GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

摘要：文章主要探討了GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：GIS;城市規(guī)劃;應(yīng)用

引言

城市規(guī)模的迅速發(fā)展給城市規(guī)劃管理帶來不少難題，如房價(jià)高漲、交通擁堵、環(huán)境惡化、教育資源分布不均等。這對(duì)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理也提出越來越高的要求，傳統(tǒng)的以手工作業(yè)為主的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理方式已越來越不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。地理信息系統(tǒng)GIS（Geographic"Information"System）集計(jì)算機(jī)科學(xué)、測繪遙感學(xué)、信息學(xué)、地理學(xué)等多門科學(xué)為一體，可以對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、檢索運(yùn)算、分析、建模、顯示和輸出。隨著GIS技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)規(guī)劃管理要求的提高，GIS技術(shù)與規(guī)劃管理愈來愈緊密結(jié)合，GIS利用新的科學(xué)方法和手段正推進(jìn)城市規(guī)劃編制和管理工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，使城市規(guī)劃管理走向定量化、定位化、科學(xué)化和自動(dòng)化道路，建立為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的輔助決策系統(tǒng)，為市民提供便捷高效的服務(wù)。

1地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的作用

1.1"GIS提供規(guī)劃直觀和理性的工具

常用的CAD軟件如AUTOCAD等，往往圖形能力強(qiáng)而相對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理能力較弱，因此，CAD一般只能作繪圖軟件。而FM系統(tǒng)等則往往過于專門化，而缺乏一定的繪圖能力，因此也具有應(yīng)用上的局限性。

地理信息系統(tǒng)由于其對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的分析能力，彌補(bǔ)了原來城市規(guī)劃純圖形、純文字的缺陷，而使空間數(shù)據(jù)的圖形表現(xiàn)和屬性數(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)直觀和理性的規(guī)劃工具。

1.2"GIS對(duì)規(guī)劃數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理與分析功能

GIS可以管理大容量的數(shù)據(jù)，支持多種表現(xiàn)形式的空間數(shù)據(jù)，提供良好的數(shù)據(jù)維護(hù)更新能力，以及查詢、疊合、分類、網(wǎng)絡(luò)、鄰近、數(shù)字高程模型等空間信息的查詢和分析能力，對(duì)城市規(guī)劃空間分析的理性化具有重要的意義。

1.3"GIS在規(guī)劃決策中的作用

GIS對(duì)空間信息具有強(qiáng)大的分析功能，可以輔助規(guī)劃師更好地通過對(duì)規(guī)劃方案的模擬、規(guī)劃方案的選擇、規(guī)劃方案的評(píng)估等進(jìn)行規(guī)劃決策。

1.4"GIS在動(dòng)態(tài)城市規(guī)劃、規(guī)劃管理方面的作用

GIS由于數(shù)據(jù)更新的快捷性，空間分析的實(shí)時(shí)性，對(duì)城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整提供了良好的技術(shù)支持。借助GIS的作用，對(duì)城市規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督和反饋，然后迅速的根據(jù)實(shí)施狀況對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行調(diào)整，使城市規(guī)劃處于一個(gè)通暢的良性循環(huán)過程中。

2"GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1"在規(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(biāo)、城市性質(zhì)、規(guī)模和布局，重點(diǎn)強(qiáng)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。

利用Arc"GIS可以在現(xiàn)場踏勘時(shí)收集各種相關(guān)資料，并錄入數(shù)據(jù)庫中，以便于實(shí)施城市規(guī)劃信息的查詢與管理;可以方便的計(jì)算經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，例如面積、綠地率、容積率、建筑密度、人口密度;可以利用疊加分析功能和地圖運(yùn)算進(jìn)行輔助問題分析，以求直觀、快捷的效果。

2.2"GIS在規(guī)劃數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用

GIS具有海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能，這一點(diǎn)是GIS技術(shù)在城市規(guī)劃管理中被廣泛應(yīng)用的原因。在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中都建有基于GIS的規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫，都有綜合信息平臺(tái)。綜合信息平臺(tái)是規(guī)劃建設(shè)的骨干工程，其核心是建立一套統(tǒng)一、集成、共享的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和電子化協(xié)同工作機(jī)制，根據(jù)功能和服務(wù)對(duì)象的不同，分為協(xié)同辦公系統(tǒng)、綜合“一張圖”系統(tǒng)和綜合監(jiān)管系統(tǒng)3個(gè)部分，在各項(xiàng)管理工作中發(fā)揮著重要的作用。

2.3"為規(guī)劃監(jiān)察提供輔助支持

目前，在規(guī)劃管理工作中，為了加強(qiáng)科學(xué)管理，加大違法建設(shè)的查處力度，提高城市規(guī)劃監(jiān)督管理效能和技術(shù)水平，可以根據(jù)DOM進(jìn)行違法建筑的監(jiān)督和管理。具體方案為：通過對(duì)不同時(shí)相的衛(wèi)星影像進(jìn)行對(duì)比分析，將不同時(shí)相衛(wèi)星影像變化區(qū)域處理成變化圖斑，根據(jù)變化圖斑的面積分級(jí)分色顯示。

執(zhí)法監(jiān)督局通過（網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)）瀏覽衛(wèi)星影像和不同色彩的變化圖斑，根據(jù)圖斑到現(xiàn)場進(jìn)行坐標(biāo)、面積等技術(shù)指標(biāo)的詳細(xì)測量，再結(jié)合規(guī)劃數(shù)據(jù)和審批數(shù)據(jù)對(duì)圖斑進(jìn)行進(jìn)一步核實(shí)，然后進(jìn)行違法建設(shè)的查處，同時(shí)（在系統(tǒng)中）記錄查處的整個(gè)過程。

2.4"GIS在城市三維可視化中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)發(fā)展至今，二維的表現(xiàn)形式己經(jīng)不能滿足人們?cè)谀承┨厥忸I(lǐng)域的需求，三維地理信息系統(tǒng)己經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。在規(guī)劃工作中，平面設(shè)計(jì)和繪制規(guī)劃圖紙存在許多局限性，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）不能給設(shè)計(jì)人員和用戶提供真實(shí)、直觀、富于真實(shí)感的場景。

（2）不利于規(guī)劃方案的展示。隨著三維GIS技術(shù)的發(fā)展，可以在二維GIS基礎(chǔ)上進(jìn)行三維可視化表達(dá)的擴(kuò)展，側(cè)重管理大量的一維、二維、三維空間信息和屬性信息、海量的地形、影像、三維模型及其紋理數(shù)據(jù)，同時(shí)延續(xù)GIS系統(tǒng)的空間查詢、分析等功能。這樣以來，規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理人員可以實(shí)時(shí)、交互地觀察不同方案在城市環(huán)境中的效果，可以從不同角度對(duì)不同方案進(jìn)行比較，從而為從空間角度評(píng)價(jià)建筑提供了更加直接、有效的手段。

3"GIS系統(tǒng)目前在我國城市規(guī)劃實(shí)踐中的作用性

Garglia對(duì)意大利GIS應(yīng)用的狀況進(jìn)行總結(jié)時(shí)，提出：“GIS的應(yīng)用必須考慮它應(yīng)用的文化背景”，“只有在這種情況下，經(jīng)驗(yàn)的共享才具有可能”5。因此，在借鑒國外GIS應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國的國情和規(guī)劃設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)，探討適合國情和實(shí)踐的GIS應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)考慮到：

3.1輔助性

地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中所起的作用只能是輔助性的。它不可能替代城市規(guī)劃師的作用。它可以模擬規(guī)劃師的思維，通過分析的結(jié)果來驗(yàn)證和豐富規(guī)劃師的思想。它是規(guī)劃師和規(guī)劃決策人員進(jìn)行分析的手段，但不能替代規(guī)劃師。

3.2局部性

目前地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中所起的作用只能是局部性的。GIS對(duì)城市規(guī)劃中一些非邏輯性占主導(dǎo)地位的方面如城市規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)部分，所能表現(xiàn)和應(yīng)用的深度不夠。因此在周期短、任務(wù)緊的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)該將精力集中在理性較強(qiáng)的局部方面，例如城市布局的空間分析等等，而不要一昧追求“大而全”的系統(tǒng)。

3.3階段性

目前地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中起到的作用還僅是階段性的。盡管GIS在規(guī)劃方案比較、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等規(guī)劃決策方面具有廣闊的應(yīng)用潛能。針對(duì)目前國內(nèi)一般的規(guī)劃周期短、技術(shù)力量不足的現(xiàn)狀來說，要實(shí)現(xiàn)在規(guī)劃方案的評(píng)估、選擇、決策上的計(jì)算機(jī)化，存在著較大的難度，尚需進(jìn)行大量的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)據(jù)收集作為分析的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)收集中存在的障礙，大型數(shù)據(jù)庫建立所需要的時(shí)間，以及建立分析模型，進(jìn)行空間分析所面臨的種種技術(shù)和實(shí)施上的困難，都使GIS在城市規(guī)劃中深入的應(yīng)用成為難題。因此，建議在實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)該把GIS作為一種技術(shù)手段，以GIS的分析功能為主要憑借，將GIS的分析結(jié)果為系統(tǒng)的終極目標(biāo)，根據(jù)具體的技術(shù)條件，把GIS作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的階段性輔助工具。

3.4廣泛性

地理信息系統(tǒng)相關(guān)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了GIS的普及推廣。隨著信息的社會(huì)化和產(chǎn)業(yè)化，隨著相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施如信息高速公路的興起，GIS將從以面向規(guī)劃決策提供支持轉(zhuǎn)為滿足多層次、多領(lǐng)域的廣泛的社會(huì)需求。地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用呈現(xiàn)出廣泛性的特點(diǎn)，它的應(yīng)用逐步覆蓋各個(gè)城市規(guī)劃部門乃至全社會(huì)。

結(jié)"語

總而言之，規(guī)劃信息數(shù)據(jù)應(yīng)用正朝著動(dòng)態(tài)、多目標(biāo)、智能化的模式發(fā)展，規(guī)劃管理一張圖需進(jìn)行規(guī)劃信息資源整合，GIS技術(shù)將動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)各層次規(guī)劃的實(shí)施效果，為規(guī)劃的動(dòng)態(tài)維護(hù)提供科學(xué)的分析數(shù)據(jù)，使規(guī)劃管理從定性管理逐步過渡到定量、集約化、精細(xì)化管理，整體提升規(guī)劃管理水平，建成引導(dǎo)城市各項(xiàng)建設(shè)的動(dòng)態(tài)、集成、高效的城市規(guī)劃空間數(shù)據(jù)信息體系。

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