基于ArcGIS Engine的唐山南湖周边土地商业开发适宜性评价系统构建与实现
李寒冰, 袁希平, 甘淑*
昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650093
通信作者:甘 淑(1964—),女,云南昆明人,教授,博士生导师,E-mail: 980426744@qq.com

作者简介:李寒冰(1990—),女,河北张家口人,硕士研究生,研究方向为土地集约利用与二次开发,E-mail:791958331@qq.com

摘要

以唐山南湖公园为例,在综合考虑经济效益和环境影响的基础上,选取了6个评价指标,构建评价模型。然后对商业开发适宜性评价系统的总体结构、数据库结构和系统功能进行了详细设计,采用C#语言结合ArcGIS Engine实现了基本操作、查询、地质条件分析、商业服务影响分析、环境影响分析、南湖周边商业开发适宜性分析等系统功能。

关键词: 唐山南湖; 商业开发; GIS; 土地适宜性评价
中图分类号:F293.2 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)03-0528-03 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170351

唐山南湖公园全称唐山南湖城市湿地公园, 位于河北省唐山市市中心南部2 km处, 原采煤塌陷区。其总面积1 300 hm2, 水面165 hm2, 绿化面积400 hm2。南湖公园因拥有较大面积的湿地和绿地, 可以降低城市热岛效应、有效地防洪排涝、改善城市环境、保护和维持城市生物多样性, 同时也是城市居民的休闲娱乐场所[1], 这也使南湖周边成为城市商业开发的黄金地带。然而湿地生态一旦被破坏, 便很难恢复。所以南湖周边土地在进行商业开发时, 不仅要考虑如何获得更大的经济效益, 还要考虑对南湖公园生态环境的影响。鉴于此, 本研究构建商业开发适宜性评价系统, 以辅助开展南湖周边商业开发规划、选址, 并对南湖环境造成的影响进行分析, 以期达到南湖周边商业开发和南湖生态、旅游协调可持续发展。

目前城市湿地保护方法和技术已日趋成熟, GIS方法也已经用在了城市规划、地产开发、城市湿地公园保护方面, 但基于GIS的在某具体城市湿地公园周边开发规划的分析系统并不多。本系统是在这方面的一个尝试, 以期把城市和城市湿地两者的发展结合起来, 达到多赢的局面。

1 商业开发土地适宜性评价体系构建
1.1 参评土地等级划分

将南湖周边参评土地分为3个等级:高度适宜(Ⅰ 等地):地形平坦、规整、坡度适宜, 地质条件良好, 自然环境条件较为优越, 周边基础设施完善, 人口密度和商服个数适中, 是能适应城市各项设施建设要求的用地; 中等适宜(Ⅱ 等地):土地由于受某种或某几种不利条件的影响, 需要采取一定的工程措施改善其条件后, 才适于修建的用地; 一般不适宜(Ⅲ 等地):指用地条件极差, 不适于修建的用地。

1.2 评价指标选取

综合考虑自然因素、经济因素和环境因素, 并从中选取有主导作用, 可以量化, 易获得的因子作为评价指标。本研究最终选取如下指标:坡度、地基承压力、周边商服个数、周边人口密度、噪声、污染物。其中噪声和污染物为刚性指标。

1.3 评价指标权重确定

本研究采用层次分析法, 确定各指标权重。最终通过一致性检验, 确定因子权重分别为:坡度0.10, 地基承载力0.55, 商服个数0.13, 人口密度0.22。

2 系统设计
2.1 需求分析

系统面向的用户主要是城市规划决策者。系统的主要功能是在土地规划方面辅助决策。

根据以上需求, 并通过分析南湖特点, 查阅资料, 本系统应该具有以下功能:(1)用户创建规划区, 使用系统功能, 分析本规划区地质条件适合规划成何种功能区域; 分析本规划周边商服个数, 确定其对本规划区的影响; 分析被规划区周边人口密度, 确定其对本规划区的影响。(2)选择规划区, 预测规划区在噪声和污染物方面是否可能对南湖生态造成影响。(3)提供商业开发规划模型, 供用户结合以上分析结果计算, 得出最终结论, 辅助决策。

2.2 系统平台以及语言选择

本系统选用ESRI公司的ArcGIS 10.0系列软件, 辅以ESRI ArcGIS 10.0的二次开发工具ArcGIS Engine, 及运行于.NET Framework之上的面向对象的高级程序设计语言C#进行设计开发。

2.3 系统结构设计

根据系统需求分析, 在综合对比考虑并参考已有GIS应用系统设计的基础上, 本系统采用系统开发应用层、数据管理层和基础数据层的3层系统结构。数据层包括空间数据和属性数据, 指明了数据的来源, 数据管理层由Geodatabase数据库构成, 它指明了数据的组织管理模式; 系统开发应用层采用Microsoft Visual Studio 2008平台结合ArcEngine 10组件进行软件开发。系统的结构体系设计如图1所示。

图1 系统结构体系的设计

2.4 系统功能模块设计

本系统的主要功能和特点包括:地图的基本操作, 南湖周边商业开发土地适宜性分析, 环境影响分析, 系统功能专一, 满足用户需求。

本系统实现的主要功能模块有地图操作模块、查询模块、地图量测模块、土地适宜性分析模块、环境影响分析模块。功能模块图如图2所示。

图2 系统功能的模块

2.5 数据库设计

本系统采用ArcGIS的Geodatabase存储空间数据和属性数据。空间数据包括基础数据和专题数据。基础数据包括水系、道路等; 专题数据包括土地利用现状、DEM等。空间数据采用专题分层的数据组织形式。属性数据采用关系数据模型的形式进行管理。本系统把需要的属性数据设计成二维表, 存入Geodatabase数据库中。表的设计要符合一致的规范, 便于系统的移植。属性表主要包括:地质条件属性数据表、酒店餐饮属性数据表等。表1为地质条件属性表的设计。

表1 地质条件的属性
3 系统功能实现
3.1 地图基本操作及量测

地图操作模块通过设计简洁的按钮, 使用户可以对南湖及周边地图进行操作, 包括放大、缩小、平移、全图、点选、清除、编辑和量测等功能。

3.2 查询模块

包括属性查询和空间查询功能。属性查询中, 用户通过输入查询语句、查询要素, 并在地图中定位。空间查询中, 用户可以指定要素, 查询其附近一定范围内的特定类型地物的个数, 显示要素名称, 并在地图中定位。

3.3 土地开发适宜性分析模块

此功能模块包括地质情况分析和商业分析功能。其中, 地质情况分析功能分析坡度和地基承载力2个指标。采用叠置交分析方法, 把规划区和地质情况2个图层进行叠置, 生成具有原图层全部属性的新图层, 然后根据新图层属性表字段, 得出2个规划区地质情况。

商业影响分析功能分析商服个数和人口密度2个指标。选中规划区, 点击商业服务影响程度分析。系统通过缓冲区分析, 根据分析规划区附近指定范围内的商服个数和人口密度, 得出分析结果。

3.4 环境影响分析模块

环境分析2个指标为刚性指标。利用缓冲区分析, 根据用户选择的污染因子不同, 生成缓冲距离不同的缓冲区, 在缓冲区外即为不受影响的区域。

3.5 商业开发适宜性评价模型

首先, 系统将各参评指标进行标准化处理; 然后根据确定好的各因子权重, 计算各评价区块的商业开发适宜性。

4 小结

唐山南湖公园是一个城市湿地公园, 地理位置优越, 生态效益和经济效益良好。但是如果开发不够科学, 不仅不能收到良好的经济效益, 还会对南湖环境造成不可逆转的破坏。本研究针对南湖特点选取了评价因子, 并使用层次分析法, 确定各因子权重, 建立了评价模型。综合考虑经济效益和环境效益, 开展南湖周边商业开发土地适宜性分析, 并研究其对南湖环境的影响。最后结合南湖实际情况, 以GIS空间分析为辅助手段, 开发了南湖周边商业开发分析系统, 实现了南湖周边土地地质条件分析、商业服务影响和人口密度影响分析、环境影响分析等功能。但本系统的开发工作还有待后续更深一层研究, 继续完善南湖周边商业开发分析系统的评价模型模块, 使系统更加智能化、自动化。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
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