城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城鄉(xiāng)區(qū)域空間資源的利用程度也在逐漸深化，為完善城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃，滿足大眾生活需求，領(lǐng)導(dǎo)者與規(guī)劃設(shè)計(jì)者思考利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段提高城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理水平，使城鄉(xiāng)空間資源的利用與建設(shè)更加全面。在此背景下，為了增加城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃中的技術(shù)含量，增強(qiáng)相應(yīng)規(guī)劃工作的落實(shí)效果，則需要考慮GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)施好這方面的應(yīng)用研究計(jì)劃予以應(yīng)對(duì)。基于此，本文將對(duì)城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃創(chuàng)新的必然性、GIS技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題以及GIS系統(tǒng)在城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

關(guān)鍵詞：GIS系統(tǒng)；城鄉(xiāng)規(guī)劃；應(yīng)用

引言

GIS稱為地理信息系統(tǒng)，是三大科學(xué)的集成應(yīng)用工程技術(shù)，GIS地理信息系統(tǒng)在很多方面都得到了很好的運(yùn)用，能夠采集和處理信息數(shù)據(jù)。當(dāng)前，GIS地理信息系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃方面也發(fā)揮著不可替代的作用，其操作簡(jiǎn)便，并能將其形象地呈現(xiàn)在電腦上，節(jié)約大量的時(shí)間，使工作人員的工作效率得到了極大的提升，對(duì)推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃工作十分有利。

一、城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃創(chuàng)新的必然性

（一）促進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，優(yōu)化城鄉(xiāng)建設(shè)與區(qū)域治理策略

城鄉(xiāng)規(guī)劃是以行政、法制、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)為核心的，是對(duì)城市和農(nóng)村的空間資源進(jìn)行精確配置的過(guò)程，宗旨是：統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)公平、公正、公共安全和公共利益的均衡。在新型城鎮(zhèn)化的大背景下，探索新的城鄉(xiāng)規(guī)劃方法，是推進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)和行政體制改革深化的重要方向[1]?，F(xiàn)代化的區(qū)域治理和新型城鎮(zhèn)化密切相關(guān)，迫切需要我們建立一種新的城鄉(xiāng)規(guī)劃和建設(shè)服務(wù)的新觀念，解決在這些問(wèn)題上存在的各種沖突，努力破除妨礙城鄉(xiāng)科學(xué)發(fā)展的體制和制度障礙。

（二）使人民群眾共享新型城鎮(zhèn)化發(fā)展與建設(shè)成果的有效路徑

在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展中，城鄉(xiāng)規(guī)劃作為一門(mén)前瞻性的藝術(shù)和科學(xué)，正探尋著新的路徑，始終堅(jiān)守著服務(wù)于人民的福祉，讓每一份規(guī)劃都成為改善民生的有力支撐。在構(gòu)建新型城鄉(xiāng)的過(guò)程中，更加注重建設(shè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，確保每一寸土地都能發(fā)揮出最大的價(jià)值。城鄉(xiāng)規(guī)劃調(diào)控著城鎮(zhèn)建設(shè)用地的規(guī)模、布局與供應(yīng)節(jié)奏，當(dāng)站在新型城鎮(zhèn)化的高度，審視著城鄉(xiāng)的未來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)，必須改變地方和農(nóng)村景觀，以便為城市發(fā)展提供足夠的空間，不僅滿足國(guó)家對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施和生計(jì)的需求，而且為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。不斷促進(jìn)農(nóng)業(yè)的城市治理進(jìn)程也要求立即提高城市和農(nóng)村規(guī)劃過(guò)程及公共服務(wù)的整體質(zhì)量，向農(nóng)村地區(qū)提供基本服務(wù)、改善環(huán)境和生活質(zhì)量至關(guān)重要。通過(guò)精確的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，人們可以發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)和建造新城市設(shè)備的真正好處，實(shí)現(xiàn)城市、住房和環(huán)境的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的和諧共贏。

（三）尊重并延續(xù)歷史文化，促進(jìn)城市特色化發(fā)展的重要手段

城市的演變是城市歷史、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文等諸多方面的痕跡，所以，我們?cè)谶M(jìn)行城市發(fā)展的時(shí)候，一定要堅(jiān)持一個(gè)基本準(zhǔn)則：尊重城市的發(fā)展。在新型城市化的大環(huán)境中，城鄉(xiāng)規(guī)劃必須將它們深深融入城鄉(xiāng)規(guī)劃的每一個(gè)環(huán)節(jié)，將創(chuàng)新的規(guī)劃思想融入城市的經(jīng)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)之中，不僅可以為我國(guó)新型城市化的不斷深入提供強(qiáng)有力的支持，也是推動(dòng)中國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系創(chuàng)新和具有鮮明個(gè)性的城市發(fā)展的關(guān)鍵[2]。

（四）深化新型城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，全面建成小康社會(huì)歷史使命的承載主體

在我國(guó)新型城市化進(jìn)程中，我們要站在全國(guó)的戰(zhàn)略和大局的角度，對(duì)我國(guó)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和發(fā)展進(jìn)行細(xì)致的謀劃。要積極融入國(guó)家戰(zhàn)略，讓城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃具有前瞻性、指導(dǎo)性，從城市和民族的長(zhǎng)期發(fā)展出發(fā)，具有廣闊的視野，為將來(lái)建立一個(gè)真實(shí)的發(fā)展計(jì)劃。以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)為主要目的，通過(guò)制定具有創(chuàng)造性的城市發(fā)展戰(zhàn)略，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的歷史性任務(wù)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。努力實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，城鄉(xiāng)發(fā)展的均衡與協(xié)調(diào)是實(shí)現(xiàn)全面小康的關(guān)鍵一環(huán)。因此，將不斷對(duì)農(nóng)村和城市的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理配置，提高其使用效益，力爭(zhēng)創(chuàng)造出更適合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城鄉(xiāng)空間結(jié)構(gòu)，全面建成小康社會(huì)歷史使命的承載主體。

二、GIS概述

（一）地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)不僅是一種技術(shù)工具，更是一座橋梁，連接著現(xiàn)實(shí)世界與虛擬空間，讓我們得以洞察地理數(shù)據(jù)，揭示出國(guó)家、公司、個(gè)人的地理信息圖譜。首先，地理信息系統(tǒng)展現(xiàn)出了其強(qiáng)大的整合與管理能力。面對(duì)國(guó)家空間規(guī)劃所涉及的龐大數(shù)據(jù)量，如土地、土地利用、交通、自然資源、人口等，將這些碎片化的信息拼湊在一起，構(gòu)建出一個(gè)完整的空間數(shù)據(jù)平臺(tái)[3]。在這個(gè)平臺(tái)上，我們可以輕松地瀏覽、查詢和管理這些信息，通過(guò)地理信息系統(tǒng)，更深入地了解土地利用現(xiàn)狀、資源分配情況和人口分布特征，從而制定出更加科學(xué)、合理的規(guī)劃策略。其次，地理信息系統(tǒng)在地理分析與決策方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，不僅僅滿足于展示靜態(tài)的地理信息，更擅長(zhǎng)于進(jìn)行動(dòng)態(tài)的空間分析，比如緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析還是回歸概率地理分析，通過(guò)這些分析手段，可以評(píng)估不同設(shè)計(jì)選項(xiàng)可能產(chǎn)生的影響，優(yōu)化資源分配方案，尋找最佳的設(shè)計(jì)解決路徑。在決策過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)為我們提供了有力的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)的決策依據(jù)。地理信息系統(tǒng)還可以制作地圖和視覺(jué)圖形，將信息傳達(dá)給決策者和利益相關(guān)者。地理信息系統(tǒng)也為地理數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)分析提供了機(jī)會(huì)，可以存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持預(yù)測(cè)分析。

（二）測(cè)繪地理大數(shù)據(jù)的形成

隨著科技的日新月異，當(dāng)前，測(cè)繪技術(shù)的革新正在以前所未有的方式重塑地理數(shù)據(jù)的獲取和管理格局，多元化的技術(shù)平臺(tái)如衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、地面探測(cè)設(shè)備及深地雷達(dá)等，共同構(gòu)建了高效的數(shù)據(jù)處理框架。我國(guó)在測(cè)繪地理工程領(lǐng)域展現(xiàn)出極高的積極性，通過(guò)實(shí)踐積累，積累了深厚的寶貴經(jīng)驗(yàn)。同步進(jìn)行的是全國(guó)范圍內(nèi)的深度數(shù)據(jù)挖掘，涉及林業(yè)、水資源、土地資源以及全面的地情分析，這些都為豐富多樣的測(cè)繪地理大數(shù)據(jù)庫(kù)提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)證支持。

我國(guó)坐擁豐富的自然資源、人文信息和經(jīng)濟(jì)資料寶庫(kù)，通過(guò)對(duì)這些資源的深度解讀，不僅收獲了結(jié)構(gòu)化的地理信息，如遙感、導(dǎo)航、地圖和精確的位置數(shù)據(jù)，還涵蓋了商業(yè)文本中的碎片信息，以及與地理位置密切相關(guān)的多媒體內(nèi)容，如圖像、視頻和音頻，這些數(shù)據(jù)共同編織成一張以動(dòng)態(tài)軌跡為核心的測(cè)繪地理信息網(wǎng)。為了滿足人們的探險(xiǎn)欲望，對(duì)多角度、多時(shí)空的測(cè)繪地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以達(dá)到對(duì)人類自己生活環(huán)境的更智能化管理。

三、GIS技術(shù)在城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）思想觀念落后

傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)規(guī)劃過(guò)于強(qiáng)調(diào)城鎮(zhèn)的發(fā)展，而忽視了鄉(xiāng)村的發(fā)展，造成了城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村之間的不平衡。城市的發(fā)展離不開(kāi)精確完整的數(shù)據(jù)支撐，而相應(yīng)的數(shù)據(jù)則是推動(dòng)我國(guó)城市發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。而與之相對(duì)的是，鄉(xiāng)村建設(shè)的理念比較陳舊，缺乏完備和精確的數(shù)據(jù)支持，這就造成了鄉(xiāng)村環(huán)境的發(fā)展受到了阻礙[4]。

（二）部分獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大，處理困難

在規(guī)劃工作中，存在著大量的重復(fù)工作，通過(guò)對(duì)城鄉(xiāng)間各種數(shù)據(jù)的變化狀況的研究與分析，對(duì)所制訂的計(jì)劃方案進(jìn)行多次的修正和改進(jìn)，是工作進(jìn)行中最重要的一項(xiàng)工作。與此同時(shí)，由于計(jì)劃工作是一個(gè)綜合性的計(jì)劃系統(tǒng)，各種功能布置都有其內(nèi)在的邏輯關(guān)系，一種功能的改變將會(huì)對(duì)整個(gè)功能布置的協(xié)調(diào)產(chǎn)生影響。

（三）人工處理數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率高，會(huì)增加分析的難度

當(dāng)規(guī)劃者在不停地處理大量數(shù)據(jù)的時(shí)候，最大的問(wèn)題就是出錯(cuò)率高。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理的過(guò)程中，很難做到無(wú)差錯(cuò)，因?yàn)閿?shù)據(jù)間有一定的邏輯關(guān)系，一旦一個(gè)數(shù)據(jù)出了差錯(cuò)，就會(huì)造成大范圍的數(shù)據(jù)故障。與此同時(shí)，如果有大量的數(shù)據(jù)，則很難找到錯(cuò)誤。

四、城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃中GIS系統(tǒng)的應(yīng)用分析

（一）虛擬GIS系統(tǒng)的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃引入GIS系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的深度融合，創(chuàng)新了一體化規(guī)劃流程，賦予其前所未有的實(shí)踐效能。首先，這個(gè)集成系統(tǒng)的誕生，源于地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科技、數(shù)據(jù)處理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)等多元技術(shù)的協(xié)同作用，它構(gòu)建出一個(gè)立體且栩栩如生的規(guī)劃區(qū)域模型。通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們得以從嶄新的角度解析地理空間難題，從而極大地提升了城鄉(xiāng)規(guī)劃的執(zhí)行效率，充分展示了GIS技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。其次，虛擬GIS技術(shù)帶來(lái)的沉浸式虛擬地理空間，為規(guī)劃工作者開(kāi)辟了全新的工作路徑。它優(yōu)化了工作流程，增強(qiáng)了他們?cè)诘乩砜臻g上的洞察能力，并提供了豐富且極具參考價(jià)值的信息資源，確保了城鄉(xiāng)規(guī)劃的科學(xué)性和精確性。更為關(guān)鍵的是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的加持，使得虛擬GIS在時(shí)間維度的表達(dá)上有了突破，為定位分析、信息檢索、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)提供了全方位的技術(shù)支持。這種結(jié)合不僅提升了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的利用率，同時(shí)也拓寬了GIS技術(shù)在城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。GIS與虛擬現(xiàn)實(shí)的深度整合革新了城鄉(xiāng)規(guī)劃的實(shí)踐手段，提高了工作效率，同時(shí)也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的革新和發(fā)展。

（二）空間規(guī)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

GIS在廣闊的國(guó)土空間規(guī)劃領(lǐng)域中，它扮演著至關(guān)重要的角色。從不同部門(mén)和機(jī)構(gòu)收集的數(shù)據(jù)，如地形圖、土地使用信息和廣泛的人口數(shù)據(jù)，最初是以不同的格式和一致的方式分發(fā)的，但地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息一致，并確保與數(shù)據(jù)庫(kù)兼容[5]。不僅如此，GIS還可以有效保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，時(shí)刻監(jiān)測(cè)著數(shù)據(jù)的細(xì)微變化，錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)檢測(cè)和糾正。例如，當(dāng)某一特定區(qū)域的土地使用發(fā)生變化時(shí)，地理信息系統(tǒng)會(huì)迅速接受變化，并自動(dòng)更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息，使其符合實(shí)際情況。這使規(guī)劃者能夠根據(jù)最新和可靠的數(shù)據(jù)做出明智和前瞻性的決策。地理信息系統(tǒng)還提供了強(qiáng)大的空間和可視化數(shù)據(jù)分析能力，這些生動(dòng)直觀的視覺(jué)呈現(xiàn)，不僅增強(qiáng)了一體化規(guī)劃方案的說(shuō)服力，也為規(guī)劃者與利益相關(guān)者之間的溝通搭建了橋梁。

（三）嵌入式GIS技術(shù)

嵌入式GIS技術(shù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信的無(wú)縫對(duì)接，嵌入式GIS不受地域限制，隨時(shí)準(zhǔn)備為各地帶來(lái)及時(shí)且精確的地理與環(huán)境信息，為用戶迅速揭示農(nóng)村與城市土地利用的現(xiàn)狀，以及各類建筑的合規(guī)與否。在規(guī)劃的藍(lán)圖上，這項(xiàng)技術(shù)提供的不僅僅是數(shù)據(jù)，更是對(duì)地區(qū)未來(lái)發(fā)展的深刻洞見(jiàn)，確保每一個(gè)項(xiàng)目都能穩(wěn)步前行，幫助人們清晰地把握農(nóng)村發(fā)展的脈絡(luò)，為靈活的政策制定提供有力支持。此外，GIS技術(shù)的運(yùn)用可以通過(guò)深入剖析城市交通與建設(shè)的內(nèi)在邏輯，制定出更加符合城鄉(xiāng)發(fā)展需求的空間規(guī)劃。而規(guī)劃區(qū)域的分類與劃分，讓每一塊土地都能展現(xiàn)出其獨(dú)特的利用價(jià)值，以促進(jìn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展。

（四） 攝影測(cè)繪地理大數(shù)據(jù)

雖然遙感具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其影像清晰程度仍有限制，很難達(dá)到高清晰成像的需要。攝影測(cè)量以其更快、更精確、更高的分辨率，適用于大范圍的復(fù)雜環(huán)境。攝影與測(cè)量方法分為地基與航拍兩類，對(duì)于地面建筑高、密集，且彼此間有遮擋的情形，通常使用航拍法進(jìn)行測(cè)量。該系統(tǒng)利用可視化的影像，將海量的信息全面地展現(xiàn)出來(lái)，具有非常高的準(zhǔn)確性，對(duì)城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃工作具有重要的參考價(jià)值。利用航拍測(cè)量技術(shù)采集規(guī)劃區(qū)的數(shù)據(jù)，能夠讓人對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)的狀況有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，并與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)城鄉(xiāng)一體化建設(shè)進(jìn)行分析和比較，掌握目前城鄉(xiāng)建設(shè)工作中存在的問(wèn)題，城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃也要做出相應(yīng)的調(diào)整。

（五）地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)結(jié)合

遙感技術(shù)借助衛(wèi)星的力量，為城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)行精確檢測(cè)與深入剖析，從而極大地提升了工作的效率與質(zhì)量。遙感技術(shù)的視野寬廣無(wú)垠，它所能觸及的領(lǐng)域也千變?nèi)f化，無(wú)論是城市的水利脈絡(luò)，還是城鄉(xiāng)的道路狀況，抑或建筑工程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，所呈現(xiàn)的結(jié)果既科學(xué)又客觀，為城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。此外，在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)中，那些交通閉塞、偏遠(yuǎn)難行的角落成為障礙，然而，有了遙感技術(shù)的加持，這些難題便迎刃而解，能將那些難以觸及的地方的信息盡收眼底，再借助GIS地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，對(duì)這些信息進(jìn)行系統(tǒng)化的分析與處理，為工作人員提供了前所未有的便利。因此，地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的完美結(jié)合，在城鄉(xiāng)一體化規(guī)劃的過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GIS地理信息系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)的各行各業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用，同時(shí)，隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化建設(shè)也得到了進(jìn)一步的拓展。在傳統(tǒng)的科技手段已不能滿足實(shí)際工作需求的情況下，利用GIS地理信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃數(shù)據(jù)的收集、分析與管理。要強(qiáng)化城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，提高工作人員的工作效率，從而推動(dòng)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展。

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