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信息技术
信息技术基本知识
一切涉及信息的生产、处理、流通，以及扩展人类信息器官功能相关的技术，都属于信息技术。信息技术包括信息的获取、传输、处理、控制和利用等方面的综合技术。世界上几乎所有的国家都把信息技术看作是21世纪的战略性技术，不遗余力地把其放在突出的位置上优先加以发展。
信息技术(InformationTechnology)，通常是在计算机与通信技术支持下用以采集、存贮，处理、传递、显示那些包括声音、图像、文字和数据在内的各种信息等一系列现代化技术。信息技术也可理解为能够扩展人的信息功能(即人同信息打交道的本领，包括提取和收集信息、处理信息、存贮信息、传递和产生信息的本领)的技术。它是在分析、探索与掌握人的各种信息功能的机制基础上，运用信息科学提供的原理与方法以及各种技术(包括电子技术、激光技术等)，综合出新的人工系统来延长、增强、补充与扩展人的信息器官的功能。
信息技术的主要构成
信息技术主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。具体来讲，信息技术主要包括以下几方面技术：感测与识别技术、信息传递技术、信息处理与再生技术、信息施用技术。
信息技术在城乡规划中的应用
目前，以计算机、数字通信、遥感为代表的现代信息技术在国内城乡规划行业的应用大致包括如下几个方面：
1.计算机辅助设计、辅助绘图；
2.利用遥感信息调查土地使用、建筑类型，调查水体、大气环境质量，调查固体废弃物、道路交通等；
3.以数学方法为基础，利用计算分析、预测，模拟城市交通；
4.有关社会、经济问题的统计、预测、评价等定量分析；
5.城市建筑申请、审批日常业务的办公自动化；
6.建立城乡规划综合数据库，为规划的各有关机构、相关部门提供信息，向社会公众发布信息。
计算机辅助设计（CAD）
概述
随着计算机软、硬件技术及网络技术的迅速发展，各种现代先进制造技术(CAMT)应运而生，例如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、柔性制造(FM)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、产品数据管理(PDM)、汁算机集成制造(CIM)等，这些技术为实现这一目标(TQCSP)提供了强有力的支持与保障。其中，发展最早、技术也最为成熟的是计算机辅助设计。
计算机辅助设计(Computer aided design)是利用计算机硬软件系统辅助人们对产品或工程进行总体设计、绘图、分析、管理等活动的总称，是一项综合性技术．随着计算机软件和硬件行业的快速发展，计算机技术在工程设计制图中的使用日益广泛，并已取得人工设计所无法比拟的巨大效益，在城市规划设计这一领域，计算机技术的应用也日益受到重视。 </p>
CAD系统的技术构成
CAD系统一股由许多功能模块构成，各功能模块相互独立工作，又相互传递信息，形成一个相互协调有序的系统，这些功能模块一般有:
1.图形处理模块。此模块专供用户进行零件的二维图形的设计、绘制、编辑以及零部件装配的绘制、编辑。
2.三维几何造型模块。此模块为用户提供一个完整、准确地描述和显示三维几何形状的方法和工具，它具有消隐、着色、浓淡处理、实体参数计算、质量特性计算等功能。
3.装配模块。装配模块可以完成从零件到部件或产品总成的三维装配，并可以建立产品结构的完整信息模型和产品的明细表，同时还可通过装配进行干涉检查(静态干涉检查)。
4.计算机辅助工程模块。此模块包含许多各自独立的子模块，如有限元分析模块，优化方法模块等。利用有限元分析模块可以进行结构件的力学、动力学和温度场分析，流体的流动特性分析等；而优化方法模块是将优化技术用于工程设计，综合多种优化计算方法，求解设计模型。
5.机构动态仿真模块。此模块可根据机构的装配结构，求出各构件的重心、质量、惯性矩等物理特性，并可设定各构件的运动规律和参数，进行各类机构运动的仿真计算，并用三维真实感图形显示机构运动状态和运动干涉检查。
6.数据库模块。此模块执行对CAD系统进行数据处理与管理的功能。在利用CAD系统进行产品设计的过程中，会产生大量的数据，也需对这些数据进行一些计算处理。这些数据中有静态的数据，如标准设计数据、标准图形文件等；也有动态的数据，如设计过程中的数据。对这些数据如何描述，如何管理，就是此模块的范畴。
7.用户编程模块。它包括用户编程语言和图形库等。可以利用系统此模块对CAD系统进行二次开发，提高CAD系统的用户化程度，充分发挥系统的性能和提高使用效率。
建模技术是CAD系统的核心技术，因为它是分析计算的基础，也是实现计算机辅助制造的基本手段。几何建模主要处理零件的集合信息和拓扑信息，几何信息一般是指物体在欧氏空间中的形状、位置和大小，拓扑信息则是指物体各部分的数目及其相互间的连接方式。目前常用的建模系统是三维几何建模系统，一般常用三种建模方式：线框建模、表面建模和实体建模。
线框建模是最简单的建模系统，物体只通过棱边来描述，所需信息最少，所占存储空间也最小。但没有面的信息，有些情况下信息不完整，存在多义性。
表面建模是通过物体的各种表面或曲面进行描述的建模方法，这种系统的重点在于由给出的离散数据构造曲面，使该曲面通过或逼近这些点，一般采用插值、逼近和拟合算法。表面模型还可用于有限元网格划分、多坐标数控编程、计算道具的运动轨迹等。表面模型的缺点是不存在各个表面之间相互关系的信息。
三维实体建模是目前应用最多的一种技术，它在运动学分析、物理特性计算、装配干涉检查、有限元分析方面都已经成为不可缺少的工具。实体建模生成物体的方法有体素法、轮廓扫描法和实体扫描法。 </p>
CAD技术的内涵
CAD技术包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动，它是一种新的设计方法，也是一门多学科综合应用的新技术。传统的CAD技术涉及以下一些基础技术：
1.图形处理技术，如自动绘图、几何建模、图形仿真及其他图形输入、输出技术；
2.工程分析技术，如有限元分析、优化设计及面向各种专业的工程分析等；
3.数据管理与数据交换技术，如数据库管理、产品数据管理、产品数据交换规范及接口技术等；
4.文档处理技术，如文档制作、编辑及文字处理等；
5.软件设计技术，如接口界面设计、软件工具、软件工程规范等。
任何设计都表现为一个过程，每个过程都由一系列设计活动组成。这些活动既有串行的设计活动，也有并行的设计活动。目前．还有一些设计活动尚难用CAD技术来实现，如设计的需求分析、设计的可行性研究等，但设计中的大多数活动都已可以用CAD技术来实现。将设计过程中能用CAD技术来实现的活动集合在一起就构成了CAD过程，图2-1所示即为设计过程与CAD过程的关系。随着现代CAD技术的发展，设计过程中将有越来越多的活动用CAD工具来实现，因此CAD技术的覆盖面将越来越宽，也许有一天整个设计过程就是CAD过程。
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AutoCAD
在众多CAD软件产品中，AutoCAD以其精确性、高效率以及易修改性成为了目前最为流行、应用最广泛的CAD软件。
AutoCAD是美国Autodesk公司推出的通用计算机辅助绘图和设计软件，它功能强大、操作简单、易于掌握，在园林、机械、建筑、电子、航天、水利、服装等领域中得到了广泛的应用。AutoCAD在工程界应用非常普及，不仅是应用平台，而且也是一个软件开发平台．它具有直观的用户界面、下拉式菜单、易于使用的对话框和定制工具条，有完善的图形绘制功能、强大的编辑功能及三维造型功能，并支持网络和外部引用等。在城市规划设计中，AutoCAD作为辅助设计工具已经成为城市规划设计师的常用软件。
利用AutoCAD辅助城市规划设计的优势：
1．减少工作量，提高工作效率
在城市规划方案设计阶段，图纸的改动工作量很大，往往每一次论证都有一些改变．利用手工绘图时，每改动一次，设计人员都要重画．采用CAD绘图之后，由于基础样本不变，只是变换位置或做些局部调整，因而简化了工作步骤，减少了工作量．另外，在大多数规划项目中，一些如基础设施规划、道路系统规划等专项规划方案图纸都可以在规划总平面图基础上修改完成，因此利用AutoCAD辅助规划设计可以很容易完成这些专项图纸的绘制，大大提高了工作效率。
2．方便规划成果管理与文件共享
利用AutoCAD支持网络和外部引用的特点，可以小组共同完成城市规划项目的设计，而且电子版的规划成果利于管理，也利于成果文件的批量复制以及文件共享，并能输出清晰、准确的图纸，是手工绘图根本无法比拟的一种高效设计绘图工具软件。
3．方便与其它软件交互
AutoCAD支持多种文件格式的输出，可以方便地与其它如Photoshop，3D Max等软件进行交互．可以将CAD绘制的平面图纸输出成图像，再利用Photoshop进行后期处理，绘制出美观的彩色平面效果图，直观地表达设计内容；也可以将CAD的平面设计方案导人到3D Max 中制作三维场景，绘制三维效果图，制作虚拟现实场景。 </p>
地理信息系统
概念
地理信息系统（GIS，Geographic Information System，也称作地理资讯系统）是一项以计算机为基础的输入、储存、查询、分析、表达地理信息的综合性技术。GIS所具有的强大的空间分析功能，即把事物空间位置以及有关的文字属性信息存入数据库中，建立起相互联系，提供查询、分析工具，并以专题地图的方式表达出来，是GIS的技术核心。由于GIS输入、输出地形图十分方便，并能通过对地理空间多因素的综合分析，迅速地获得满足应用需要的信息，其查询、分析工具又比较直观易懂，因此它很容易被城市规划人员和管理人员接受，成为建立现代城市规划与管理信息系统的核心技术。其可以分为以下五部分：
1.人员，是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序。 熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。
2.数据，精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。
3.硬件，硬件的性能影响到处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。
4.软件，不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。
5.过程，GIS 要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。
地理信息系统在城乡规划中的应用
地理信息系统在城乡规划中的应用可归纳为4个方面，辅助规划编制与审批、提高用地审批工作效率、规划监察管理和规划与管理的公众参与。
1．辅助规划编制
利用地理信息系统和遥感技术可快速获得规划所需要的一些基础数据，以弥补传统规划中详细、现势基础数据不足的缺陷；在城乡规划中利用地理信息系统平台可进行定量的分析、模拟和预测，弥补了传统规划中以定性为主，感性判断成份较重的不足；利用地理信息系统还可以虚拟现实技术，对规划和设计进行仿真，以确定规划实施后的形象反映等。
2．提高用地审批工作效率
城乡规划管理地理信息系统能把规划所涉及的各类空间数据集成在一个统一的平台上，按用地审批的工作流程，帮助业务人员完成从报建到发证的全部业务工作，如提出规划设计要点、填写经办审批意见、填写业务表格、打印地图、逐级审批、部门会签、发“一书两证”等。同时提供图件资料库，方便业务人员对规划业务和各类地图的查询，大大提高用地审批的工作效率。
3．规划实施监测管理
通过建立规划监督管理地理信息系统，能有效改变目前规划实施监督周期长、范围小、效率低的落后状态。只要监测新建的建设用地，然后与规划工程分布图进行叠加，就能很快发现无证违法项目，并进行查处。
4．便于规划与管理中的公众参于
通过地理信息系统与网络结合(WebGIS)为公众参与创造了十分良好的条件，在网络上发布一个反映区域基本情况的地理信息系统，居民可以方便地通过网络在地图上了解具体位置的现状，提出自己对未来的设想及意见。公众还可以通过网络地理信息系统提供公共设施日常维护的信息、建议完善公共设施、参与周期性维护的决定等等。
建立地方地理信息系统的必要性
传统的城乡规划设计、建筑设计、建设工程的审批是在测绘人员提供的手绘图纸、资料下进行。手绘图纸精细度不高，图纸中所包含的信息量有限，造成设计、审批人员对实际地理信息的判读不够客观，直接影响规划设计成果的质量。建设方案实施后，也不能将信息及时
反馈给测绘人员对地理现状资料进行实时更新，造成测绘工作与规划设计的严重脱节。
GIS不但可以生成任意比例尺的矢量地形图，还包括丰富的基础地理信息，如土地使用现状、宗地分布、建筑物权属、土地使用性质等等。设计、审批人员在这样的数字资料下，利用直观的或查看属性的方式，可以轻易地获取准确的图元信息，不但提高了工作效率，而且使规划、建筑设计成果更加合理、更加科学。
随着国民经济的发展，城市建设管理日趋繁杂。管理对象的复杂化、管理任务的繁重化，导致传统的手工作业很难满足城市建设管理的要求。利用现代化信息技术手段设计出科学合理的城建管理信息系统，能有效地管理庞大而复杂的城建信息，科学地规范管理工作，已势在必行。
对于各地方的区域规划和城乡建设管理而言，目前那种分散、孤立的系统已经远远不能适应现代化管理的需要，应该有更为详尽的地理信息系统的支持，各地方政府要完善本区域的地理信息系统。
建设管理信息系统是一个多用途的综合性系统，该系统将实现城建管理网上协同办公、信息共享，规范办公流程，提高办公效率。
遥感技术
城乡规划管理信息化
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