城市規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用

王進(jìn)夫

（遼寧省阜新市市政工程設(shè)計(jì)院，遼寧 阜新 123000）

一、GIS 系統(tǒng)的功能

（一）采集、編輯數(shù)據(jù)

GIS 系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，利用采集以及編輯數(shù)據(jù)的功能，使各種地理要素轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)中的代碼以及坐標(biāo)。

（二）存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)

GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋大量數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)除了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以外，具有管理數(shù)據(jù)的功能，主要有數(shù)據(jù)更新及維護(hù)、開(kāi)窗及接邊操作、依據(jù)屬性對(duì)空間物體以及位置進(jìn)行檢索、依據(jù)空間位置檢索物體及屬性、訪問(wèn)及提取數(shù)據(jù)以及定義空間數(shù)據(jù)庫(kù)等功能。

（三）處理、變換數(shù)據(jù)

GIS 涉及各種類型的數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)統(tǒng)一、規(guī)范，GIS 具有數(shù)據(jù)處理的功能。數(shù)據(jù)處理的功能主要包括變換數(shù)據(jù)、重構(gòu)數(shù)據(jù)以及抽取數(shù)據(jù)等。

（四）空間分析及統(tǒng)計(jì)

這一功能可以輔助確定地理要素之間的空間關(guān)系，能為用戶靈活解決各種問(wèn)題提供極大幫助。空間分析及統(tǒng)計(jì)功能主要包括緩沖區(qū)分析、拓?fù)浏B合、數(shù)字地形分析、空間集合分析等。

（五）產(chǎn)品制作演示

地圖地形輸出的表現(xiàn)形式包括立體圖、等值線圖、暈線圖、點(diǎn)值圖、動(dòng)線圖以及符號(hào)圖等。

二、GIS 輔助城市規(guī)劃決策

（一）比較分析

GIS 對(duì)城市結(jié)構(gòu)的空間序列變化、時(shí)間序列變化進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模式以及關(guān)聯(lián)性。通過(guò)比較分析，反映城市結(jié)構(gòu)要素變化情況，同時(shí)反映出城市結(jié)構(gòu)要素在空間分布、空間位置上的變化規(guī)律，幫助規(guī)劃人員從空間關(guān)系、空間分布、空間位置以及數(shù)量等方面把握城市空間發(fā)展的機(jī)制以及規(guī)律，明確城市發(fā)展的趨勢(shì)。

（二）預(yù)測(cè)分析

預(yù)測(cè)分析采用GIS 軟件建立預(yù)測(cè)模型，與城市發(fā)展規(guī)律相結(jié)合對(duì)未來(lái)一段時(shí)間城市的經(jīng)濟(jì)、用地、人口等方面的空間分布變化、數(shù)量增長(zhǎng)情況進(jìn)行研究，分析可能弧線的問(wèn)題。基于預(yù)測(cè)分析制定出相應(yīng)政策措施、規(guī)劃方案引導(dǎo)城市要素在空間上合理組合、布局，為城市可持續(xù)發(fā)展提供保障。

（三）統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)GIS 的統(tǒng)計(jì)分類功能以及空間查詢功能，采用主成分分析、相關(guān)分析以及回歸分析等方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)屬性的相關(guān)性以及函數(shù)關(guān)系進(jìn)行確定，應(yīng)用頻率統(tǒng)計(jì)、多因素交叉分析以及單因素統(tǒng)計(jì)等。

三、當(dāng)前城市規(guī)劃測(cè)繪中GIS 的應(yīng)用

（一）GIS 應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集

城市規(guī)劃對(duì)數(shù)據(jù)的精度提出的要求較高，數(shù)據(jù)時(shí)代的當(dāng)前，城市測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)城市的發(fā)展具有基礎(chǔ)的作用，城市電子地圖是否精確受到數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的直接影響。對(duì)非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，結(jié)合遙感技術(shù)以及衛(wèi)星定位技術(shù)。為了保證工作能夠順利進(jìn)行，需要抽象化處理數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存柵格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)。因此，技術(shù)人員要對(duì)數(shù)據(jù)處理速度進(jìn)行控制，確保高精度處理數(shù)據(jù)，發(fā)揮GIS 系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的作用。城市測(cè)繪過(guò)程中，充分利用GIS 系統(tǒng)能對(duì)城市建筑、城市景觀以及城市道路等進(jìn)行信息的采集，保證數(shù)據(jù)處理具有較高的精度。為了確保這些需求得到滿足，技術(shù)人員對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)集進(jìn)行采集時(shí)要對(duì)管理標(biāo)準(zhǔn)予以明確，不斷提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程進(jìn)行控制，減少周?chē)蛩貙?duì)數(shù)據(jù)造成的影響，確保數(shù)據(jù)的精度，繪制出精度的電子地圖。

（二）GIS 應(yīng)用于空間查詢及量算

1.空間查詢

GIS 最為基礎(chǔ)的功能之一是空間查詢，這一功能又可細(xì)分為屬性查圖形、圖形查屬性以及混合查詢。屬性查地形是將需要查詢的一些屬性條件輸入系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中查詢所有能夠滿足條件的地理位置。

2.空間量算

距離量算:應(yīng)用比較多的是幾何意義的距離，采用柵格結(jié)構(gòu)、矢量結(jié)構(gòu)都能很容易實(shí)現(xiàn)。但在實(shí)際生活中，旅行的距離不僅與幾何距離有關(guān)，還與運(yùn)輸工具性能以及路況關(guān)系密切，需要考慮從固定點(diǎn)出發(fā)在各個(gè)方向上的阻力，距離計(jì)算中考慮阻力，得到的結(jié)果被稱為耗費(fèi)距離。形狀量算:目標(biāo)物外觀多變，因此，難以使用準(zhǔn)確的量描述其外觀，判斷目標(biāo)是膨脹還是緊湊時(shí)比較模糊。幾何量算:對(duì)點(diǎn)狀目標(biāo)而言，幾何量算指的是坐標(biāo)的量算;對(duì)線狀目標(biāo)而言，幾何量算指的是方向、曲率以及長(zhǎng)度的量算;對(duì)面狀目標(biāo)而言，幾何量算包括周長(zhǎng)、面積等;對(duì)體狀目標(biāo)而言，幾何量算包括體積以及表面積等。質(zhì)心量算:地理目標(biāo)的質(zhì)心是目標(biāo)的半徑位置，通過(guò)這一量算可對(duì)一些地理分布變化進(jìn)行跟蹤，包括土地類型變化、人口變遷等，同時(shí)還能對(duì)一些比較復(fù)雜的目標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化。

（三）空間信息再分類

與地圖相比，地圖上的數(shù)據(jù)都已經(jīng)過(guò)專門(mén)處理以及分類，GIS 所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)則具有原始數(shù)據(jù)的性質(zhì)，用戶基于不同目的提取、分析數(shù)據(jù)。當(dāng)采用不同的分類方法分析數(shù)據(jù)時(shí)，得到的結(jié)果會(huì)有較大的差異。在分類非空間屬性例如性質(zhì)、產(chǎn)值、性質(zhì)等時(shí)，不對(duì)物體的已有屬性做出改變，而是依據(jù)物體的屬性將其劃分為不同的類別，可通過(guò)改變圖例表現(xiàn)以及聚類分析法、層次分析法、主成分分析法等實(shí)現(xiàn)。

（四）緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是GIS 基本又重要的空間操作功能。這一功能可以解決學(xué)校、醫(yī)院、銀行、郵局以及商場(chǎng)等公共設(shè)施的服務(wù)半徑，用于處理航運(yùn)河道、公路以及鐵路等對(duì)其經(jīng)過(guò)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響程度分析等。進(jìn)行緩沖區(qū)分析時(shí)，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用最多，有時(shí)也使用柵格結(jié)構(gòu)。

（五）疊加分析

疊加分析建立統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)，每次疊合相同地區(qū)兩個(gè)地理對(duì)象的圖層，形成多重屬性特征，或建立不同地理對(duì)象的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。

四、結(jié)語(yǔ)

城市化建設(shè)中，科學(xué)、規(guī)范的城市測(cè)繪可以保障城市化進(jìn)度持續(xù)推進(jìn)，這是提高城市建設(shè)性能、效率的關(guān)鍵途徑。在城市測(cè)繪中引入GIS 技術(shù)，可以保證測(cè)繪工作深入各個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)因地制宜的發(fā)展目標(biāo)，滿足城市化建設(shè)要求。