GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

崔雪梅，崔貴玉

（1.華北理工大學(xué)；2.陽原縣自然資源和規(guī)劃局）

1 國(guó)內(nèi)都市圈發(fā)展的問題、經(jīng)驗(yàn)與啟示

中國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展速度達(dá)到了前所未有的高度與速度、城市化發(fā)展水平逐步提高，這一過程雖然為人民的生活帶來了很多的便利，但同時(shí)出現(xiàn)了一些社會(huì)問題。如果我們依然采用之前傳統(tǒng)化的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，就會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)方法中的中國(guó)現(xiàn)代化城市建設(shè)的發(fā)展需要不能得到滿足。這個(gè)問題的出現(xiàn)促使城市決策部門采用更加與時(shí)共進(jìn)的技術(shù)來解決，而GIS技術(shù)就能非常好地滿足這樣的需求，它能夠進(jìn)行收集、管理和分析城市化測(cè)繪測(cè)量工作中產(chǎn)生的多種圖表數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS技術(shù)展示的數(shù)據(jù)從客觀角度分析了我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)，是一種極強(qiáng)的應(yīng)用型輔助工具，對(duì)于政府決策起著很大的作用[1]。

基于時(shí)空大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的GIS 技術(shù)的快速發(fā)展，它的發(fā)展為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)和測(cè)量測(cè)繪工作提供了一套全面、科學(xué)并且極為有效的方法。龐大的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)使其能較為輕松地分析和管理這些數(shù)量龐大的城市建設(shè)數(shù)據(jù)，減少了大量的人工重復(fù)工作。GIS是一種使用GIS解決空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間關(guān)系的技術(shù)[2]。因此，即使替換了人工操作，也減少了誤差。

2 GIS地理信息系統(tǒng)分析

在測(cè)繪管理中，應(yīng)提前在地面上設(shè)置接收裝置，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)調(diào)整、觀測(cè)等，為測(cè)繪工作的高效開展提供技術(shù)保障。地理信息作為一種特殊的信息，它同樣來源于地理數(shù)據(jù)。地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示，是指表征地理環(huán)境中要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征及其規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像等的總和。同時(shí)，對(duì)于較為復(fù)雜的工作環(huán)境，可通過對(duì)GIS地理信息系統(tǒng)與RS遙感技術(shù)配合使用，獲取應(yīng)用價(jià)值大的地形圖，縮短測(cè)繪時(shí)間，全面提高工作效率，可為測(cè)繪領(lǐng)域的長(zhǎng)效發(fā)展注入活力[3]?；钴S的地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)導(dǎo)致了GIS組件的硬件和軟件的低成本和持續(xù)改進(jìn)。這些發(fā)展反過來導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)、政府、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)等方面更廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用包括房地產(chǎn)、公共衛(wèi)生、犯罪地圖、國(guó)防、可持續(xù)發(fā)展、自然資源、景觀建筑、考古學(xué)、社區(qū)規(guī)劃、運(yùn)輸和物流。

3 GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 城市總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

從城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的角度來看，在城市規(guī)劃過程中積極使用地理信息分析技術(shù)以促進(jìn)選址任務(wù)和設(shè)計(jì)工作是有利的。在這個(gè)過程中，不斷加強(qiáng)管理控制和輔助決策作用的有效發(fā)揮，在有效利用發(fā)展基礎(chǔ)的過程中，有必要系統(tǒng)分析土地利用性質(zhì)的變化與自身財(cái)產(chǎn)之間的關(guān)系。同時(shí)我們也可以通過數(shù)據(jù)監(jiān)督，在實(shí)際執(zhí)行城市規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目的過程中，通過有效地代表各個(gè)地區(qū)的土壤特性和規(guī)劃需求，有效地加深了對(duì)地籍權(quán)屬關(guān)系變化和環(huán)境變化的理解[4]。

3.2 自然條件分析

運(yùn)用GIS 技術(shù)結(jié)合GNSS及RS技術(shù)，以城市土地調(diào)查的圖件和數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，結(jié)合遙感圖像處理和識(shí)別技術(shù)，通過GPS-RTK測(cè)量采集到的控制點(diǎn)坐標(biāo)，在遙感圖像上對(duì)于城市的規(guī)劃變化進(jìn)行識(shí)別與分析，從而得到整個(gè)城市的自然區(qū)位條件、土地利用變更信息[5]。3S技術(shù)可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)城市自然條件變化、土地利用類型的變更，檢查政府總體規(guī)劃和年度用地規(guī)劃的實(shí)施情況，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)自然條件改變以及土地利用變更的匯總數(shù)據(jù)，為整個(gè)城市的規(guī)劃制定提供有力的數(shù)據(jù)保障[6]。

3.3 三維模擬預(yù)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

在與GIS的相關(guān)功能進(jìn)行有機(jī)連接的過程中，系統(tǒng)內(nèi)容的功能大部分是由數(shù)據(jù)基礎(chǔ)功能進(jìn)行支撐的。在這個(gè)過程中，GIS結(jié)合空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，來對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分析管理和可視化展示，海量數(shù)據(jù)為城市規(guī)劃提供了可供模擬預(yù)測(cè)分析的原始數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)。通過這一項(xiàng)技術(shù)城市規(guī)劃人員可以更好地對(duì)地理空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行二次挖掘。同時(shí)，越來越多的用戶通過衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)以及使用三維坐標(biāo)的普及，三維地理信息服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)可以得到更好地利用。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)在此平臺(tái)中查詢到城市規(guī)劃具體位置，通過大數(shù)據(jù)集群化不斷強(qiáng)化各項(xiàng)地理空間信息業(yè)務(wù)功能的聯(lián)系，一些城市規(guī)劃系統(tǒng)已經(jīng)將模擬預(yù)測(cè)功能運(yùn)用于其中。與此同時(shí)，城市規(guī)劃人員要通過各項(xiàng)有效獨(dú)立的客戶端網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，加強(qiáng)各類地理信息終端系統(tǒng)的完善，在對(duì)城市測(cè)繪測(cè)量規(guī)劃的各類工作推進(jìn)的過程中，2D和3D平面圖的信息管理模型的擴(kuò)展在不斷加強(qiáng)。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于快速構(gòu)建3D數(shù)字平臺(tái)具有重要的領(lǐng)導(dǎo)意義[7]。

3.4 信息數(shù)據(jù)高效管理和查詢及圖文一體化

在有效開展城市規(guī)劃項(xiàng)目的過程中，建立完善的布局規(guī)劃，積極應(yīng)用地理技術(shù)，加強(qiáng)政府的大力支持至關(guān)重要。在此過程中，為了實(shí)現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)性質(zhì)的某些開發(fā)目標(biāo)，有必要不斷進(jìn)行分析和匯總地理分布的特征。而GIS技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)城市勘測(cè)工作，測(cè)量測(cè)繪工作和城市規(guī)劃項(xiàng)目的各個(gè)類別中發(fā)揮著重要作用。另外，在二維規(guī)劃中采用信息管理方法的同時(shí)，要系統(tǒng)地提高城市建設(shè)的速度，同時(shí)建立一個(gè)信息收集平臺(tái)，以充分利用標(biāo)準(zhǔn)框架，有效地?cái)U(kuò)展整個(gè)系統(tǒng)的使用功能。這樣，可以更好地利用GIS系統(tǒng)的信息查詢管理功能，進(jìn)行圖文一體化顯示，展示城市發(fā)展動(dòng)態(tài)信息，為促進(jìn)發(fā)展城市規(guī)劃的發(fā)展，建設(shè)智能智慧城市，實(shí)現(xiàn)建立有效的城市規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)[8]。

綜上所述，各個(gè)國(guó)內(nèi)外城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)案例中GIS地理信息系統(tǒng)均發(fā)揮了其強(qiáng)大的支持作用。GIS系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，不僅有利于提高政府對(duì)于智能城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量，豐富城市設(shè)計(jì)方案背后所需的技術(shù)手段，而且也能使國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代城市的服務(wù)體系在之前的基礎(chǔ)上更加完備，充分發(fā)揮規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際作用。因此，在未來的主要方向主要就是進(jìn)一步提升智能化的城市設(shè)計(jì)水平。在優(yōu)化城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方式的過程中，應(yīng)加深對(duì)GIS技術(shù)及數(shù)據(jù)應(yīng)用的重視程度，從而增強(qiáng)各級(jí)政府的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的適用性。