芻議數(shù)字化城市建設(shè)中地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用

曾政祥　艾淑華

[摘要]隨著當(dāng)前社會(huì)對(duì)城市規(guī)劃的要求的不斷提高，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在城市規(guī)劃和發(fā)展的作用越來(lái)越為突出。本文主要闡述了地理信息系統(tǒng)的概念和功能，并對(duì)該系統(tǒng)在規(guī)劃中的應(yīng)用方式進(jìn)行分析，從而為調(diào)查研究得出了可靠的理論分析依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 數(shù)字化城市 應(yīng)用

[中圖分類(lèi)號(hào)] P271 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-200-1

作為全球化的信息重要載體地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，是在計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)支持下采集、存儲(chǔ)、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數(shù)據(jù)或圖形產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，GIS技術(shù)在全球范圍的迅速發(fā)展及其具有的強(qiáng)大生命力是與其對(duì)地學(xué)信息的處理功能強(qiáng)大而緊密相聯(lián)的。

1地理信息系統(tǒng)的基本概念及發(fā)展現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)國(guó)際認(rèn)可的翻譯是GIS，它是利用現(xiàn)時(shí)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集庫(kù)來(lái)處理地理空間的一個(gè)系統(tǒng)，是將地理、測(cè)量、幾何、計(jì)算機(jī)和地理融合的一項(xiàng)綜合性十分強(qiáng)的技術(shù)。

在20世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)的騰空問(wèn)世標(biāo)志著信息革命的開(kāi)始。信息是一種巨大的物化力量，同時(shí)是一項(xiàng)很重要的社會(huì)資源和動(dòng)力，這使得人們的生活模式、價(jià)值觀等發(fā)生了改變。人們的重點(diǎn)不再是單獨(dú)的物質(zhì)生產(chǎn)，而是對(duì)已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理、利用。

我國(guó)GIS研究工作開(kāi)始于80年代開(kāi)始步入正式發(fā)展階段，中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所成立，它是我國(guó)第一個(gè)地理信息系統(tǒng)研究室，我國(guó)開(kāi)始探討計(jì)算機(jī)在測(cè)量、地圖制圖和遙感領(lǐng)域的應(yīng)用。幾年間就在理論探索、局部系統(tǒng)建立、技術(shù)隊(duì)伍培養(yǎng)等方面取得豐富經(jīng)驗(yàn)；到90年代，GIS研究作為政府行為，列入國(guó)家公關(guān)計(jì)劃，GIS快速發(fā)展，有了一批專(zhuān)業(yè)的科研隊(duì)伍，不同規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一系列空間信息處理和繪圖軟件，并積極開(kāi)展國(guó)際合作等； 到1996年以來(lái)，GIS被原國(guó)家科委作為獨(dú)立課題“重中之重”科技攻關(guān)計(jì)劃，GIS基礎(chǔ)軟件技術(shù)得到全面加強(qiáng)，出現(xiàn)有自主權(quán)的GIS軟件，我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)化已形成。

2地理信息系統(tǒng)的功能

GIS是信息系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)結(jié)合產(chǎn)生的技術(shù)，在依托基本功能的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集、管理、分析、輸出后，GIS還利用空間分析、建造模型分析、網(wǎng)絡(luò)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比、模擬環(huán)境等，延伸出了更多的應(yīng)用功能，全方面滿足用戶的需要。

2.1基本功能

（1）數(shù)據(jù)的采集與編輯，用于獲取數(shù)據(jù)，保證GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在內(nèi)容與空間上的完整性。（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理，保證數(shù)據(jù)在入庫(kù)時(shí)內(nèi)容上的完整性，邏輯上的一致性。（3）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的高新技術(shù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)定義、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、通訊功能等。（4）制圖功能根據(jù)GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及繪圖儀的類(lèi)型，用戶可獲得矢量化的地圖或柵格地圖。（5）空間查詢與空間分析功能包括拓?fù)淇臻g查詢、緩沖區(qū)分析、數(shù)字高程模型的建立、地形分析等等。

2.2資源管理

GIS應(yīng)用較多的領(lǐng)域也就是資源的收集、管理、解析，這也是目前發(fā)展比較成熟的，同時(shí)也包括地理地貌、森林、土地等管理，野生動(dòng)物的分布研究與保護(hù)，稀缺資源的發(fā)現(xiàn)和空間分布研究等，GIS可以通過(guò)一個(gè)有機(jī)整合的系統(tǒng)，將這些數(shù)據(jù)收集后通過(guò)客戶端的輸出，將其轉(zhuǎn)換為人們?nèi)粘＝邮芎退煜さ臄?shù)據(jù)圖表，為資源的整理利用提供有利的依據(jù)。

2.3城市與區(qū)域規(guī)劃

GIS在實(shí)際應(yīng)用中，城市的規(guī)劃人員可以利用其對(duì)交通的流量數(shù)據(jù)、土地的利用率、人口的密集分布等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出道路的等級(jí)預(yù)測(cè)，而工程規(guī)劃的技術(shù)人員可以利用其對(duì)地理地質(zhì)、人文環(huán)境、水文等數(shù)據(jù)的結(jié)合，進(jìn)行路線的設(shè)計(jì)和虛擬模型的建立，而在政府施工來(lái)講，利用GIS來(lái)幫助規(guī)劃、土地利用、開(kāi)發(fā)等分析位置展開(kāi)工作，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域的規(guī)劃更加科學(xué)和人性化，滿足城市發(fā)展的重要前提。

2.4國(guó)土監(jiān)測(cè)

GIS還有遙感應(yīng)用，可以非常有效地應(yīng)用在森林火災(zāi)、地震、洪水等監(jiān)測(cè)上，例如防洪：通過(guò)建立數(shù)據(jù)地形和模擬實(shí)驗(yàn)，可以計(jì)算出若干個(gè)的泄洪區(qū)域內(nèi)部的土地面積，確定洪區(qū)內(nèi)的房屋損失和財(cái)產(chǎn)的損失等，確定人員轉(zhuǎn)移的最佳路線，保證用最快的速度應(yīng)付突發(fā)的災(zāi)難。

3地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用領(lǐng)域

利用GIS技術(shù)可以進(jìn)行城市的規(guī)劃輔助設(shè)計(jì)、工程選址等工作，還可以進(jìn)行城市管理的規(guī)劃控制、輔助決策工作。

3.2土地管理

土地的輪廓和有些人不能到達(dá)的區(qū)域，利用GIS可以有效監(jiān)控土地變化和對(duì)其進(jìn)行管理。

3.3生態(tài)環(huán)境模擬

利用GIS可以幫助實(shí)現(xiàn)區(qū)域的生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境分析、環(huán)境影響、污染處理決策等，是環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)性發(fā)展的決策支持。

3.4基礎(chǔ)設(shè)施管理

城市的基礎(chǔ)的設(shè)施廣泛地應(yīng)用在城市的每個(gè)角落，是一個(gè)城市生存的基本，它們的設(shè)計(jì)、搶修、日常的維護(hù)都可以利用GIS來(lái)完成，可以大大提高工作的效率。

3.5 GIS的優(yōu)勢(shì)

收集資料的全面性、客觀性、速度性，在資料的分析上面，錯(cuò)誤性減少，輸出的信息量清晰明了，規(guī)劃和管理上面非常便利和效率極高，因?yàn)槌鞘邢到y(tǒng)如果詳細(xì)到細(xì)枝末節(jié)是一個(gè)很復(fù)雜和多層次的系統(tǒng)，GIS是一個(gè)在規(guī)劃上面提供很大幫組的輔助工具。

4調(diào)查研究和數(shù)據(jù)采集

GIS作為一種重要的分析方法，同城市規(guī)劃中的其他分析方法一樣，要有準(zhǔn)確、詳實(shí)的數(shù)據(jù)，GIS的應(yīng)用前提是必須有詳盡而真實(shí)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源至關(guān)重要。數(shù)據(jù)采集深度要求不同，除了一般地理信息系統(tǒng)分析所需要的基本數(shù)據(jù)外，在規(guī)劃組織編制前期必須根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù)對(duì)一些特殊數(shù)據(jù)有清晰的認(rèn)識(shí)，有針對(duì)性地收集。GIS分析的重要特征是對(duì)三維上連續(xù)分布的空間數(shù)據(jù)的處理，但在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)同等重要。

作為城市規(guī)劃人員在分析過(guò)程中仍要解決以下重點(diǎn)問(wèn)題：因?yàn)槊總€(gè)專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域是不相用的，每個(gè)專(zhuān)業(yè)采集的資料也不同，有的是可以直接應(yīng)用有些是不行，所以要根據(jù)任務(wù)重點(diǎn)分析，綜合管理數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)往往是二維的，和一些人工測(cè)量，還是要由工作人員輸入換算，所以工作量也是繁多。

GIS在作為重要的城市規(guī)劃分析手段和工具，需要借助一定的平臺(tái)處理數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，目前GIS系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件日趨成熟和完善，我國(guó)在這個(gè)方面的發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用也日趨完美。

5結(jié)語(yǔ)

GIS在城市規(guī)劃當(dāng)中是一項(xiàng)新的技術(shù)，但是其也應(yīng)用于我們?nèi)粘５纳町?dāng)中，這一切都與我們的生活息息相關(guān)，我們應(yīng)該要好好利用好這一技術(shù)，讓其跟上日新月異的社會(huì)步伐，為我們帶來(lái)更多的便利和生活樂(lè)趣。

參考文獻(xiàn)

[1]張勇 淺談地理信息系統(tǒng)在城市建設(shè)中的應(yīng)用 北京測(cè)繪，2005年第04期.

[2]尹妍 淺談地理信息系統(tǒng)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010年第08期.