城市體育場館建設(shè)布局GIS平臺構(gòu)建的研究

馬曉云

摘要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)愈加迅猛地發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量飛速提高，關(guān)于物質(zhì)方面的需求不斷向多樣化擴展。其中，健身受到越來越多的重視。我國于2014年將全民健身上升為一項重要的國家戰(zhàn)略，因此體育館的建設(shè)成為一項重要工程。作為公共體育服務(wù)體系的一個重要組成部分，體育館的布局建設(shè)與城市發(fā)展有著密切聯(lián)系，而在體育館的布局設(shè)計中，通過地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺的構(gòu)建，可為體育場館的規(guī)劃提出有效的方案計劃，有利于體育事業(yè)朝著科學(xué)化的方向發(fā)展。該文以此為中心，對利用GIS技術(shù)規(guī)劃建設(shè)城市體育場館的可行性展開簡要論述。

關(guān)鍵詞：城市體育場館;建設(shè)布局;GIS平臺

中圖分類號：TP311? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）28-0080-03

自改革開放以來，我國社會生產(chǎn)力得到充分解放，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、政治、教育等各方面均得到快速發(fā)展，其中便包含著體育事業(yè)。尤其有關(guān)競技體育方面，我國接連取得傲人成績，并因此在世界上確立了體育強國的地位。而在大眾體育方面，隨著人們對體育事業(yè)的關(guān)注和重視，城市體育場館得以快速發(fā)展。但是在城市體育場館的建設(shè)過程中，想要做到因地制宜、和諧地融入城市的總體規(guī)劃并非易事，而借助地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)可有效解決這一問題。

1 地理信息系統(tǒng)（GIS）的簡要概述

地理信息系統(tǒng)，又稱地學(xué)信息系統(tǒng)、地理信息科學(xué)，是一種特定的空間信息系統(tǒng)，通過計算機軟硬件的支撐，以地球表層的部分或是整體（包含大氣層）為空間，對其中分布的相關(guān)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理和分析等操作。通常來講，地理信息系統(tǒng)由五大部分組成，分別為人員、數(shù)據(jù)、硬件、軟件以及過程。其中，人員是組成地理信息系統(tǒng)的重要因素。在地理信息系統(tǒng)的研發(fā)過程中，研發(fā)人員要對GIS執(zhí)行的不同類型的任務(wù)進(jìn)行定義，并且進(jìn)行系統(tǒng)中處理程序的研發(fā)。一隊具備高素養(yǎng)的專業(yè)人員可以及時對GIS軟件在運行中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行處理和更新，但是如果反過來，再好的系統(tǒng)也無法抵消操作人員技能不足而帶來的消極影響。

除此之外，數(shù)據(jù)是GIS技術(shù)的主要組成模塊。一套精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)會帶來可靠的查詢結(jié)果，反之，則會對操作人員帶來誤導(dǎo)。地理信息是一種特殊的信息，來源于地理數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上而言，地理數(shù)據(jù)是通過對各種地理特征和現(xiàn)象之間聯(lián)系的符號化而表示出來，是對地理環(huán)境中各因素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特點以及數(shù)字和圖像的總結(jié)。地理信息數(shù)據(jù)主要包含空間位置、屬性特征、時域特征三大部分?？臻g位置數(shù)據(jù)，顧名思義，是對地理對象的位置進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)，這種位置包含絕對位置（例如經(jīng)緯度坐標(biāo)），也包含相對位置（多指空間上的相鄰或是包含等關(guān)系）。屬性特征數(shù)據(jù)，又稱非空間數(shù)據(jù)，是對某個特定地理要素特征的定性或是定量的指標(biāo)進(jìn)行描述，例如公路的寬度、起終點等[1]。時域特征數(shù)據(jù)則是對地理數(shù)據(jù)采集或是地理現(xiàn)象發(fā)生的時刻進(jìn)行記錄。該部分?jǐn)?shù)據(jù)對于環(huán)境模擬分析發(fā)揮著重要的作用，近年來越來越受到GIS技術(shù)領(lǐng)域的重視。

通俗來講，地理信息源自地理數(shù)據(jù)，是關(guān)于地球表面特定區(qū)域的性質(zhì)、特征和運動狀態(tài)的一切信息。之所以具備特殊性，是因為地理信息具有一般信息所不具備的區(qū)域性、空間層次性以及動態(tài)性特征。以下雨為例，倘若能夠?qū)⒛橙怂趨^(qū)域的降雨和該區(qū)域上空的圖像進(jìn)行聯(lián)系，那么就可以判斷哪塊濕地會在一年中的哪些時候干涸。GIS系統(tǒng)能夠完成以上例子的分析，源自軟件能夠?qū)Σ煌瑏碓吹男畔⑦M(jìn)行不同形式的應(yīng)用。當(dāng)接收到源數(shù)據(jù)時，GIS系統(tǒng)會自動對變量的位置進(jìn)行確定，可能選擇經(jīng)緯度或是海拔的x、y等字母坐標(biāo)標(biāo)注，也可能是高速公路英里的標(biāo)志來顯示。操作人員也可以將地圖中不同類型的數(shù)據(jù)格式輸入GIS系統(tǒng)，軟件會自動將非地圖形式的數(shù)字信息向可識別利用的另一種形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。舉個例子，通過對遙感生成的數(shù)字衛(wèi)星圖像的分析，GIS可以生成另一份數(shù)字信息層。同理，人口調(diào)查或是水文表格數(shù)據(jù)都可以通過GIS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換生成另一種主題地圖形式。

2 我國城市體育館發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，近年來，隨著人們對全民體育的愈加重視，我國體育場地總數(shù)不斷增加，有力地促進(jìn)了體育事業(yè)的發(fā)展。其中一個顯著表現(xiàn)為政府不斷增加對公共體育設(shè)施的投入，多數(shù)地區(qū)大型的體育設(shè)施都進(jìn)行了更新，并且從投入資金到建設(shè)數(shù)量都處于快速增長階段[2]。一方面，通過加大城市體育場館的建設(shè)力度，有力地為城市體育事業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ);另一方面，城市體育場館的建設(shè)布局對于城市形象的提升發(fā)揮著重要作用，并且有利于推廣城市的知名度，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

有關(guān)大型體育場館的建設(shè)，政府雖然是投資的主體，但是社會其他各界對于體育場館的投資同樣抱有高漲的熱情。由民營企業(yè)獨立投資建設(shè)的江蘇省某體育會展中心便是一個典型的例子，而該會展中心在落成后不負(fù)眾望地帶來良好的經(jīng)濟(jì)社會效益，成為城市體育場館建設(shè)的另一種新渠道，對于體育事業(yè)的促進(jìn)發(fā)展起到積極的推動作用。

3 城市體育場館建設(shè)的布局原則

城市體育場館的建設(shè)固然重要，但在選址方面同樣是一個重要課題。通常情況下，體育場館的選址包含著選址方向和基地選擇兩大板塊，有時候也可緊密聯(lián)系在一起，看作一體。但是一般而言，選址方向?qū)Τ鞘械目傮w規(guī)劃影響密切，往往涉及政治、經(jīng)濟(jì)、文化、地理環(huán)境等各方面要素，同時要考慮到使用方面、經(jīng)濟(jì)社會以及環(huán)境的綜合效益，復(fù)雜難解，上升到戰(zhàn)略層面也不為過[3]?？偟膩碇v，在體育場館的選址過程中，應(yīng)當(dāng)遵守場館效用最大化的首要原則進(jìn)行，也便要求決策人員要以當(dāng)?shù)厝丝?、交通、體育參與度等為主要參考依據(jù)，綜合城市發(fā)展方向、規(guī)劃格局、土地性質(zhì)等因素充分考慮，謹(jǐn)慎做出選擇。

土地價格要素。這里提到的土地價格不僅指廣義上土地等級的價格，還包含土地開發(fā)后使用過程中后續(xù)維護(hù)的費用。通常來看，對于服務(wù)類建筑物而言，最理想的選址位置往往位于城市幾何中心，但是考慮到越靠近城市中心地帶地價也就越高的事實和成本與收益是否呈正相關(guān)的問題，決策人員不得不把目光轉(zhuǎn)向性價比相對理想、后續(xù)影響較為深遠(yuǎn)的地段建筑。另外，在城市總體規(guī)劃面前，有時需要體育場館為之讓路。同時，有關(guān)體育場館的周邊，是否留有足夠大的空間和潛力帶動城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，也應(yīng)作為一個重要因素納入考慮。

地形地勢要素。大型體育場館的建設(shè)規(guī)劃除了要與城市規(guī)劃協(xié)調(diào)之外，首先要避開工業(yè)區(qū)和軍事重地等特殊區(qū)域，以免帶來不利影響。另外，根據(jù)我國政策文件，城市各類建設(shè)用地的最大坡度應(yīng)控制在25度范圍之內(nèi)。如果超出這個限度，極有可能會帶來開發(fā)建設(shè)投資耗費巨大、長期運營費用過高、交通嚴(yán)重不便等消極問題。

人口密度要素。一般來看，大型體育場館的建設(shè)主要是為了各種大型競技體育賽事的舉辦而服務(wù)，但是實際上，大型體育場館的功能不僅局限于此，還可以舉辦群眾性的體育活動，為豐富當(dāng)?shù)厝罕姷男蓍e生活而服務(wù)。因此在無體育賽事的時候，為使體育場館使用得到最大化、更好地服務(wù)當(dāng)?shù)鼐用穸恢劣诒婚e置，決策人員應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)?shù)伢w育人口、場館需求度和人口密度三大要素，使體育場館貼合當(dāng)?shù)厝丝诿芏?，?yōu)化空間合理，同時加快城市擴張、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的積極作用。

道路因素。談到道路方面，通常指的是居民通過各種交通方式到達(dá)體育場館的可能性和便利程度，其中，鐵路網(wǎng)以及公路網(wǎng)的可達(dá)性和易達(dá)性都包含在內(nèi)?？蛇_(dá)性為體育場館能夠真正發(fā)揮作用提供了基礎(chǔ)，并且有利于擴大體育場館的影響范圍。而易達(dá)性則能有效降低居民的出行成本，從而提供愉悅的體育體驗。另一方面，在體育場館舉辦體育賽事的期間，如果車流量巨大，無疑會導(dǎo)致周邊交通的擁擠堵塞，為城市路網(wǎng)帶來不利的負(fù)擔(dān)。因此決策人員在決策時，對道路的及時聚集與疏散能力也應(yīng)考慮在內(nèi)。一般情況下，為緩解賽事期間帶來的巨大城市交通壓力，以免出現(xiàn)交通擁擠堵塞而導(dǎo)致參賽人員與群眾出行障礙的不良情況，決策人員常常考慮將體育場館朝著城市的主干道兩側(cè)、交通路網(wǎng)密集區(qū)域或是樞紐中心等方向建設(shè)[4]。

停車要素。不論是體育場館還是公園亦或是其他公眾區(qū)域，停車從來是一大問題。對于城市體育場館而言，不論是當(dāng)?shù)氐捏w育鍛煉愛好者，還是自駕游玩者，停車場作為場館的一項周邊基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)能夠有效解決人們的停車問題，并且有利于推動體育場館吸引更多的居民前來。

同行要素。一般說來，一座城市僅存在一座體育場館不太現(xiàn)實，但若是兩所

大型體育場館選址距離過近，不僅會造成體育場館的功能重合而導(dǎo)致資源浪費，同時場館周圍的客流量、交通負(fù)載量也會成倍增加，從而對城市的發(fā)展造成不良的影響。換句話說，決策人員應(yīng)避開已有的體育場館周邊區(qū)域，以免已有的體育場館對待建的體育場館帶來排斥，影響體育場館正常發(fā)揮使用功能。

4 GIS 在城市體育場館規(guī)劃中的應(yīng)用

整體上來看，體育場館建設(shè)布局指的是，在特定的區(qū)域內(nèi)對體育場館以及周邊區(qū)域進(jìn)行建設(shè)和改造的整體規(guī)劃。該規(guī)劃是以區(qū)域規(guī)劃理論以及管理科學(xué)理論為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的一項系統(tǒng)工程，以體育場館為中心在具體的區(qū)域展開宏觀調(diào)控和部署。作為區(qū)域性規(guī)劃系統(tǒng)的一個重要組成部分，體育場館的規(guī)劃同區(qū)域性規(guī)劃存在著縱向和橫向的密切聯(lián)系， 同時對于城市規(guī)劃區(qū)域體育與景觀等資源的起到重要的參考作用。

利用GIS技術(shù)能夠?qū)w育場館規(guī)劃的設(shè)計布局和工程選址等工作起到良好的輔助作用， 也可幫助決策人員加強對體育場館管理的規(guī)劃把控，更好地做出決策。以區(qū)域地理環(huán)境的特征為依據(jù)， 將資源配置、市場潛力、交通條件等因素綜合納入考慮，在特定的區(qū)域內(nèi)選擇最理想的位置是一方面，另一方面，體育場館配套設(shè)施以及周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境管理（含該區(qū)域的生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀與影響的評估、污染物的處理等等）均包含在內(nèi)，以此實現(xiàn)城市體育場館的合理布局，并且推動其可持續(xù)發(fā)展。

通過GIS技術(shù)可以實現(xiàn)城市體育場館規(guī)劃的定量化和科學(xué)化。由于GIS 系統(tǒng)能夠?qū)θ我庠u估單位的各種空間分析都提供支持， 坡度、坡向、單元公路網(wǎng)或鐵路網(wǎng)長度、用地面積等都可以經(jīng)由GIS系統(tǒng)進(jìn)行測算， 并將所有評估數(shù)值進(jìn)行匯總， 從而使規(guī)劃定量，且更加科學(xué)化[5]。

GIS技術(shù)可以使分析評價過程和規(guī)劃過程可視化。通過GIS技術(shù)，城市體育場館的空間位置信息和相關(guān)屬性從邏輯上建立起密切聯(lián)系，因此城市體育場館建設(shè)的分析、評價和規(guī)劃都得以處于一個可視化的環(huán)境，有關(guān)空間查詢、分析和評價等功能由此得到大幅擴展。除此之外，GIS系統(tǒng)不但可以在圖像上顯示出規(guī)劃對象（即城市體育場館）的二維空間分布， 而且通過圖形疊加和屬性查詢功能可以對某特定區(qū)域、特定一點的任何圖像以及相應(yīng)的屬性進(jìn)行透視，有利于操作人員更好地查看和進(jìn)行規(guī)劃決策。

通過GIS技術(shù)的輔助，決策人員構(gòu)思的各種規(guī)劃設(shè)計均可以在計算機屏幕上模擬現(xiàn)實，得到對相關(guān)規(guī)劃結(jié)果的預(yù)先認(rèn)識。在GIS技術(shù)的支持下，當(dāng)出現(xiàn)時間或者數(shù)據(jù)或者其他變化需要對規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整時，操作人員只需要對系統(tǒng)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改，以及調(diào)整相應(yīng)的評價規(guī)劃模型即可，其他部分不需要重新返工，以此實現(xiàn)規(guī)劃的動態(tài)模擬和調(diào)整功能，并且達(dá)到了信息數(shù)據(jù)資料的可持續(xù)性使用。

5 GIS技術(shù)在城市體育體育場館規(guī)劃的構(gòu)建流程

體育場館資源調(diào)查與自動化采集。在對城市體育場館進(jìn)行規(guī)劃之前，資源調(diào)查和數(shù)據(jù)收集工作必不可少，將對體育場館以及周邊配套設(shè)施的調(diào)查數(shù)據(jù)、影響因素、評估分析等基礎(chǔ)資料進(jìn)行匯總，然后輸入計算機建立有關(guān)城市體育場館的基礎(chǔ)信息庫。至于自動化采集，主要圍繞地形圖、專題地圖、遙感圖像的獲取與編譯等方面進(jìn)行。除此之外，操作人員可進(jìn)行不同部門之間信息數(shù)據(jù)庫的共聯(lián)共享，以避免出現(xiàn)重復(fù)無用的工作，盡可能高地提高信息的有效使用率。

建立城市體育場館建設(shè)規(guī)劃模型庫。當(dāng)前研發(fā)的GIS技術(shù)足夠提供規(guī)劃對象的分析模型，但是就體育場館而言，還不足以解決眾多具體的城市體育場館規(guī)劃問題，諸如環(huán)境的容量和人員的預(yù)測等方面。因此需要GIS技術(shù)在提供基礎(chǔ)信息的查詢、分析以及輔助評估的基礎(chǔ)上，多多建立幾次預(yù)測模型，反復(fù)對環(huán)境容量等方面進(jìn)行模擬評估，并且利用GIS技術(shù)制圖和圖形管理功能反復(fù)對各種規(guī)劃進(jìn)行模擬，根據(jù)所顯示的規(guī)劃草圖不斷完善優(yōu)化規(guī)劃方案[6]。

規(guī)劃方案決策。通過GIS技術(shù)，操作人員可以建立一個相關(guān)的體育知識信息數(shù)據(jù)庫并加以管理，對專業(yè)人士解決問題的思維過程和方法進(jìn)行模擬，智能化地實現(xiàn)體育場館布局規(guī)劃的模擬，決策人員因此可以利用計算機自動完成體育場館布局規(guī)劃中的部分工作，減輕工作負(fù)擔(dān)。另外，GIS技術(shù)還提供演示功能，操作人員可以通過已建立的信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行現(xiàn)場查詢和分析評估， 而后按照評審意見， 對相關(guān)規(guī)劃圖像進(jìn)行修改， 從而實現(xiàn)對城市體育場館建設(shè)的決策支撐。

綜上所述，GIS技術(shù)對城市體育場館以及周邊區(qū)域配套設(shè)施的規(guī)劃起到極大的輔助作用，并且具有前瞻性的特點，對于提高城市體育場館的有效利用率，推動城市經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮著重要的功能。然而問題在于我國城市體育場館建設(shè)規(guī)劃對GIS技術(shù)的應(yīng)用尚且位于起步期，研究還不夠完善，因此在應(yīng)用方面還不夠完全。想要解決這個問題，一方面，可以按照國家相關(guān)政策的規(guī)定，建立一個統(tǒng)一且規(guī)范的數(shù)據(jù)信息庫，采用統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并且使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，以此實現(xiàn)不同部門之間的信息資源共享。另一方面，通過GIS技術(shù)對城市體育場館周邊區(qū)域的空間以及屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，科學(xué)地對城市資源進(jìn)行利用布局，從而使城市體育場館的建設(shè)規(guī)劃與城市總體規(guī)劃以及發(fā)展和居民的體育需求緊密結(jié)合，更好地發(fā)揮體育功能，促進(jìn)體育事業(yè)的發(fā)展。

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