偏激。
2.4公用事业管理
通过空间分析和地理分析，信息管理系统的应用增强了公用设施布局和配置的合理性，对公共政策的制定、资源的储备、网点规划、运营管理甚至治安保健、应急救援等都起到了指导作用。
2.5城市日常管理
尽管当前信息技术已被应用于城市管理的很多环节中，但是信息科学的效力并没有得到全面发挥，城市信息管理应当成为城市规划与建设的资源平台，应当在城市规划与建设的各个环节中发挥出信息科学的强大效能。
3 城市信息管理的前沿探索
基于GIS技术、VR技术和遥感技术的支撑，国内外学者在城市建设实践中对城市信息管理进行了积极的探索，已取得了一系列可供借鉴的成果。
3.1基于代理模型的城市结构模拟(简称“ABMS”)
基于代理模型的城市结构模拟是在采集城市信息的基础上，模拟个体与机构对所处城市环境产生的作用，通过对微观的空间尺度与重要事件的模拟，发现城市在结构体系方面存在的缺陷，从而从根本上提升城市应对环境变化的能力。这一信息管理方式的应用范围很广，涉及到城市生活的众多方面。
在基于代理模型的城市结构模拟中，公众被当作“消费者”，城市结构体系扮演“经销商”的角色，政府则代表一个不可见的“操控者”。通过采集不同城市角色的基本信息，模拟在设定的行为规则下各自不同的表现形式，以便制定相应的城市管理政策与规章。
3.2城市“细胞生长”模型信息系统(简称“CA”)
城市“细胞生长”模型信息系统是处理城市及区域土地利用发展的管理系统，它反映了伴随城市的生长，土地的使用存在的扩张性、侵犯性和连续性。城市“细胞生长”模型信息系统不仅被应用于城市土地的利用与开发，而且还是专项规划与管理的新方法，这一模型可直接应用于城市化快速发展时期对水资源的规划与利用、对网络化管理中社区灾害的预防与缓解、交通增长规划与投资预测、城市生长极限分析等领域。
3.3选择与决策信息系统(简称“DCM”)
管理决策是城市信息管理中最普遍的行为目的，城市发展是在不断的管理决策中完成的。从一个世纪之前开始，城市中的个体出于各自的需求陆续建立了多种行为决策系统，并且发展了与之相辅相成的理论体系，从此随着信息技术的介入，单一需求与带有目的的决策系统被整合为平衡城市各方利益与需求的空间交互系统，用于支持城市建设者的选择与决策。
选择与决策信息系统突出“以人为本”的人文思想，关注不同城市环境中人的决策结果对城市空间的影响，可应用于以下方面。
(1)城市道路交通系统换乘枢纽中公众行为抉择分析。 (2)公众对居住地的选择。 (3)人口变迁引起的城市土地利用调整信息管理。
3.4公众参与信息管理系统(简称“PP-GIS”)
城市是公众的城市，城市的规划与建设不仅仅是城市管理者的职责，也不仅仅是城市规划专家学者的任务，而是公众共同的职责，这一理念已得到公众的普遍认同。
当前，基于GIS技术、网络技术和VR技术的信息管理系统为公众参与提供了完善的操作平台，成为开展公益性服务的基地。通过仿真技术与物理环境模拟，将公共政策与规划方案进行可视化处理，公众可以跨越专业知识的鸿沟，切身感受到生活的空间与环境质量，表达自身对城市发展的观点与需求。
3.5道路交通信息管理
道路交通的规划与管理是一项结构化程度比较高的工作，相关的信息易于提取和存储，当前道路交通信息管理有多个方面的发展分支。
(1)以交通为导向的城市土地利用信息管理。
通过建立道路交通模型及相关的信息系统，为城市土地利用和开发提供依据。
(2)行人模型信息系统。
行人模型信息系统以处于交通运行中的个体为研究对象，记录众多的个体在行进过程中的表现，有助于发现城市建设中的薄弱环节，为规划方案与管理政策的制定提供基本信息。
综上所述，除了伴随数字化技术同步发展起来的、已在城市规划与管理领域得到应用的规划与决策支撑信息系统、空间分析信息系统等外，信息技术在城市信息管理领域还有更大的作为。信息管理是数字化技术在城市规划与管理中的一个应用分支，它将使人们更加清晰、准确地了解城市，帮助人们建设更加美好与和谐的社会。
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