GIS技術在城市規(guī)劃中的應用

宋寧

（太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，山西太原 030002）

0 引言

我國經濟水平在改革開放以后持續(xù)上漲，城市化進程不斷加快，在為市民提供了更加便捷的生活和生產條件的同時，傳統(tǒng)城市規(guī)劃中的問題也不斷暴露。應用先進的GIS 技術對城市自然條件、地理條件、城市基礎條件等數據進行全面的采集和整理，為現(xiàn)代城市規(guī)劃提供必要的數據參考，能顯著提高城市規(guī)劃的科學性和合理性。

1 城市規(guī)劃中應用GIS 技術的意義

GIS 技術是一種以地理空間為基礎，對整個或部分地球表面空間中相關地理分布數據進行采集、分析、處理、儲蓄、顯示和描述的技術。將數據應用在城市規(guī)劃中，能使城市規(guī)劃人員能結合城市產業(yè)結構、人口排布狀態(tài)和規(guī)模、經濟條件等實際情況對城市空間進行更加科學的規(guī)劃，為城市居民提供更加良好的生活條件。具體來說在城市規(guī)劃中應用GIS 技術具有以下幾點意義。

1.1 提高城市規(guī)劃的合理性

改革開放以后，我國大力發(fā)展經濟，城市產業(yè)結構更加合理，越來越多的農村人口進入城市尋找發(fā)展機會，城市規(guī)模不斷擴大，在進一步促進城市經濟增長的同時，也帶來一定問題。由于我國歷史悠久，各省份的主要城市都已經經過了漫長的歲月洗禮，大部分城市在發(fā)展過程中都是以老城區(qū)為中心向四周擴大，但傳統(tǒng)城市規(guī)劃理念已經難以適應現(xiàn)代化城市的規(guī)劃需求。老城區(qū)是城市的中心地區(qū)也是最繁華的地區(qū)，但通常街道狹窄、建筑擁擠、缺少綠化，部分歷史名城老城區(qū)中還存在歷史建筑，改造難度非常高。在城市規(guī)劃中科學的應用GIS 技術，不僅能讓規(guī)劃人員更加全面地掌握城市地理信息，還能對城市發(fā)展的歷史數據、趨勢數據等進行有效分析，綜合各類數據對城市發(fā)展生命周期進行分析和預測，使城市規(guī)劃人員能以發(fā)展的眼光看待城市發(fā)展與規(guī)劃的需求，提高城市規(guī)劃的合理性，為城市的長遠發(fā)展奠定可靠基礎。

1.2 提高數據信息的處理效率

隨著社會經濟水平的不斷提高，人們對城市的需求已不局限于居住、生活、學習和工作幾項基本功能，而是要求城市內具有合理的產業(yè)結構、優(yōu)美的綠化環(huán)境、完善的民生工程，能更好地滿足城市居民對城市功能的多樣化需求。這也意味著傳統(tǒng)單純依靠人工方式對城市進行規(guī)劃難以保障全面性和科學性，城市規(guī)劃方案的合理性，在城市規(guī)劃中依托先進的GIS 技術，能全面且快速地對城市中各項地理信息進行采集、整理、分析、處理、儲存和應用等，為城市規(guī)劃提供更多、更加全面的關鍵信息。

1.3 實現(xiàn)可視化規(guī)劃

傳統(tǒng)城市規(guī)劃由于受到科技水平的限制，可利用的資源數量較少，尤其是制作城市地理信息地圖時，不僅工作量大，且由于地圖制作存在滯后性，難以保障地圖時效性[1]。通過應用GIS 技術，可實現(xiàn)實時獲取城市地區(qū)地理信息的地圖的目的，還能利用計算機軟件和真實的城市數據構建等比例城市三維模型，在城市規(guī)劃的過程中在模型上對各項規(guī)劃措施的可行性進行模擬，既能實現(xiàn)可視化規(guī)劃，又能讓規(guī)劃人員在模擬過程中對規(guī)劃措施的可行性進行有效驗證，及時調整規(guī)劃方案中存在的不足，促進城市健康發(fā)展。

2 GIS 技術在城市規(guī)劃中的具體應用

2.1 數據的有效儲存管理

GIS 技術擁有十分強大的數據處理功能，可在計算機軟件的配合下進行數據運算、加工、分類、疊合等，為城市規(guī)劃提供必要的數據支持[2]。例如城市規(guī)劃人員可依托不斷完善的城市地理信息數據庫，快速獲取建筑的建造面積、排布密集程度，城市人口密度等指標，并通過分層化數據庫對相關數據進行分層識別和整理，從而使城市規(guī)劃獲得更加準確的地理信息數據支持。另外，在進入大數據時代后，GIS 信息數據庫中輸入了大量未經細化處理的信息，但GIS 技術能根據操作人員的需求對信息進行提取，幫助操作人員完成城市規(guī)劃。

2.2 輔助城市規(guī)劃編制

為滿足人們對現(xiàn)代化城市功能性的多樣要求，城市規(guī)劃部門會結合城市自身的歷史特征、發(fā)展現(xiàn)狀、地形地貌、社會環(huán)境等多種因素確定城市在未來一定時間內的發(fā)展目標，并且在該階段內圍繞該目標進行城市規(guī)劃和建設[3]。在對城市進行具體規(guī)劃時，要全面地考慮城市內現(xiàn)有空間結構、未來空間擴展、城市交通網絡、城市建筑排布等因素，可利用GIS 技術的空間分析功能對以上各項因素進行深入分析，對復雜程度高、規(guī)劃難度大的城市空間規(guī)劃問題進行解決。結合地理信息數據庫中的真實數據構建選址模型、區(qū)位配置模型等，對城市當前和未來各個區(qū)域中建筑用地的科學性和適宜性進行推演，其中區(qū)位配置模型主要是用于分析城市不同區(qū)域中公共服務設施、基礎設施等安裝位置的合理性，判斷城市中各類公共設施能否充分滿足周邊居民的需求，最大化發(fā)揮所有設施的公共價值。

2.3 輔助規(guī)劃審批

城市規(guī)劃的科學性和合理性對城市的長久發(fā)展會產生直接的影響，任何城市在將要落實某項規(guī)劃方案時都需要經過多個部門的嚴格審批[4]。隨著城市規(guī)模的不斷擴大，各個城市中在建工程數量不斷上漲，傳統(tǒng)層層遞交的流程審批方式已經難以適應快速增長的審批業(yè)務辦理需要。在輔助規(guī)劃審批中應用GIS技術，使審批人員更加直觀、全面地了解工程的情況和信息，審批人員能依托GIS 技術對申請資料與地理信息數據進行必讀，快速排查其中存在的不合理內容，并且依托GIS 技術和相關軟件，模擬和預測工程建設后對周邊區(qū)域及城市的影響，確保通過審批的工程能進一步促進城市健康發(fā)展。

3 提高城市規(guī)劃中GIS 技術應用水平的建議

3.1 建立并完善數據庫

GIS 技術在應用過程中需要使用大量城市的地理信息數據，建立并不斷完善城市地理信息數據庫，對提高GIS 技術的應用水平來說至關重要[5]。具體可通過以下幾項措施進行地理信息數據庫的建設和完善：①應建立并打通地理信息數據的采集渠道，確保各個渠道中采集的地理數據能得到有效地傳遞。地理信息數據的采集和傳遞是建設城市地理信息數據庫的基礎工作，可充分借助城管部門、市政部門、地質勘察部門、工程管理部門等多個部門的力量，對城市地理信息數據庫內的信息進行完善；②積極應用GPS、RS 等先進技術，與GIS 技術進行充分的結合，對城市地理信息數據進行多維度采集，保證地理信息數據的時效性和可靠性，還應在完善地理信息數據庫的過程中不斷對其進行篩選和甄別，不斷提高各項信息的綜合價值。

3.2 豐富及創(chuàng)新功能模塊

隨著城市規(guī)模的不斷擴大，影響城市規(guī)劃水平的因素多樣性越來越強，城市規(guī)劃對GIS 技術的功能性要求也隨之提高[6]。為提高GIS 技術的實用價值，應結合城市規(guī)劃的發(fā)展需求對GIS技術的功能模塊進行持續(xù)性創(chuàng)新和優(yōu)化，尤其在群眾生態(tài)環(huán)保理念不斷加強的背景條件下，城市規(guī)劃應將構建生態(tài)城市作為GIS 技術功能的開發(fā)重點，以保障城市的綠化水平。通過采集不同時期內城市各個區(qū)域綠化面積的遙感圖像，對各區(qū)域中綠化面積的變化趨勢進行監(jiān)控，除季節(jié)性原因外，應對各區(qū)域中達到閾值的綠化面積進行重點干預，制定相應的恢復生態(tài)計劃，保證城市內的綠化生態(tài)水平。

3.3 構建全面參與的規(guī)劃機制

傳統(tǒng)城市規(guī)劃是統(tǒng)一交由城市規(guī)劃部門負責，由城市規(guī)劃人員執(zhí)行具體規(guī)劃任務，在實際規(guī)劃過程中，可能出現(xiàn)規(guī)劃效果不盡如人意的情況[7]。相關部門和人員應認識到對城市進行規(guī)劃是為了給城市居民提供更加方便、良好的生活環(huán)境，是一件涉及市民切實利益的公共事務，驗證城市規(guī)劃方案科學性和可行性的最直接方法就是獲取市民的評價。相關部門可利用公共社交網絡建立和市民之間的溝通渠道，利用GIS 技術和城市地理信息數據庫為市民展示可公開的城市規(guī)劃方案，由市民對城市規(guī)劃方案進行點評。通過此種方式讓城市規(guī)劃人員更加直觀地了解廣大市民對城市規(guī)劃的真正需求，還能擴寬城市規(guī)劃人員的思路，構建更符合市民需要、更能支撐市民發(fā)展的城市規(guī)劃方案。

4 結語

綜上所述，在國家大力發(fā)展經濟的背景下，城市的產業(yè)結構更加合理，城市中人口數量持續(xù)上漲，傳統(tǒng)城市規(guī)劃中的問題不斷顯露，影響城市的可持續(xù)發(fā)展。隨著科技水平的不斷提高，GIS技術不斷成熟，應用在城市規(guī)劃中，能提高規(guī)劃人員對數據的處理水平，輔助編制城市規(guī)劃方案，輔助進行規(guī)劃審批，施工功能非常強大。城市規(guī)劃人員應結合實際情況不斷提高GIS 技術的應用水平，才能不斷提高城市的規(guī)劃水平，促進城市可持續(xù)發(fā)展。