（一）最大z容差算法是从一个高程栅格中选点来构建一个TIN ,要求达到:对于高程栅格上的每个点，以初始高程与TIN的估算高程之差小于指定的最大二容差为选点依据。该算法采用迭代过程:首先，构建一个候选的TIN,然后，对这个TIN的每个三角形，计算每个栅格点与闭合三角形面的高差。该算法确定最大差值的点。如果差值大于指定的z容差，算法就对该点标记为加到TIN的点。在当前的TIN上的每个三角形都被检测以后，用选上的附加点计算新的三角形。该过程反复进行，直至栅格里所有点都在指定的最大z容差之内。
四、GIS应用模型的建立
1、道路拓宽改建中拆迁赔偿计算
n 要解决的问题及约束条件
n 计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑面积和房产价值 ；
n 道路拓宽改建的标准是：
n 道路从原有的20米拓宽到60米 ；
n 拓宽道路应尽量保持直线 ；
n 部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除 ；
n 所需资料
n 现状道路图；
n 区域内建筑物分布图；
n 空间操作
n 选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区；
n 将缓冲区图与建筑物分布图进行拓扑叠加，此图包括所有部分或全部位于拓宽区内的建筑物信息；
n 统计分析
n 选择落入拆迁区内的楼层高为10层以上的建筑物，将其排除掉，其余为拆迁建筑物 ；
n 对所需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算，包括建筑物面积、房产价值。
2、设某药用植物的优势生长条件是：（1）地面坡度在15°-- 25°间、（2）土壤为碱性土壤。请利用GIS空间分析方法确定某流域交通线两侧500米范围内的适种区域。
分析目的：
确定植物的适种区域
评价准则：
坡度在15°-- 25°间
碱性土壤
交通线两侧500米范围内
数据源:
DEM；
土壤分布图；
交通线图；
具体步骤:
(1)利用DEM生成坡度图，对坡度图进行重分类，将坡度图分为两类（1为15°-- 25° ，0为其他坡度）
(2)通过赋属性再分类，将土壤分布图分成碱性及非碱性两类（1为碱性，0为非碱性）；
(3)合并土壤分类图中属性相同的相邻多边形的边界 ；
(4)合并后的土壤分类图进行矢量转栅格；
(5)建立交通线周围500米宽的缓冲区；
(6)交通线缓冲区进行矢量转栅格；
(7)将1、4、6进行栅格叠加；
(8)满足“坡度=1”且“土壤=1”且“缓冲区=99”的区域，即为适合植物种植的区域.
3、某市准备建立一公园，请利用GIS空间分析方法确定适合建立公园的区域.要求该公园必须相对安静（离公路0.2公里之外）且交通方便（离公路0.8公里之内）,公园最好依附在大小适中的天然河流上（即河流分等级，河流分为1-3等，等级为2的河流才适合建公园），要避免沼泽地.
分析目的：
确定建立公园的合适区域
评价准则：
1)相对安静（离公路0.2公里之外）且交通方便（离公路0.8公里之内）
2)依附在大小适中的天然河流上，即等级为2的河流才适合建公园。
3)公园选址要避免沼泽地，即土地利用图中非沼泽地的适合建公园。
所需数据：
交通图
水系图（带有分级属性的水系图）
土地利用图
具体步骤：
1)对交通图中的公路分别建立0.8,0.2公里缓冲区
2）将两缓冲区进行空间叠置（擦除分析）得到公园候选区域---zones
3）通过赋属性再分类，将土地利用图分成沼泽地及非沼泽地两类（1为非沼泽地，0为沼泽地）；
4）合并土地利用图中属性相同的相邻多边形的边界，得到Marsh层；
5)将Marsh层和zones进行多边形空间叠置分析（相交分析或裁剪分析），得到zones内的土地利用区域Zmarsh；
6)将Stream层与Zmarsh进行空间叠置（相交分析）
7）查询输出所选中的区域。查询“土地利用类型=‘1’ ”且“河流等级=‘2’”的区域，该区域即为公园建立的候选地址。
4、核电站选址
核电站选址要求非常苛刻，有专门的标准和规则，我大致可以想起来以下几条：
水文：满足正常运行以及事故状态下的冷却要求，所以核电站大都毗邻江河湖海；法国大多数内陆核电站都临河而建，而著名的切尔诺贝利核电站则是建在普林皮亚季河附近。最特别的是美国亚利桑那州凤凰城的palo verde核电站，建在一片沙漠之上，当然在它附近建有一个大型的水库，储存着来自附近城市，经过后处理的居民生活污水。
地质：对地震等地质灾害的防御能力。日本由于特殊的岛国地质，地震活跃，在综合考虑核安全与经济需求的因素后，建成了许多位于地震带的核电站。比较著名的是位于东海大地震带的静冈核电站，有分析称东海大地震发生的概率为80%，这一高悬的达摩克利斯之剑迫使日本中部电力公司在福岛事故后关闭了静冈核电站。
气象：发生自然灾害的概率，以及发生事故时辐射物质的扩散情况，比如烟羽扩散、风向、降雨等等。
人口/经济分布：这主要是考虑到一旦发生核事故，尽量减小可能导致的损失。由于核电站带来的经济效益等原因，核电站周边的发展大多很快。比如美国，从他们对住址的选择来看，美国人似乎并不害怕核电。过去的十年里，美国核电站周边10英里的应急规划区里内的居住人数上涨了17%，远高于不到10%的全国人口增幅。不过，在核电站的运营期内，周边区域的经济发展以及人口仍然会受到一定程度上的限制。
交通：核电站的设备大都很大，需要良好的运输环境；核燃料的运输也要求良好而安全的运输通道。比较受欢迎的是水路运输。此外，核事故的应急响应、撤离也需要通畅的运输通道。
除此之外，还有其它很多因素会被核工程师考虑在内，不过大都集中在三个方面：
1、能满足核电站正常安全运行所需要的各种外部条件。
2、发生影响核电站安全的事故几率尽可能小。
3、一旦发生核事故，将影响范围和后果都能限制在尽量小的程度上。
五、GIS与城市规划
目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、分区规划等工作;专项规划包括交通规划、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近十年的历史看,最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面,控制性详细规划的作用将越来越大,分区规划会在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因,其重视的程度不够。专项规划方面,和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能密切的联系。从中央政府的行政管理部门,到城市规划学术界,目前都在呼吁增加城市规划工作内容。
GIS在城市规划中的应用
从城市规划功能，行政管理、开发管理、规划编制三个方面认为规划的阶段不同，GIS的作用也就不同。目前地理信息系统在城市规划中的应用主要在如下几个主面：
①．GIS空间分析与规划决策
GIS正由于其出色 的空间分析能力目前广泛运用社会各行各业。城市规划中很多问题都与空间问题有关，比如城市建设用地的适宜性评价，城市用地发展方向分析，城市内部各种功能 性用地布局，某个项目或设施的选址（如垃圾处理厂、发电厂等）。这类问题往往需要对土地用途进行评价、分析，确定最佳方案。
②．数字航摄、遥感影像服务
数字航摄、遥感越来越多地用于城市规划和研究中，其主要用途包括：提供可视化服务，如背景地图和三维景观模型；利用监测结果检查规划的实施状况；快速找出非法建设用地；遥感数据和其他GIS数据叠加后直接用于规划设计；遥感信息作为原始数据和其他规划模型相结合。
比较典型的应用，如在城市规划动态监管、城市测绘更新；风景区现状及周边环境的监测与管理，旅游区的发展与规划；通过历史影像和现状影像信息的对比、测量与分析，监控大气、绿地、水系和生态环境等污染情况。
③空间信息可视化与景观仿真
空间信息可视化是当前城市规划的研究热点，在传统城市规划领域，多数规划成果往往是用二维平面图纸 或三维模型表达现实的城市空间、规划设计意图，随着计算机图形图像处理技术的发展，空间信息可视化表达增加了交互式、动态显示的能力，即城市规划领域的空 间信息可视化。目前支持城市规划的商业化的三维可视化软件很多，功能包括快速三维建模、规划信息查询、多方案比较、建筑体量调整、日照分析、通视分析、立 面分析、三维测量、规划指标自动计算、二维矢量数据叠加、等多项专业规划管理功能，系统还提供多种三维仿真特效，利用三维虚拟现实技术更直观准确的表达规 划效果，为城市规划
④规划管理信息业务服务
按中国的城市规划体系，规划的主要业务可分为编制和管理两大部分。城市规划日常业务包括规划编制成果的管理、建设申请审批、规划实施的监督检查、内部业务档案管理、对外信息服务等，这些都需要借助管理信息系统来实施。将GIS与规划管理信息业务系统进行集成，规划管理业务的基础数据更容易入库，方便管理，其充当着空间数库的角色，对规划实施过程中的地理数据进行采集，提供空间查询、属性查询、汇总统计、专题图功能。
决策提供支持。
⑤地理信息系统与城市规划模型的结合
地理信息系统与城市规划模型的结合可以模拟远景发展设想方案，并将模拟结果以专题图显示出来，便于决策人员理解、作出判断。如借助GIS可预测人口与经济增长，为了估算人口及经济增长的趋势和影响，需建立空间模型模拟他们的空间分布，并对模型结果进行评价。还可以预测，如果当前的发展趋势保持不变，未来的环境会受到什么影响。
5、GIS在城市规划中技术展望
4.1 4D数据融合与挖掘技术
在4D数据融合方面,特别是数字正射影像图、数字线划图和数字高程图的融合,达到了各种单一图总难以达到的信息传达效果,实现了4D数据以符号、高程和影像等全息方式表达地形、地貌的新模式; 4D数据挖掘方面由于4D数据与3D GIS、4D数据与VR的关系和互动潜力等技术应用问题,有待于在数字城市建设实践中不断摸索 。
4.2 3D GIS建模与互动技术
借助真三维技术,人类可以用真三维图形人性化的全新界面方式,表达和处理地理空间信息。今后的城市规划管理、城市规划设计、城市基础地理、城市综合管线等行业应用系统图形的处理对象、处理过程和处理结果都将以真三维和图数互动的形式出现。
除此之外还有VR交互式动态飞行技术 、Web GIS智能服务技术 等
5、GIS在城市规划中的发展趋势
（1）3S的结合及发展
GIS(Geographic Information System)、RS(RemoteSensing)、GPS(Global Position System)三种技术不断结合，用来提供直接的数据服务，快速追踪、观测、分析和模拟被观测对象的动态变化，并高精度地定量描述这种变化，实现大范围、可视化、短周期的动态监测效果。同时，从城市规划的可持续发展方面，不断融人了DPS(数字摄影测量)、ES(专家系统)和多媒体技术，有助于实现城市社会经济与资源环境的协调发展。
(2) GIS与CAD的结合
在2O世纪90年代，CAD引领了从手绘图纸到计算机绘图的变革。通过CAD绘制的规划成果图作为GIS在城市规划中的数据源，然后利用GIS的空间分析及二次开发功能，建立GIS空间及属性数据库。不但从技术方法上，而且在工作思路上，都将会对控规编制乃至整个城乡规划带来重大的影响 。
(3) WebGIS的发展
WebGIS是实现GIS互操作的一条最优化途径，利用Internet技术使GIS更方便灵活地为用户服务。它实现了数据的分布式存储，具有动态性、互操作性及跨平台等优良特性，既保证了城市规划数据的现势性，同时极大丰富了城市规划内容的表现方式。
