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§7.6 地理信息系统的决策应用
宏观决策最终是谋求人与自然的协调，谋求发展与资源环境的协调，是持续发展的道路。具有空间上为大的区域，时间上为大区段，范畴为多领域、多因素，状态为动态性，目标要求最优化的特点。地理信息系统是资源和环境科学的先进工具，它主要研究人和自然。将地理信息系统应用于宏观决策，为宏观决策提供辅助信息，是GIS又一重要的应用领域。 一、对决策应用的GIS的要求
介绍应用于宏观决策的GIS应当具备的具体要求。 二、宏观决策实例--常州市发展预测及相应住宅规划
介绍地震预报智能决策支持系统的实际意义、系统结构和使用情况。
一、对决策应用的GIS的要求
当前科学技术新的水平与发展趋势，要求决策应用的GIS能够:
1、具有"3S"集成的空间技术
全球定位系统（GPS）是在整个地球环境中准确的信息空间定位的技术，遥感（RS）是资源和环境领域大范围、高效率，收集现时空间信息的有效手段，而GIS是对大量空间信息进行整理加工，分析的有力武器，只有把收集、定位，综合分析各部分集成起来，空间信息才具有广泛性，完整性、现时性, 才能显示充分的物化力量。
2、网络技术的支持，尤其是分布式网络
地理信息从空间角度看，它是按照区域不同来出现，从特性角度看，它是分属于不同专业，不同性质特点的；从采集、组织、更新保存及使用而言总是条、块分割。这些特点就是分布的特点，它永远存在。因而纲络的支持，尤其分布或纲络的支持是至关紧要的。
3、智能化决策支持
要将专家群体、区位数据结合起来，将社会和自然各种环境和模型结合起来，必须采用人工智能，在空间数据库和知识库的基础，进行规范性而又创造性的科学思维和动态模拟的深加工。
4、广泛的多媒体技术
这将使复杂的决策全过程更是人性化，更形象、具体、逼真、亲切、而又更方便。
二、宏观决策实例--常州市发展预测及相应住宅规划
(一)系统简介
应用新的技术和手段进行城市形态变化研究，为未来的城市发展规划提供依据是非常有意义的一项工作。此例应用一个以GIS为主体的城市模拟系统，把预测城市人口增长的数学模型和地价评估系统与GIS的空间数据处理与分析功能密切结合进来，并以此为基础，系统地模拟和分析城市不同的发展政策因素对城市未来形态的影响。
整个模拟系统有四部分组成(模拟系统的基本逻辑结构见图7-6-1)：
1、人口预测：运用数学模型预测出城市居住人口。
2、地理数据库：贮存住宅与用地单元。
3、可开发住宅单元开发次序的确定：通过对影响可开发住宅单元地价和建造成本各因素的空间相关分析，计算出各可供住宅单元的开发住宅的收益，确定可开发住宅单元的先后顺序。
4、把居住人口分配到可开发住宅单元，并引起城市边界变化：按计算出的可开发住宅单元的收益大小先后把需要住宅的居住人口分配到可开发住宅单元上去，新增加的居住用地单元改变了现有城市的边界。
(二)常州市城市形态变化研究
1．人口发展预测
人口发展规模预测是城市规划的重要组成部分,影响着城市的建设用地规模、布面局形式和基础设施建设,将直接影响城市规划的合理性和经济性。具体可按综合平衡法和趋势外推法二种方法进行预测。
综合平衡法预测城市人口规模
用综合平衡法预测城市人口规模公式为式（7-6-1）：
其中自然增长率K的选定:根据国家计划生育政策，结合常州近几年的自然增长率及近、远期人口的年龄构成，选择人口的自然增长率近期为K1为5‰，远期3‰。
机械增长（迁移增长）率Z的规定：参照历年；增长率和今后经济发展，选择：
近期机械增长率Z1=18‰
远期机械增长率Z2=14‰
如图7-6-2，1995年基期人口为Y0=90万（1994年基期人口为82万人，其中暂住人口11万人，1995年原武进划人四个镇有人口列入计算后为90万人）。具体计算见图7-6-3。
用平衡法预测常州市区城市人口规模的近期为100万人，远期为121万人。
趋势外推法预测城市人口规模
趋势外推法预测城市人口规模的公式为式（7-6-2）：
其中C为年均人口净增值数，具体确定如下：
C1=1995～2000年年均人口净增参考近十年人口净增长数和发展,近期年净增人口为1.6万人。
C1=远期（2001-2010）年均人口净增长为1.4万人。具体计算见图7-6-4。
用平衡法预测常州市区城市人口规模的近期为100万人，远期为121万人(具体计算)。按趋势外推法，近期人口规模为99.6 万，远期为114.8万人(具体计算)。根据趋势外推法和综合平衡法，以及环境容量等因素，综合确定近期、远期城市人口规模如图7-6-2。
2、地理空间数据库
它的基本功能是用GIS来储存与居住地的供给有关的数据,它的内容见表7-6-1
把这些地图层作叠加,就相当对整个城市地理空间用多个变量进行划分。其结果就是整个常州市市区被分成大大小小的多边形。这些多边形被称为"可开发住宅单元"它是模拟人口空间分布的基本分析单元。
区域发展与道路结构有紧密关系，表7-6-2列出了城区与道路间的关系。
文物保护，批准公布的48处，省级13处按点buffer半径6米设置(规划要求本体周围20米保护区)，市级35处BUFFRER半径按3.5来设置(规划要求本体周围10米保护区)。
大气污染源点BUFFER按污染程度半径分别设置为40,30和20米。
3、可开发住宅单元收益计算
单位土地面积住宅开发收益是通过式(7-6-3)计算:
M=R-∑C (7-6-3)
M每单位土地的开发收益。
R是每土地上所建造住宅的售价
∑C是每单位土地上所建造的住宅的造价:地价、基础配套费、税金、建造费等。
其中地价的影响因素较多(见图7-6-5)，也是确定开发收益的关键。为此，系统采用特尔菲法，设计了专家对上述因素权重打分调查表，然后分别采用加权和法确定商服中心范围、商服中心级别、商服中心功能分、商服中心服务半径、道路通达度与影响半径、公交便捷度对外交通便利度、生活设施完善度等因素影响作用总分值。然后按各单元的总分值的分布排列和实际情况，确定单元地价。然后确定可开发住宅单元收益。
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