ＧＩＳ在城市規(guī)劃中的應(yīng)用研究

劉　云　趙　悅　鄧玉林　王長(zhǎng)鳳

摘要：GIS作為近年來(lái)新興的一門(mén)信息技術(shù)科學(xué)，在城市規(guī)劃行業(yè)中扮演著重要的角色，應(yīng)用日趨廣泛和深入。本文基于GIS技術(shù)本身的發(fā)展特點(diǎn)，探討了其在城市規(guī)劃中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、存在問(wèn)題及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容，并對(duì)GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景作了展望。

關(guān)鍵詞：GIS；城市規(guī)劃；數(shù)據(jù)；信息化

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)軌，城市化的進(jìn)程明顯加快，城市的建設(shè)達(dá)到了空前的規(guī)模。信息化浪潮給城市規(guī)劃帶來(lái)了巨大的沖擊，傳統(tǒng)的規(guī)劃管理手段已經(jīng)不能滿足城市的發(fā)展進(jìn)程。為適應(yīng)發(fā)展需要，基于地理學(xué)背景的城市規(guī)劃學(xué)者及其從業(yè)人員必須開(kāi)展以GIS技術(shù)為核心的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的建設(shè)，綜合利用城市空間信息，運(yùn)用GIS技術(shù)，準(zhǔn)確和全面地把握城市及其周邊環(huán)境的動(dòng)態(tài)空間特征，有效合理的使用土地、安排好城市空間。

1 GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的直觀和理性

GIS具有對(duì)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與分析能力，極大的豐富了規(guī)劃設(shè)計(jì)手段和成果，直觀而理性的空間分析模塊可以輔助規(guī)劃師對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行模擬、選擇和評(píng)估，從而優(yōu)選優(yōu)化設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了原來(lái)城市規(guī)劃純圖形、純文字、定量分析與定性分析脫節(jié)的缺陷。使空間數(shù)據(jù)的圖形表達(dá)與屬性數(shù)據(jù)的空間分析有了很大的提高，為城市規(guī)劃提供了一個(gè)直觀和理性的工具[1]。

1.2 高效查詢和管理規(guī)劃信息數(shù)據(jù)

GIS的產(chǎn)生與發(fā)展，為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的方法，它既能管理和處理海量數(shù)據(jù)，支持多種形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，又能減少重復(fù)性的工作，方便數(shù)據(jù)修改與調(diào)整、避免錯(cuò)誤，又能解決空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)問(wèn)題，對(duì)城市規(guī)劃信息數(shù)據(jù)管理具有重要的意義。利用GIS的空間查詢功能對(duì)這些信息進(jìn)行查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)、顯示、輸出，實(shí)現(xiàn)管理的自動(dòng)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，提高城市規(guī)劃的管理水平和建設(shè)項(xiàng)目的審批質(zhì)量。

1.3 實(shí)現(xiàn)規(guī)劃定量分析

面對(duì)各種紛繁復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)構(gòu)成城市的空間關(guān)系，數(shù)據(jù)信息量大而且在不斷快速更新，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)由于缺乏快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析工具，無(wú)法對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的定量分析。GIS軟件的引入給規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了思維方式的轉(zhuǎn)變，可以管理和分析大容量的數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)更新快捷，空間分析實(shí)時(shí)直觀等特性，促進(jìn)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)展示到動(dòng)態(tài)模擬，從終極描述到全程輔助的轉(zhuǎn)變。

2 存在問(wèn)題

2.1 數(shù)據(jù)組織問(wèn)題

傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)注重制圖、符號(hào)的表現(xiàn)，注重圖飾效果，但對(duì)信息組織的原則重視不夠[2]。如將地物類的符號(hào)表達(dá)作為要素加以采集，將現(xiàn)實(shí)世界中本應(yīng)相連的事物，在圖上卻由于制圖的需要將其斷開(kāi)等等。若數(shù)據(jù)生產(chǎn)者將圖作為最終產(chǎn)品，這樣做問(wèn)題不大，但是當(dāng)需要建立信息系統(tǒng)時(shí)需要建立輔助辦公、管理的應(yīng)用系統(tǒng)、專用系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)將會(huì)暴露出許多問(wèn)題。

2.2 GIS在一些技術(shù)及應(yīng)用上的局限

傳統(tǒng)GIS建設(shè)投資巨大，見(jiàn)效時(shí)間長(zhǎng)，且需要實(shí)時(shí)維護(hù)，不斷更新才能真正充分發(fā)揮其功效，尤其集中體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)上，投資大，建設(shè)難，還涉及到數(shù)據(jù)能否獲得，怎樣有效組織等多方面的問(wèn)題。GIS應(yīng)用很大程度上取決于適當(dāng)?shù)姆治鰯?shù)據(jù)的取得及合理的數(shù)據(jù)組織，而有限的數(shù)據(jù)迫使在模型設(shè)計(jì)中一些重要的參數(shù)被刪節(jié)或忽略。

2.3 城市規(guī)劃本身的局限性

目前城市規(guī)劃工作中，對(duì)背景分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、影響評(píng)價(jià)的要求還未形成一個(gè)專業(yè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃專業(yè)隊(duì)伍也不健全，一般規(guī)劃專業(yè)人員中了解GIS的還很少，應(yīng)用開(kāi)發(fā)和研究的人才也不足。城市規(guī)劃基礎(chǔ)信息資料的收集、數(shù)據(jù)輸入、實(shí)時(shí)更新、共享往往受到規(guī)劃及其相關(guān)部門(mén)體制、經(jīng)費(fèi)、管理的制約，這也對(duì)GIS的應(yīng)用帶來(lái)了很大影響[3]。

3 GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用內(nèi)容

3.1 城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

城市規(guī)劃是以地理空間數(shù)據(jù)及城市發(fā)展現(xiàn)狀作為其設(shè)計(jì)與管理的基礎(chǔ)，就城市本身而言，它是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既有城市的基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)、規(guī)劃控制性數(shù)據(jù)，也有規(guī)劃的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和城市的屬性數(shù)據(jù)。因此，進(jìn)行城市規(guī)劃信息系統(tǒng)建設(shè)的首要工作就是建立城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)和管理城市空間信息及各種規(guī)劃專題信息，為城市規(guī)劃提供綜合性的信息服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上，建立城市規(guī)劃的空間分析模型，提供決策支持，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃管理的科學(xué)化與智能化。

3.2 總體規(guī)劃中自然條件分析

在做總體規(guī)劃時(shí)，對(duì)城市現(xiàn)狀的調(diào)查和分析時(shí)可以用到GIS技術(shù)，利用遙感衛(wèi)星所獲取的基礎(chǔ)資料，在GIS軟件中將其分類并進(jìn)行面積的測(cè)算，就能對(duì)城市的土地利用現(xiàn)狀有一定的了解．在此現(xiàn)狀基礎(chǔ)上要對(duì)城市的土地未來(lái)發(fā)展有更好的把握．還可以利用GIS軟件中所帶有的預(yù)測(cè)功能對(duì)未來(lái)幾十年的土地使用情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。獲取遙感影像圖后，可以根據(jù)需要對(duì)土地利用進(jìn)行分類．分類以后還可以對(duì)某一項(xiàng)類型進(jìn)行專題特征的提取和量算。

3.3 圖文信息一體化

圖文信息一體化主要是指圖形與屬性的雙向查詢十分方便，圖文的交互功能強(qiáng)大，這是地理信息系統(tǒng)最基本的特征。但在城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的建設(shè)中，文檔信息與"海量"的圖形數(shù)據(jù)的有效關(guān)聯(lián)一直是系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)瓶頸。必須根據(jù)規(guī)劃工作的特點(diǎn)，充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)高度集成，才能真正實(shí)現(xiàn)圖文并茂的信息可視化系統(tǒng)。

3.4 規(guī)劃管理

城市規(guī)劃管理工作核心是城市建設(shè)用地和建筑項(xiàng)目的管理。對(duì)于要立案的項(xiàng)目，可由GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱，查閱項(xiàng)目的申報(bào)單位和申報(bào)項(xiàng)目的有關(guān)信息，以此作為檢查項(xiàng)目受理情況和工作周期的依據(jù)。在審批階段，可借助GIS空間分析技術(shù)，使審批人員可以很快地統(tǒng)計(jì)出所圈地塊的面積及有關(guān)屬性信息。同時(shí)審批人員還可根據(jù)計(jì)算出的面積，對(duì)照規(guī)劃控制指標(biāo)不斷修改方案和重做，直到達(dá)到控制規(guī)劃指標(biāo)要求為止[4]。

4 應(yīng)用前景

隨著城市的發(fā)展，城市問(wèn)題日趨繁多復(fù)雜，未來(lái)若干年內(nèi)，城市規(guī)劃技術(shù)和GIS技術(shù)將面臨更大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，GIS技術(shù)的一些新發(fā)展(如WebGIS，OpenGIS，ComGIS，3DGIS，TGIS等)將在城市規(guī)劃中得到實(shí)際應(yīng)用，從而提高GIS城市規(guī)劃應(yīng)用的水平。以三維GIS建?；?dòng)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為代表的真三維技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，從根本上打破了人類在地理空間信息表達(dá)和處理方面的限制[5]。這種結(jié)合必將為數(shù)字城市建設(shè)提供真三維的表現(xiàn)和處理技術(shù)平臺(tái)，可以突破現(xiàn)有的規(guī)劃效果圖框架。兩者有機(jī)結(jié)合能實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景、虛擬城市的實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)要求，加上強(qiáng)大的空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的空間分析功能，這必將帶來(lái)一場(chǎng)設(shè)計(jì)的革命。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著信息化進(jìn)程的加快、城市的急劇發(fā)展，以及GIS及其相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善與普及，GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展和豐碩的成果。城市規(guī)劃管理領(lǐng)域的GIS技術(shù)應(yīng)用建設(shè), 在今后必將得到進(jìn)一步的發(fā)展和推廣,這是符合發(fā)展規(guī)律的。我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到GIS在城市規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題，把握GIS未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，提高規(guī)劃建設(shè)效率和城市管理水平，為城市的發(fā)展規(guī)劃更加美好的明天。

參考文獻(xiàn)

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