ＧＩＳ在城市规划中的应用研究

刘　云　赵　悦　邓玉林　王长凤

摘要：GIS作为近年来新兴的一门信息技术科学，在城市规划行业中扮演着重要的角色，应用日趋广泛和深入。本文基于GIS技术本身的发展特点，探讨了其在城市规划中的应用优势、存在问题及设计实现内容，并对GIS技术在城市规划中的应用前景作了展望。

关键词：GIS；城市规划；数据；信息化

随着我国社会经济体制的转轨，城市化的进程明显加快，城市的建设达到了空前的规模。信息化浪潮给城市规划带来了巨大的冲击，传统的规划管理手段已经不能满足城市的发展进程。为适应发展需要，基于地理学背景的城市规划学者及其从业人员必须开展以GIS技术为核心的城市规划信息系统的建设，综合利用城市空间信息，运用GIS技术，准确和全面地把握城市及其周边环境的动态空间特征，有效合理的使用土地、安排好城市空间。

1 GIS在城市规划中的应用优势

1.1 实现规划的直观和理性

GIS具有对空间数据与属性数据的统一管理与分析能力，极大的丰富了规划设计手段和成果，直观而理性的空间分析模块可以辅助规划师对规划方案进行模拟、选择和评估，从而优选优化设计，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的工具[1]。

1.2 高效查询和管理规划信息数据

GIS的产生与发展，为规划设计提供了科学的方法，它既能管理和处理海量数据，支持多种形式的数据存储，又能减少重复性的工作，方便数据修改与调整、避免错误，又能解决空间数据与非空间数据的关联问题，对城市规划信息数据管理具有重要的意义。利用GIS的空间查询功能对这些信息进行查询、检索、统计、显示、输出，实现管理的自动化、规范化和标准化，提高城市规划的管理水平和建设项目的审批质量。

1.3 实现规划定量分析

面对各种纷繁复杂的空间数据和属性数据构成城市的空间关系，数据信息量大而且在不断快速更新，传统的城市规划设计由于缺乏快速准确的数据分析工具，无法对所获取的数据进行科学有效的定量分析。GIS软件的引入给规划设计领域带来了思维方式的转变，可以管理和分析大容量的数据，具有数据更新快捷，空间分析实时直观等特性，促进规划实现从静态展示到动态模拟，从终极描述到全程辅助的转变。

2 存在问题

2.1 数据组织问题

传统地图数据生产注重制图、符号的表现，注重图饰效果，但对信息组织的原则重视不够[2]。如将地物类的符号表达作为要素加以采集，将现实世界中本应相连的事物，在图上却由于制图的需要将其断开等等。若数据生产者将图作为最终产品，这样做问题不大，但是当需要建立信息系统时需要建立辅助办公、管理的应用系统、专用系统，这些数据将会暴露出许多问题。

2.2 GIS在一些技术及应用上的局限

传统GIS建设投资巨大，见效时间长，且需要实时维护，不断更新才能真正充分发挥其功效，尤其集中体现在数据库建设上，投资大，建设难，还涉及到数据能否获得，怎样有效组织等多方面的问题。GIS应用很大程度上取决于适当的分析数据的取得及合理的数据组织，而有限的数据迫使在模型设计中一些重要的参数被删节或忽略。

2.3 城市规划本身的局限性

目前城市规划工作中，对背景分析、趋势预测、影响评价的要求还未形成一个专业严格的标准，规划专业队伍也不健全，一般规划专业人员中了解GIS的还很少，应用开发和研究的人才也不足。城市规划基础信息资料的收集、数据输入、实时更新、共享往往受到规划及其相关部门体制、经费、管理的制约，这也对GIS的应用带来了很大影响[3]。

3 GIS在城市规划中的应用内容

3.1 城市规划数据库的建立

城市规划是以地理空间数据及城市发展现状作为其设计与管理的基础，就城市本身而言，它是一个复杂的系统工程，既有城市的基础地形图数据、规划控制性数据，也有规划的现状数据和城市的属性数据。因此，进行城市规划信息系统建设的首要工作就是建立城市规划数据库，动态地存储和管理城市空间信息及各种规划专题信息，为城市规划提供综合性的信息服务，并在此基础上，建立城市规划的空间分析模型，提供决策支持，实现城市规划管理的科学化与智能化。

3.2 总体规划中自然条件分析

在做总体规划时，对城市现状的调查和分析时可以用到GIS技术，利用遥感卫星所获取的基础资料，在GIS软件中将其分类并进行面积的测算，就能对城市的土地利用现状有一定的了解．在此现状基础上要对城市的土地未来发展有更好的把握．还可以利用GIS软件中所带有的预测功能对未来几十年的土地使用情况进行预测。获取遥感影像图后，可以根据需要对土地利用进行分类．分类以后还可以对某一项类型进行专题特征的提取和量算。

3.3 图文信息一体化

图文信息一体化主要是指图形与属性的双向查询十分方便，图文的交互功能强大，这是地理信息系统最基本的特征。但在城市规划信息系统的建设中，文档信息与"海量"的图形数据的有效关联一直是系统建设的一个瓶颈。必须根据规划工作的特点，充分利用数据库技术和网络技术，进行系统的一体化设计，将空间数据与属性数据相互关联，系统高度集成，才能真正实现图文并茂的信息可视化系统。

3.4 规划管理

城市规划管理工作核心是城市建设用地和建筑项目的管理。对于要立案的项目，可由GIS数据库中查阅，查阅项目的申报单位和申报项目的有关信息，以此作为检查项目受理情况和工作周期的依据。在审批阶段，可借助GIS空间分析技术，使审批人员可以很快地统计出所圈地块的面积及有关属性信息。同时审批人员还可根据计算出的面积，对照规划控制指标不断修改方案和重做，直到达到控制规划指标要求为止[4]。

4 应用前景

随着城市的发展，城市问题日趋繁多复杂，未来若干年内，城市规划技术和GIS技术将面临更大的机遇与挑战，GIS技术的一些新发展(如WebGIS，OpenGIS，ComGIS，3DGIS，TGIS等)将在城市规划中得到实际应用，从而提高GIS城市规划应用的水平。以三维GIS建模互动技术和虚拟现实技术为代表的真三维技术和产品的出现，从根本上打破了人类在地理空间信息表达和处理方面的限制[5]。这种结合必将为数字城市建设提供真三维的表现和处理技术平台，可以突破现有的规划效果图框架。两者有机结合能实现虚拟场景、虚拟城市的实时动画要求，加上强大的空间属性数据库的空间分析功能，这必将带来一场设计的革命。

5 结语

随着信息化进程的加快、城市的急剧发展，以及GIS及其相关技术的进一步完善与普及，GIS技术在城市规划中的应用已经取得了重大的进展和丰硕的成果。城市规划管理领域的GIS技术应用建设, 在今后必将得到进一步的发展和推广,这是符合发展规律的。我们应认识到GIS在城市规划应用中存在的问题，把握GIS未来的发展趋势，提高规划建设效率和城市管理水平，为城市的发展规划更加美好的明天。

参考文献

[1]许为一,杨昌新等.GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用初探[J].科技广场,2007年11期.

[2]朱光.城市规划信息系统中的GIS技术探讨[J].测绘通报,2002(1).

[3]乔相飞,周宏伟等.城市规划中的GIS应用分析[J].测绘工程2005(12).

[4]赵巧红,张敬东等.何瑞珍GIS与RS在城市规划中的应用研究[J]. 安徽农学通报,2007(6).

[5]胡晓东.浅谈GIS技术在城市规划中的应用[J].科技资讯2005年26期.