地理信息系統(tǒng)技術(shù)在宏村世界文化遺產(chǎn)地保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在宏村世界文化遺產(chǎn)地保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用

0利用古民居歷史開展保護(hù)規(guī)劃3年來gis的應(yīng)用以村莊典型代表為例，紅村被列入世界文化遺產(chǎn)名錄。“水建筑環(huán)境”是構(gòu)成紅村歷史文化價(jià)值體系的主要因素。作為整個(gè)紅村景觀體系中最基本的保護(hù)單位，特色古村落建筑展示了回族文化的意境，具有強(qiáng)烈的歷史信息。這是明清時(shí)期生活的重要見證。古館建筑保護(hù)與文化遺產(chǎn)的保護(hù)和利用有關(guān)。2006年,對(duì)宏村進(jìn)行保護(hù)規(guī)劃修編工作,在本次保護(hù)規(guī)劃修編過程中,將GIS應(yīng)用于宏村保護(hù)規(guī)劃修編的現(xiàn)狀調(diào)查、規(guī)劃編制中,對(duì)古民居采取全面地的調(diào)查,并在現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)和規(guī)劃數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立宏村空間信息數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)建立不僅能夠合理、高效地評(píng)價(jià)民居現(xiàn)狀與價(jià)值,而且能支持保護(hù)規(guī)劃修編過程中現(xiàn)狀分析和保護(hù)規(guī)劃的編制,完成對(duì)古民居的有效管理。1調(diào)查方法及現(xiàn)狀宏村保護(hù)規(guī)劃修編需要在細(xì)致現(xiàn)狀調(diào)查基礎(chǔ)上進(jìn)行,對(duì)街區(qū)建筑、土地利用、街巷格局、人口信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查。在調(diào)查過程中獲得大量文字、圖形和圖像等資料,這些資料具有定位特性,屬于空間信息范疇,應(yīng)用GIS技術(shù)對(duì)所調(diào)查的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理,并以此作為宏村保護(hù)規(guī)劃修編的依據(jù)。1.1道路巷系統(tǒng)專題分析圖的繪制對(duì)宏村道路街巷進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查和分析,建立街區(qū)道路街巷的數(shù)據(jù)庫(包括道路街巷的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)),在此基礎(chǔ)依據(jù)道路數(shù)據(jù)庫的屬性資料,可進(jìn)行道路街巷系統(tǒng)專題分析圖的繪制(圖1)。1.2像數(shù)據(jù)的輸入在宏村保護(hù)規(guī)劃修編的現(xiàn)狀調(diào)查過程中,工作量和數(shù)據(jù)量最大的是古民居建筑的調(diào)查工作。建筑調(diào)查包括建筑年代、層數(shù)、布局形式、建筑結(jié)構(gòu)、建筑風(fēng)格、建筑質(zhì)量、建筑風(fēng)貌等建筑基本屬性,以及房屋產(chǎn)權(quán)、使用功能等社會(huì)屬性。同時(shí),在進(jìn)行現(xiàn)狀建筑調(diào)查時(shí),對(duì)每幢建筑物進(jìn)行拍照。為實(shí)現(xiàn)調(diào)查的現(xiàn)狀建筑圖形數(shù)據(jù)(是指現(xiàn)狀建筑的平面位置)與其屬性(是指現(xiàn)狀建筑調(diào)查的屬性數(shù)據(jù))、圖像數(shù)據(jù)(是指在現(xiàn)狀建筑調(diào)查過程中對(duì)建筑所拍攝的照片文件)的關(guān)聯(lián),即點(diǎn)擊現(xiàn)狀建筑的平面,可以快速查到調(diào)查的屬性數(shù)據(jù)和所拍攝照片,需要對(duì)調(diào)查的現(xiàn)狀建筑進(jìn)行編號(hào)。對(duì)建筑的編號(hào)要求不能有重復(fù),其建筑編號(hào)除了進(jìn)行建筑的識(shí)別,以及實(shí)現(xiàn)建筑的圖形資料與輸入的屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)外,應(yīng)用建筑編號(hào)建立文件目錄(圖2),用來存放現(xiàn)狀調(diào)查過程中所獲取的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查成果,在CAD地形圖的新建層上繪出現(xiàn)狀建筑的邊界線和寫上建筑編號(hào),轉(zhuǎn)入GIS系統(tǒng)中,形成現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層,在其相應(yīng)的屬性表中自動(dòng)生成建筑編號(hào)字段及其屬性值,該字段存放每一個(gè)建筑的編號(hào),完成現(xiàn)狀建筑圖形數(shù)據(jù)的輸入,即現(xiàn)狀建筑的CAD平面圖轉(zhuǎn)成GIS數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層。每一幢建筑所拍攝的照片,以建筑編號(hào)為目錄名,將所拍照片放到相應(yīng)目錄下,用于查詢和生成表格內(nèi)容。GIS數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)狀建筑調(diào)查表的數(shù)據(jù)輸入工作,一般在Excel表中進(jìn)行,通過Excel表中的建筑編號(hào)欄和現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層中的建筑編號(hào)字段相連接(兩者數(shù)據(jù)完全相同),實(shí)現(xiàn)建筑的圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián);建筑的圖像數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),是通過程序查詢到建筑的編號(hào),獲得建筑圖像數(shù)據(jù)所存放的具體位置,調(diào)用ACDSee來顯示所查詢建筑拍攝的圖像,實(shí)現(xiàn)建筑與圖像數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(圖3)。2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與分析圖地理信息系統(tǒng)(GIS)不僅能完成現(xiàn)狀調(diào)查資料的輸入、存儲(chǔ)、管理、查詢和利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫繪制保護(hù)規(guī)劃編制所需要現(xiàn)狀分析圖,而且能夠應(yīng)用多因子分析方法對(duì)建筑進(jìn)行價(jià)值的綜合評(píng)價(jià),為正確的保護(hù)和整治方式提供依據(jù)。2.1屬性圖的生成在宏村保護(hù)規(guī)劃修編過程中,需要繪制大量的現(xiàn)狀分析圖,傳統(tǒng)方法是根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查內(nèi)容,在CAD中繪制,工作量比較大,而應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)庫的屬性數(shù)據(jù)可方便快捷進(jìn)行專題圖生成,除單個(gè)屬性專題圖外,還可生成多個(gè)屬性的分析圖。在2005年版歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃規(guī)范中要求歷史文化街區(qū)內(nèi)所有的建(構(gòu))筑物和歷史環(huán)境要素應(yīng)按表1的規(guī)定選定相應(yīng)的保護(hù)和整治方式,即建筑分類應(yīng)與保護(hù)整治方式相對(duì)應(yīng)。在GIS數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層中選擇建筑等級(jí)和整治模式兩個(gè)字段作多屬性專題分析圖(圖4),校驗(yàn)建筑分類與保護(hù)整治方式是否滿足保護(hù)規(guī)范的要求。2.2建筑數(shù)據(jù)庫的生成在保護(hù)規(guī)劃中,需要進(jìn)行一些專題數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作,如各種保護(hù)與整治方式下建筑用地面積和建筑面積,這些數(shù)據(jù)在CAD中統(tǒng)計(jì),比較復(fù)雜,且計(jì)算不準(zhǔn)確。在CAD中繪制建筑邊界和標(biāo)注建筑的層數(shù),轉(zhuǎn)入到GIS數(shù)據(jù)庫中,生成建筑數(shù)據(jù)層,建立多邊形的拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)生成每幢建筑用地面積,同時(shí)建筑層數(shù)轉(zhuǎn)入到建筑數(shù)據(jù)層的屬性數(shù)據(jù)庫中。在GIS屬性數(shù)據(jù)庫中,將每幢建筑的用地面積乘建筑層數(shù),獲得每幢建筑的建筑面積。對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行匯總查詢方式,可獲得在不同保護(hù)與整治方式下建筑的用地面積和建筑面積總和(表2)。《歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃規(guī)范》要求對(duì)歷史文化街區(qū)內(nèi)需要保護(hù)的建(構(gòu))筑物應(yīng)根據(jù)各自的保護(hù)價(jià)值按表3規(guī)定進(jìn)行分類,并逐項(xiàng)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)。在GIS數(shù)據(jù)庫中選擇現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層,在其屬性表字段中選擇建筑編號(hào)、門牌號(hào)、建筑年代、使用功能、建筑層數(shù)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑等級(jí)、用地面積和建筑面積字段輸出到Excel表格中,生成保護(hù)建筑物一覽表(表4)。2.3張表的使保護(hù)規(guī)劃容易于管理部門的管理在現(xiàn)狀調(diào)查中,獲得了每一幢建筑的現(xiàn)狀信息,這些現(xiàn)狀信息包括文字和圖像數(shù)據(jù),規(guī)劃方案中對(duì)每一幢建筑的綜合評(píng)價(jià),采用的保護(hù)與整治方式,將這些信息匯總在一張表上,使保護(hù)管理部門對(duì)每一幢建筑現(xiàn)狀和規(guī)劃信息一目了然,同時(shí),也使保護(hù)規(guī)劃具有很強(qiáng)的操作性,便于管理部門對(duì)規(guī)劃的實(shí)施。這部分的工作在整個(gè)保護(hù)規(guī)劃編制過程中占較大的工作量,如用手工的方法對(duì)每幢建筑進(jìn)行填寫屬性數(shù)據(jù)和插入圖像,不僅效率低,而且容易出錯(cuò),應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)庫中的屬性數(shù)據(jù)和所拍攝的照片,定制Word的表格模板,編寫程序?qū)IS中現(xiàn)狀建筑數(shù)據(jù)層所需的屬性數(shù)據(jù)和建筑編號(hào)目錄下的圖像文件寫入到Word的表格模板中,生成每幢建筑信息表(圖5)。3數(shù)據(jù)庫的建立,提高了文保資金的管理和組織將GIS應(yīng)用于宏村世