村莊規(guī)劃中的GIS空間分析技術(shù)應(yīng)用

李霞　沙海濤

摘要：以廣州市白云區(qū)人和鎮(zhèn)25個(gè)村莊的規(guī)劃為例，探討GIS空間分析技術(shù)在村莊規(guī)劃中的應(yīng)用，并說(shuō)明GIS技術(shù)在村莊規(guī)劃的運(yùn)用價(jià)值—GIS技術(shù)方法主要通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)村莊空間數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化整合、統(tǒng)計(jì)及分析，深化了對(duì)村莊現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)，也提高了規(guī)劃編制效率，更使得規(guī)劃單位及政府部門對(duì)于資料查詢等工作可以在“一張圖”上解決。總的來(lái)說(shuō)，目前GIS技術(shù)應(yīng)用于村莊規(guī)劃技術(shù)還不夠普及，其中也存在一些問(wèn)題，需要以后在村莊規(guī)劃工作中引起注意。

關(guān)鍵詞：村莊規(guī)劃；GIS；空間分析；人和鎮(zhèn)；

1 引言

村莊規(guī)劃以現(xiàn)狀調(diào)研為基礎(chǔ)，遵循城市總體發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)解決村莊內(nèi)部村民居住及生活的問(wèn)題。在廣州市全面開展村莊規(guī)劃?rùn)C(jī)制的背景下，村莊規(guī)劃前期現(xiàn)狀調(diào)研及資料收集過(guò)程中將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)囊括影響村莊規(guī)劃決策的各種信息，將貫穿與規(guī)劃的整個(gè)過(guò)程。如何有效管理與運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，是規(guī)劃過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

2 GIS空間分析技術(shù)在村莊規(guī)劃中的應(yīng)用

GIS 是地理信息系統(tǒng)（Geographic In-formation System）的簡(jiǎn)稱。GIS 整合了硬件、軟件、數(shù)據(jù)，具備獲取、儲(chǔ)存、分析、管理與顯示地理空間信息的功能。GIS 可以將地理空間要素的狀態(tài)、相互關(guān)系，以及變化發(fā)展的趨勢(shì)等信息可視化，從而使我們能夠更好地理解這些數(shù)據(jù)信息背后的信息[2]。它不僅可管理數(shù)據(jù)、文字信息和圖形，而且是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，以計(jì)算機(jī)為工具，將不同來(lái)源，不同類型的數(shù)據(jù)和相關(guān)的屬性信息進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合和綜合分析查詢，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息處理，是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的一種有效的新技術(shù)系統(tǒng)。同時(shí)，它具有及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確、完整地查詢各種資料信息，實(shí)現(xiàn)圖形與屬性數(shù)據(jù)的空間查詢、分析計(jì)算及編制專題地圖等功能，并具有良好的兼容性和資源共享等優(yōu)點(diǎn)[3]。

2.1 空間數(shù)據(jù)的整合

將規(guī)劃前期所收集到的各種圖文信息整合到一起，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，形成空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)；建立不同類別信息之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化；并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，實(shí)現(xiàn)與其它相關(guān)各部門間的數(shù)據(jù)共享與對(duì)接。

2.2 統(tǒng)計(jì)空間數(shù)據(jù)，便于指標(biāo)控制

在GIS系統(tǒng)中，各層面的數(shù)量指標(biāo)都位于同一數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)之中，由于GIS技術(shù)能夠?qū)⒖臻g屬性和非空間屬性較好的結(jié)合到一起，基于空間數(shù)據(jù)的各類非空間屬性的統(tǒng)計(jì)和分析工作輕易就被完成。通過(guò)GIS技術(shù)中的選擇、裁剪、計(jì)算幾何、匯總等工具，便能分析統(tǒng)計(jì)出各種限定條件下的指標(biāo)數(shù)量，有利于對(duì)規(guī)模指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確高效的控制。另外，在村莊規(guī)劃過(guò)程中，經(jīng)常面臨著由于用地方案的調(diào)整及道路公路建設(shè)所帶來(lái)的建筑拆遷問(wèn)題，拆遷建筑量的計(jì)算是一個(gè)繁瑣的過(guò)程。由于GIS技術(shù)具備較好的空間選擇功能和緩沖區(qū)分析功能，在拆遷范圍內(nèi)的所有建筑都可以被提取出來(lái)，之后在對(duì)這些建筑的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出它們的拆遷量以及拆遷總量。

2.3 實(shí)現(xiàn)AutoCAD數(shù)據(jù)的空間轉(zhuǎn)化

廣州市村莊規(guī)劃編制輔助設(shè)計(jì)工具基于 CAD 環(huán)境，可以更好地貼合規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件與規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的工作習(xí)慣，提供配置管理、數(shù)據(jù)規(guī)整、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)檢測(cè)等功能；同時(shí)，規(guī)劃設(shè)計(jì)的成果可以直接存儲(chǔ)到 GIS 空間庫(kù)中，免去了大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。 設(shè)計(jì)人員利用軟件中屬性錄入、圖形檢測(cè)及其他輔助處理功能，協(xié)助完成村莊規(guī)劃 CAD圖件的標(biāo)準(zhǔn)化工作，使之符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員利用軟件中數(shù)據(jù)入庫(kù)功能，將檢查通過(guò)的村莊規(guī)劃 CAD 圖件，轉(zhuǎn)換入庫(kù)到 ArcGIS 個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)中[7]。

3 結(jié)論與討論

村莊規(guī)劃作為實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化的重要手段，其地位愈來(lái)愈明顯，在城市規(guī)劃的實(shí)踐中不斷的普及與發(fā)展。GIS技術(shù)應(yīng)用于村莊規(guī)劃，不僅可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)與查詢，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算、空間分析等操作，為規(guī)劃前期現(xiàn)狀因素的分析及規(guī)劃方案的形成，提供直觀理性、更為科學(xué)合理的依據(jù)。廣州市村莊規(guī)劃實(shí)踐過(guò)程中，已經(jīng)對(duì)GIS技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了一些嘗試與實(shí)踐，為國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的村莊規(guī)劃在技術(shù)平臺(tái)方面，提供了很好的經(jīng)驗(yàn)典范；但是，GIS如何針對(duì)村莊規(guī)劃自身的特征，更合理高效的發(fā)揮其技術(shù)作用，仍需要不斷深入的實(shí)踐與創(chuàng)新。

3.1 GIS空間分析技術(shù)應(yīng)用于村莊規(guī)劃的優(yōu)勢(shì)

在村莊規(guī)劃過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，各類數(shù)據(jù)之間縱橫交錯(cuò)，相互重疊，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)反應(yīng)的情況與屬性數(shù)據(jù)不相符的情況；此外，在分析、處理和管理這些數(shù)據(jù)時(shí)，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。GIS系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能管理各種信息數(shù)據(jù)，建立不同類別信息之間的聯(lián)系，通過(guò)建立圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，保證了圖文數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，GIS技術(shù)可運(yùn)用系統(tǒng)內(nèi)的拓?fù)浞治龉ぞ?，檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并提供自動(dòng)檢測(cè)功能。另外，GIS系統(tǒng)中具有多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算命令，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，確保了數(shù)據(jù)計(jì)算的精確性。

3.2 村莊規(guī)劃GIS空間分析技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題

GIS技術(shù)應(yīng)用于村莊規(guī)劃，作為一種新興的技術(shù)，帶來(lái)了不少便利，但是也伴隨著許多問(wèn)題。首先，GIS技術(shù)適用于對(duì)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期積累應(yīng)用與分析，目前在村莊規(guī)劃中的應(yīng)用還處于初步探索階段，難以建立完善的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，所獲取的信息也不夠全面；其次，運(yùn)用GIS系統(tǒng)建立村莊規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)程中，信息錄入工作繁雜，消耗的時(shí)間長(zhǎng)、耗用人力多，且規(guī)劃技術(shù)人員還不是很熟悉GIS技術(shù)領(lǐng)域的操作，需要進(jìn)行培訓(xùn)，前期投入較多。然后，GIS系統(tǒng)對(duì)操作的指令要求很高，運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常因?yàn)槟骋徊襟E的操作出錯(cuò)就導(dǎo)致成果失敗，又不容易找到出錯(cuò)原因，從而降低規(guī)劃的效率；再次，目前對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用僅限于數(shù)據(jù)管理的層面，偏重于輔助規(guī)劃管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，而沒(méi)有發(fā)揮GIS技術(shù)在規(guī)劃方案方面的作用；最后，村莊規(guī)劃屬于城市規(guī)劃中比較特殊的一項(xiàng)規(guī)劃，具有其自身的特征與功能，對(duì)于GIS的應(yīng)用應(yīng)該結(jié)合GIS技術(shù)的特點(diǎn)與村莊規(guī)劃的特征，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

3.3 村莊規(guī)劃GIS空間分析技術(shù)應(yīng)用的展望

3.3.1 建立統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系，提供各類資料的空間操作平臺(tái)

村莊規(guī)劃過(guò)程中不僅需要充分摸清村莊自身的發(fā)展建設(shè)情況，更需要嚴(yán)格恪守相關(guān)上位規(guī)劃對(duì)村莊的定位與限制，因此需收集資料繁多，主要的包括：矢量地形圖、衛(wèi)星影像圖、以往各版總體規(guī)劃、已批復(fù)各層次規(guī)劃、已批復(fù)各類用地紅線、各類專項(xiàng)規(guī)劃等等。各種資料來(lái)源于不同的部門、權(quán)屬，數(shù)據(jù)格式和種類樣式不一。通過(guò)GIS系統(tǒng)建立統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系（如廣州市建立廣州坐標(biāo)），可以將各類不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)匯集于同一工作界面之中，便于數(shù)據(jù)的疊合分析與運(yùn)用；應(yīng)用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)化，可以為村莊規(guī)劃的數(shù)據(jù)收集提供更廣闊的平臺(tái)，為村莊規(guī)劃提供更充分的依據(jù)。

3.3.2 運(yùn)用空間分析，確定公共服務(wù)設(shè)施的布局規(guī)劃

公共服務(wù)設(shè)施是維持村莊有效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要物質(zhì)保證，應(yīng)該隨著村莊的不斷發(fā)展和建設(shè)而逐步完善。在一些地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)或發(fā)展較為滯后的村莊中，出現(xiàn)配建的公共設(shè)施數(shù)量不夠，并且在很多服務(wù)盲區(qū)根本沒(méi)有配建相應(yīng)的公共設(shè)施的問(wèn)題?？梢詰?yīng)用GIS技術(shù)，借助其系統(tǒng)中的緩沖區(qū)分析工具，找到區(qū)域中的服務(wù)盲區(qū)，及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整；在緩沖區(qū)下面疊加上該區(qū)域的人口密度圖，能夠統(tǒng)計(jì)出每一個(gè)公共設(shè)施所需服務(wù)的人口，確定需要新建公共設(shè)施布局及需要擴(kuò)建公共設(shè)施的規(guī)模。此外，利用GIS技術(shù)對(duì)相關(guān)因子進(jìn)行權(quán)重分析，為公共服務(wù)設(shè)施的選址提供更為合理的方案。