TGIS与区域规划
摘要：本文是关于TGIS在区域规划中应用的分析。从区域规划的概念着手，阐述了TGIS在区域规划研究中管理数据、分析数据、辅助决策和表达规划成果等几个方面的应用，最后得出结论：TGIS会成为未来区域规划的主要手段。 关键词：TGIS，区域规划，动态性。
Abstract: This is an analysis of Temporal Geographical Information System used in region planning. It starts to analyze the appliance of TGIS to data management, data analysis, decision-making and expressing fruit of region planning. At last, we get the conclusion TGIS will be the main means for future region planning.
Key: Temporal Geographical Information, region planning, dynamic.
1 引言
随着社会的发展，科技的进步，人们的需求也在不断的增多。在地理信息领域，人们发现传统的GIS已不能满足需要。这就促使了时态GIS（TGIS）的产生。TGIS有着更多的优越性；但是目前世界对它的研究还处于理论模型阶段，并没有真正的应用事例。本文是对TGIS在未来区域规划中的应用做了一些分析。
2 区域规划与TGIS概述
2.1 区域与区域规划
“区域”概念应用极其广泛,遍及诸多学科领域,如地理学、生物学、政治学、经济学、社会学等等。一些地理学家曾言:“地理学便是区域”,可见区域所及的要义。虽然国际国内专家学者对区域有不同的理解,但归结起来可以认为:区域是地球表面的某一部分,是连续而不分离的空间,即区域是地球表面某一特定的范围。区域突出表现四个明显的特征:地理位置固定,地区空间稳定,区域内部具有同一性与相似性,区域具有一定的系统性与层次性。区域规划这一术语迄今尚无公认的确切定义。国际文献对区域规划的定义有:广大层面上的土地利用规划、超都市空间规划、策略发展规划、资源分配与利用、经济发展规划等等。国外多数学者将区域规划定义为一种过程,即资源开发与社会发展的规划过程。而中国学者则普遍认为:区域规划是一定地域范围内的国民经济建设的总体部署;区域规划强调地域性、综合性、战略性。是同发展市场经济相适应的一种重要的政府调控手段。科学的区域规划,通过对经济社会发展的空间结构、资源利用和环境保护进行宏观调控,协调各部门和各地区利益,整合经济、社会、人口、资源、环境的关系,能够充分发挥区域优势,促进区域可持续发展。
2.2 TGIS
空间、时间和属性构成地理信息的3种基本成分。但传统的地理信息系统却把时间忽视了，或者说对时间的关注程度远远没有象空间、属性的那么多。随着地理信息系统应用范围的增大，人们对它的要求也日益增多。传统的地理信息系统对时间关注不够的缺陷逐渐突现。这时候，TGIS就应运而生了。TGIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间非空间信息的地理信息系统。TGIS有时亦被称为4DGIS，意为在三维空间上加上时间维。即，将时间与空间作为一个等同的要素引入到GIS中。它强调的是利用时空分析的工具和技术来模拟动态过程，探究和挖掘隐含于时空数据中的信息和规律。
从功能上讲,时态GIS除了应具备传统GIS的所有功能外,还应该提供：(1)档案功能。记载相关区域随时间的演变。(2)分析功能。以变化为参照，考察历史数据，预测未来。(3)更新功能。保持GIS数据的现时性，延长服务期。(4)显示功能。以真实的动态方式，回答用户关于“哪里”、“何时”、“怎样”的询问。(5)其他功能。包括检查新旧数据的逻辑一致性，预定义某些时空临界状态，并识别、预报它们。
3 TGIS对区域规划的作用
城市和区域规划是一个决策和控制过程，这个过程不仅要研究空间、资源配置等物质实体,还要研究其间的相互作用、影响因素和信息流通,同时做出一系列决策。信息获取和处理在整个研究和决策过程至关重要,如图1 所示,规划体系包括规划立法、规划编制和规划管理等几个部分,规划信息系统在整个规划体系中处于极其重要的地位,是规划编制、规划立法与规划管理的基础与纽。
如果TGIS应用到区域规划中去，会在很大程度上改变传统GIS在其中的信息获取和处理方式。
3.1 数据管理
这是所有信息系统都具有的基本功能之一，其中包括数据录入、维护和更新。
区域规划是建立在对区域自然地理环境、人文社会经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上,相关数据的获取和有效管理是区域规划研究的前提和必要保障。在进行区域规划研究时,面对形式多样(文字、图表、地图、影像) 、比例尺不等、性质不同(规划行业原有的数据多为CAD 格式) 的资料,通过适当的处理和转换,TGIS 可以有效地获取(输入) 、存储、更新、显示各种相关数据,把空间信息、属性信息和时间信息关联起来,对数据进行有效的管理,并能以极快的速度,以用户所需的形式提供精确的信息,满足区域规划研究的需要。
TGIS对区域规划的作用优于传统手段，可以实时进行监控和更新。因为其数据库本身是基于时间空间数据的。这就可以免除传统GIS诸多弊端，如数据产生的时间问题等。
3.2 数据分析与辅助决策
区域规划实质上是对各种(历史的、现状的、预测的) 空间数据进行分析并进行决策的过程。TGIS 区别于其他信息系统、辅助设计系统之关键在于其强大的空间、时间分析功能。在区域规划过程中,TGIS 方法可根据实际需要对拥有的数据进行逻辑性或空间、时间性的分类和分层,进而应用各种分析功能产生多种新的信息或连接不同来源的信息,用以辅助决策。利用TGIS 的时空分析技术,能够高效、便捷地根据规划原则确定鼓励建设区域、限制建设区域和禁止建设区域,并提供详细的相关数据,为区域规划决策服务。
3.3 趋势预测
这是TGIS的一大功能特色；主要是利用时间平滑的方法，对未知时间区段进行的推测。区域规划是根据目前的区域现状，对区域资源的布局进行调整，来适应将来的社会发展。区域将来的发展趋势具体为什么样子，没有人能知道。但是，我们可以用TGIS结合区域现状数据进行趋势预测，得到一个结果。这样就可以给规划者供一个具体的依据。同样，可以用预测结果来检验规划方案的可实施性，也能为决策提供服务。
3.4 规划成果的动画表达
规划成果的可视化输出是TGIS的最为优秀的功能模块。TGIS除能像其他辅助设计系统一样,便利地绘制各种不同比例尺的常规规划图件,和以其数字地图 (电子地图)功能为区域规划成果提供卓有成效的表述手段之外,通过与属性数据库、多媒体信息连接,它能够交互、高效、无缝、无级缩放地对区域各种信息进行显示、查询,根据需要增减不同的图层,并对区域特征进行计算、统计和分析,使规划部门的日常规划管理工作变得十分方便。更为重要的是，可利用其与多媒体技术、Flash等动画制作技术结合,静态或动态地模拟区域的现状和发展景观，使规划成果实现动画表达；这样比传统的静态或纸制地图表达更为生动，表现的信息也更为丰富。
4 结论
TGIS的产生是对地理信息系统更高层次的发展，能让 GIS的社会化、普及化来得更快。虽然，目前对TGIS的研究还没有用于实践；但，其优越的功能吸引了人们，特别是对于规划工作者们，他们不再为传统规划手段所产生的弊端而困惑。相信，TGIS会成为未来区域规划的主要工具。
