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第九章：技术与信息第十章第一节：人类技术的进步及其对城市的影响在人类文明的漫长历史过程中，技术大背景的发展可分为若干个历史阶段，出去原始社会阶段，人类技术发展可简单地分为，手工技术阶段吗工业技术阶段，和信息技术阶段。在手工技术阶段，城市发展进程缓慢，城市建址收自然因素影响较大，因此，城市分布很大程度上受到自然因素的制约，这就是为什么这一时期的城市更多的建在河川港湾地带和交通要道的主要原因。1784年蒸汽机的发明标志着以机器技术为主导的技术时代到来，这一阶段的技术发展对城市产生了巨大影响，首先是城镇化速度大大加快，城市的分布也不再受自然环境的严重制约。当技术的发展将整个社会带动到信息技术时代，人类社会的沟通与交流方式途径变得越来越丰富，信息传递的速度越来越快。技术的发展影响了城市中人类的生活组织形式。影响了城市经济与产业组织，也对环境造成了深刻影响。城市作为一种生活空间，技术进步在一定程度上塑造和改变了人类的生活方式与共处方式，从而带来了对空间的不同需求，城市作为经济活动的空间，技术进步改变了经济组织方式城市作为最大的人工构筑物，技术进步改变了人类改变自然的能力也改变了人与自然共处的方式，今天的城市扩张已经对自然环境造成了非常严重的破坏。未来的城市必须重新思索与自然之间的和谐相处关系，才能真正实现永续发展。第二节：城市规划自身技术的发展1.城市规划技术技术进步是对城市规划学科同样有着重要影响，新技术的进步对城市规划领域的促进主要表现在三个方面。A:城市规划中的计量模型应用B:城市规划的成果表现欲沟通交流方法的改善C:城市规划原理能力的提高2.城市规划模型的类型城市规划模型可分为三大类A：宏观模型的主要对象是社会经济规划和土地使用规划规划的要素包括，人口，劳动力，总产值，各产业比例各类土地利用总量等。B：微观模型的本质是描述城市各项活动主体C：GIS模型3.GIS与城乡发展监测进入1990年后期各类城市模型往往把地理信息系统作为自己的建立与运行平台，因此传统城市模型与GIS构成了当前发展的热点。第三节：城市规划常用的技术方法①城市规划编制所包含的技术城市规划编制的常用技术包括了一下四个方面（1）发展和描述A：发现并描述城市的历史，现状，政策，和决策的规则B：监控，记录和解释城市的变化（2）预测城市未来（3）分析与评估A:诊断城市规划和开发中的问题B:评估供需平衡C：模拟其变化，关系，影响可能的费用（4）展示与沟通A:传达清晰和可靠的信息给决策者与相关利益者B:建立不同学科的专家协同工作的平台②收集资料方法收集资料的方法主要有，访谈法，问卷法，现场调查法。1.现场调查法指观察者带着明确的目的，用自己的感觉器官及辅助工具，直接地有针对性地收集资料的调查研究方法。现场调查法可分为两大类：一是在城市规划编制初期使用的现场勘查法。二是应用于中期阶段的。现场调查法在城市规划中的应用一般分为三个阶段：准备阶段，实施阶段，和整理阶段。2.访谈法是指调查者和被调查者通过有目的的谈话收集研究资料的方法访谈法包括访问和座谈。3.问卷法是通过填写问卷来收集资料的。问卷的类型分为开放式和封闭式，各有其优缺点③数据描述分析对收集到的数据所做的分析可分为描述性和说明性分析。1.频数和频率频数是反映某类事物绝对量大小的统计量，如果用频数同总数相比，得到的相对数则是该类事物的频率。2.众数值它表示的是某种特征的集中趋势对于名称衡量等级的变量，众数值是最适合的选择。3.平均数也叫均值，它是总体各单位某一指标之和的平均。4.标准差反映社会现象的离散趋势的统计量即标准差。公式见书P148页④说明性分析说明性分析可揭示现象内部的联系以及何以存在这些特征的联系，主要方法有相关分析和回归分析。1.相关分析是研究变量（y）与另一个变量（x）之间相互关系密切程度和相关方向的一种统计方法。2.回归分析回归分析是研究要素之间具体数量的统计方法，表达要素之间关系的函数表达方式称为回归方程。⑤城市规划预测方法城市规划的核心问题是依据已有知识对未来影响城市的资源的配置。1.因果推断法这是一种从事物因果关系出发进行预测的方法，是计量经济学最常用的方法。2.趋势外推法利用若干期统计数据，找出预测对象从过去到现在的发展变化趋势，外推到未来的一类方法统称为趋势外推法。3.情景分析法又称前景描述法或脚本法，是在推测的基础上，对可能的未来情景加以描述，同时将这些有关联的单独预测集合成一个整体综合预测。情景分析法也存在缺陷，没有程序化的固定模式，可验证性较差，而且其结果也很大程度上依赖于初始概率的设定，操作也比较困难。4.交叉影响分析城市发展等宏观问题的相关决策之难，主要在于其涉及的因素过多，关联较复杂，见书P152交叉影响法，也称为交叉概率法，是美国学者戈登和海沃德与1968年在专家评分法和主管概率法基础上创立的一种定性预测方法，这种方法通过主观估计每个事件在未来发生的概率，以及事物之间相互影响的概率，利用交叉影响矩阵考察预测事件之间的相互作用。⑥评价与决策方法无论是宏观制定战略规划或总体规划，中观编制分区规划或地块开发的总体方案，以及专项规划或详细规划设计等都必须对复杂的事物进行评价，与此类工作相关的方法包括，层次分析法，SD法，特征价格法，线性规划法。1.层次分析法是由美国运筹学家A.Lsaaty在1973年提出的一宗定量与定性相结合的系统分析方法，层次分析法是针对多目标问题做出决策的一种简易的心方法，使用与难以完全定量进行分析的复杂问题。在多目标决策中，热门常常把各因素对目标的贡献或作用相互进行比较。2.城市感知评价法感知评价是从使用者的角度出发，分析他们对城市空间的心理感受，从而进行评价的方法。SD法，即语义差别法，又称感受记录法，是通过言语尺度进行心理感受的测定，将被调查者的感受构造为定量化数据的方法。SD法能够获得对感知对象的评价，借助客体指标，从而寻找那些心理感知的数据与来源，通过对影响心理的客体指标的改进，达到改善空间品质，改变心理感知的目的。3.价格法公共项目产生的效益，会由该项目提供的商品和服务的使用者通过市场，以各种形式扩散出去，最终反映到价格上，这就是被称之为资本化的假说。根据这个假说，运用各地区的地价数据，可以推算出各地区因城市设施等的建设水平的不同而对地价产生的影响，进而可以推算出某公共项目因改变了原来的设施建设水平而带来的效益，这就是价格法。4.假想市场法假想市场法（CVM）法是评价注入城市景观，环境保护等不存在市场交易的物品，服务，（非市场商品）的为数不多的方法之一，CVM法直接向人们询问关于某种难以用市场价格衡量的物品的看法，也叫做价值意识法，意愿调查价值评估法等，是从自然环境，生态系统评价等环境经济学领域发展起来的方法。新古典经济学对价值观念有另一种角度的定义，价值是为获得某种物品而愿意付出的最大可能金额，或者是能够忍受失去某种某种物品能接受的最小赔偿金额。CNM法优待解决的课题是如何确保评价的信赖度，用CNM法得到的评价结果，被认为有可能包含各种误差使用CNM法进行评价时为了得到高可信度的评价结果，必须明确评价对象，确保问题条件的设定可信，现实，同时充分考虑支付手段，评价尺度等（用WTP或WTA）是否恰当。5.线性规划法线性规划是决策系统的静态最优化数学规划方法之一，是解决多变量最优的决策方法，是在各种相互关联的多变量约束条件下，解决或规划一个对象的线性目标函数的最优问题，即给予一定数量的人力，物力资源。如何应用而能得到最大经济效益，线性规划具有适应性强，应用面广，计算技术相对简便的特点。公式见书：P155第四节：城市规划模型1.城市规划模型的定义规划模型的基本作用是描述一座城市或环境系统的运行规律，从而可以帮助我们评价一个经规划带来的变化所产生的效应，在揭示和描述城市现状规律，展示未来预测，进行现状与方案的分析与评估等不同领域。A:最简单的模型构造方法是使用Excel等电子表格工具，它可以为你能在二维表格中表示的定量问题提供分析的逻辑结构。B：模拟模型将城市或环境的多维度的子系统相互联系起来，并使之与规划后的变化建立关系。C：数学方法和电子计算机在城市规划和区域规划中的应用，不是单纯的数学领域问题，更不是数学定理的推导和证明，它涉及相当广泛的面，离开了城市规划的原理，方法和丰富经验，不可能产生正确的城市模型。D：另外，在应用这些方法之前我们必须谨记，数学包括数理推断，仅仅是一种工具，数学本身是不能揭示真实世界所蕴含的规律，数学在城市规划领域的应用边界（一）不能用数学的分析代替规划的分析（二）不能用统计回归来推断规划中的因果关系（三）统计回归只能对已有假说进行证伪获取数量关系（四）数学推理只能局限于规划中的数的运算②城市规划模型示例1.土地使用模型土地使用模型首先是1950年代末到1960年代初在美国的一些城市中被开发出来的，当时的美国，随着汽车化的发展和城市的扩大，对综合性的交通规划需求越来越大，而在制订交通规划的时候就需要对城市土地使用进行预测，因此需要使用土地模型，这些模型代表以匹兹堡城市圈为研究对象的lowry模型，交通调查的hervert-stevens模型，以旧金山的沿海地区为对象的Bass模型等，在用于交通规划时，土地使用模型和交通需求预测模型统一称作土地使用模型。考虑土地使用和交通的相互作用综合性模拟系统，以劳瑞模型最具代表性，劳瑞模型是将整个地区的生产活动和生活活动的总量作为一个控制量，将其分配到地区内的小区域中，模型的基本构造如图书P1572.系统动力学模型是麻省理工学院福瑞斯特首创的一种结构，功能，历史相结合的系统仿真方法，它有效的把信息反馈的控制原理与因果关系的逻辑分析结合起来，面对复杂实际的问题，从研究系统的内部结构入手，建立系统的模拟模型。系统动力学最具影响成果是在1970年代对全球人口，资源，粮食环境等方面的未来发展研究，通过在全世界以多种文字发行的一本罗马俱乐部研究报告即《增长的极限》一书，提出了著名的世界动力学模型。3.空间句法模型空间句法是一种通过包括建筑，聚落，城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，来研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法，是进行城市形态分析的一种工具，有伦敦大学芭利特学院的比尔.希利尔。希利尔认为建筑及城镇的空间布局会对人类活动，社会交往的方式及强度产生影响。众多的空间分析技术中最常用和最有效的参数是集成度，集成度反映了从一点出发遍访空间中其他各个地点所需的步数。在微观层面，空间句法认为当人在自然状态下只是简单地向有进一步行走的空间的地方运动，而该空间是通过最简单直接的感觉来决定，典型的就是视域，称为视域法则。4.投入产出模型投入产出模型又称“产业联系”分析，是通过编制投入产出表及建立相应的数学模型，分析经济系统各个产业部门之间的相互联系，自1960年代以来，被广泛的应用于城市与区域产业构成的分析，资源利用与环境保护的分析。5.投如产出模型离散选择模型用于描述人的选择行为，随着20世纪70年代，麻省理工学院mcfadden等人在随机效用理论上的突破和离散模型方法的出现，个体行为研究进入了一个全新的领域，因此获得2000年诺贝尔经济学奖。离散选择模型起源与对交通方式选择的分析和预测，在离散选择模型中称之为效用，效用由一系列选项要素和个体要素组成。公式见书P160在城市规划领域，该模型可以用来分析政策实施的效果，根据政策的力度改变模型变量所得到的个体行为变化就是政策实施的后果。6.多代理人模型大约从1990年代开始，随着计算机硬件运算能力的不断提高以及基于对象编程技术的发展，多代理人系统也逐渐成熟。第五节：城市规划信息技术①地理信息系统地理信息系统最初是以计算机处理信息的综合技术出现的，GIS系统可以将城市的空间数据实现数字化，从而建立包含城市经济，社会，环境等各种属性的模型，为研究城市不同系统的空间规律和空间影响提供了有力的武器，GIS还提供了一项直观的观察工具，使原本复杂的空间规律变成可以向不同人群展示的图形，大大加强了城市规划的沟通与展示的能力。1.描述功能GIS系统具有强大的空间