GIS技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域中的應(yīng)用

袁起杰

摘 要：GIS在城市規(guī)劃工作中起著非常重要的作用，詳細闡述了其在城市規(guī)劃管理和城市規(guī)劃編制等方面的應(yīng)用。應(yīng)用該技術(shù)后，使得城市規(guī)劃管理更加現(xiàn)代化和自動化，規(guī)劃編制的復雜空間問題簡單化，城市規(guī)劃方案合理化。

關(guān)鍵詞：GIS；城市規(guī)劃；空間模型；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TU984.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.148

1 GIS在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用

20世紀80年代開始，我國城市規(guī)劃界開始應(yīng)用更多的新方法和新技術(shù)，主要體現(xiàn)在基于GIS技術(shù)的城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的修建和開拓上。進入20世紀90年代后，GIS技術(shù)逐步被廣泛運用于城市的規(guī)劃信息查詢、分析方面，許多經(jīng)濟發(fā)達的城市在這方面都進行了實踐。A市規(guī)劃局建設(shè)的基于GIS平臺下的城市規(guī)劃數(shù)字報建系統(tǒng)，能夠客觀地模擬實際規(guī)劃管理過程，每個層次的規(guī)劃審批、管理工作全面實現(xiàn)計算機運行；B市建立了建筑總圖電子報批系統(tǒng)，順利地完成了建筑總平面圖電子報批和GIS數(shù)據(jù)入庫；C市則成功建設(shè)了高效、暢通的信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，建設(shè)了城市建設(shè)和管理信息網(wǎng)，大力推進了C城市建設(shè)信息系統(tǒng)的構(gòu)建；D市從1995年起，建設(shè)了城市規(guī)劃辦公自動化系統(tǒng)、地下管線信息系統(tǒng)、勘測信息系統(tǒng)和城建檔案信息系統(tǒng)。

GIS具有海量數(shù)據(jù)的存儲和管理功能，這一點是GIS技術(shù)在城市規(guī)劃管理中被廣泛應(yīng)用的主要原因。在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中，建有基于GIS的規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫。而在一些中小城市的規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中，GIS的主要功能就是作為規(guī)劃數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)的操作平臺。一個完整的基于GIS技術(shù)的城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)主要包括規(guī)劃空間和屬性數(shù)據(jù)庫、用戶接口、規(guī)劃管理功能模塊三部分。其中，數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用戶接口是人機交互的界面，功能模塊是各個層次的規(guī)劃審批子系統(tǒng)，三者有機集成，從而實現(xiàn)城市規(guī)劃管理的自動化和規(guī)范化。從總體上看，在城市規(guī)劃管理領(lǐng)域，GIS已經(jīng)成為了城市現(xiàn)代化的標志和重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它主要用于城市動態(tài)管理，并能對城市重大問題、突發(fā)性事件作出科學決策的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段。

2 GIS在城市規(guī)劃編制中的應(yīng)用

城市規(guī)劃編制是指根據(jù)國家的城市發(fā)展建設(shè)方針以及城市的自然條件和建設(shè)條件，合理確定城市發(fā)展目標、城市性質(zhì)、規(guī)模和布局，重點強調(diào)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)土地利用空間配置和城市產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃布局。城市規(guī)劃的核心是城市物質(zhì)空間的規(guī)劃，它要為城市經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)、政策措施等非物質(zhì)規(guī)劃對象提供實體空間，空間是城市規(guī)劃的主角。而GIS除了具有海量數(shù)據(jù)的處理和管理功能外，還具有強大的空間分析功能。城市規(guī)劃編制的核心在于科學、合理地規(guī)劃、決策城市物質(zhì)空間，二者在“空間”上具有相互借鑒和吸收的契合點。

GIS的空間分析功能在城市規(guī)劃編制中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在城市空間擴展和城市景觀格局分析、研究，城市建設(shè)用地適宜性評價，城市公共設(shè)施選址研究，城市交通網(wǎng)絡(luò)研究等方面。在這些研究中，最常用的GIS傳統(tǒng)空間分析模塊是空間信息的查詢和量算、緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。近年來，隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，城市規(guī)劃中的各種規(guī)劃模型與GIS相結(jié)合，能夠完成復雜的空間決策問題。這些模型有選址模型、區(qū)位-配置模型、元胞自動機模型、城市建設(shè)用地適宜性評價的多準則決策模型等。傳統(tǒng)的選址模型是以城市數(shù)字高程模型（DEM）為依據(jù)，利用GIS的緩沖區(qū)和疊加分析生成選址專題地圖，為城市規(guī)劃編制決策服務(wù)。區(qū)位-配置（LA）模型是用來確定城市中各類公共服務(wù)設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施的最佳區(qū)位，從而優(yōu)化某種設(shè)施和資源在空間上的配置。將LA模型與GIS相結(jié)合，是解決這類復雜空間決策問題的有力工具。通過GIS數(shù)據(jù)處理和調(diào)用、模型運算，為GIS專題地圖顯示提供直觀和精確的依據(jù)，將資源配置的最優(yōu)區(qū)位呈現(xiàn)給城市規(guī)劃決策者，以提高城市規(guī)劃編制的科學性和合理性，有效避免人為主觀決策的隨意性。元胞自動機（CA）模型是可以用來模擬城市空間演化過程的模型，它具有較強的空間動態(tài)模擬能力。近年來，CA與GIS的結(jié)合越來越緊密，二者結(jié)合既增強了GIS的空間模型的運算和分析能力，也使得CA技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用更加廣泛。目前，在城市規(guī)劃編制中，應(yīng)用GIS技術(shù)最廣泛的就是城市建設(shè)用地的適宜性評價模型，這是城市規(guī)劃編制的基礎(chǔ)性工作。將多準則決策（MCD）模型與GIS的基本功能相結(jié)合，可以使基于GIS的建設(shè)用地評價技術(shù)更加完善。傳統(tǒng)的土地適宜性評價僅僅使用GIS的疊合功能，并沒有反映社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多因素的影響，沒有考慮這些因素之間的相對重要程度和輕重緩急。將MCD技術(shù)與GIS結(jié)合，以GIS作為評價的技術(shù)平臺，使土地評價不僅在物質(zhì)形態(tài)上可行，還能滿足經(jīng)濟、社會和環(huán)境等多方面的需要。

3 GIS在城市規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

隨著三維GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以將城市規(guī)劃的理論和模型構(gòu)筑于三維GIS平臺上，并運用三維GIS技術(shù)仿真模擬城市規(guī)劃。這樣，不僅可以預測城市規(guī)劃狀態(tài)的變化，還可以客觀評價和選擇各種不同的規(guī)劃方案，進而更好地解決城市規(guī)劃問題。實踐證明，把GIS的空間分析功能應(yīng)用到城市規(guī)劃編制中，可以為確定城市發(fā)展規(guī)模和空間布局提供科學的依據(jù)，這必然會提高城市規(guī)劃編制的合理性和精確性。

3.1 3S的結(jié)合和發(fā)展

GIS、RS、GPS 三種技術(shù)的結(jié)合，用來提供直接的數(shù)據(jù)服務(wù)，快速追蹤、觀測、分析和模擬被觀測對象的動態(tài)變化，并高精度地定量描述這種變化，實現(xiàn)大范圍、可視化、短周期的動態(tài)監(jiān)測效果。同時，從城市規(guī)劃的可持續(xù)發(fā)展方面入手，融入DPS（數(shù)字攝影測量）、ES（專家系統(tǒng)）和多媒體技術(shù)，有助于實現(xiàn)城市社會經(jīng)濟與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2 GIS與CAD的結(jié)合

在20世紀90年代，CAD的出現(xiàn)，將人們從手繪圖紙引入了計算機繪圖。將利用CAD繪制的規(guī)劃成果圖作為GIS在城市規(guī)劃中的數(shù)據(jù)源，然后利用GIS的空間分析和二次開發(fā)功能，建立GIS空間和屬性數(shù)據(jù)庫。這樣做，會從技術(shù)方法和工作思路上為控規(guī)編制乃至整個城鄉(xiāng)規(guī)劃帶來重大的影響。

3.3 Web GIS的發(fā)展

Web GIS是實現(xiàn)GIS互操作最優(yōu)化的途徑之一，利用Internet技術(shù)可以使GIS更方便、更靈活地為用戶服務(wù)。它實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式存儲，具有動態(tài)性、互操作性和跨平臺等特性，既保證了城市規(guī)劃數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，同時，還極大地豐富了城市規(guī)劃內(nèi)容的表現(xiàn)方式。

3.4 三維GIS的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使城市規(guī)劃進程的三維動態(tài)建模更加方便，設(shè)計成果更加形象和立體。三維GIS能夠?qū)M建的建（構(gòu)）筑物和其他設(shè)施的位置、高度、外觀、空間形態(tài)等要素結(jié)合起來，建立相應(yīng)的三維仿真模型。利用三維仿真輔助規(guī)劃管理系統(tǒng)，在已經(jīng)建立的現(xiàn)狀地物三維場景中展示和分析相關(guān)內(nèi)容，為城市規(guī)劃管理提供科學的依據(jù)和決策支持。

4 結(jié)束語

綜上所述，GIS和城市規(guī)劃在空間分析上基本相同，因此，在城市規(guī)劃中，使用GIS技術(shù)是可行的，也是十分重要的，它能夠為城市規(guī)劃管理提供更有效的城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，在規(guī)劃編制中提供空間決策模型，使得城市規(guī)劃方案更加合理、可行，為城市的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻

[1]韋亮英，李亞菲.GIS技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J].房地產(chǎn)導刊，2014（11）.

[2]賴華蕓.關(guān)于城市規(guī)劃中GIS技術(shù)應(yīng)用的研究[J].科技與生活，2010（5）.

〔編輯：白潔）