GIS技术在城乡统筹规划中的应用浅析*

秦萌

(西北大学城市与环境学院，陕西西安710127)

GIS技术在城乡统筹规划中的应用浅析*

秦萌

(西北大学城市与环境学院，陕西西安710127)

在介绍了GIS技术和城乡统筹规划等基本概念的基础之上，本文分析了GIS技术在城乡统筹规划中应用的必要性。同时，对目前国内GIS辅助城乡统筹规划的发展情况做了概述，未来GIS技术在城乡统筹规划中的应用主要包括三个方面:提供基础数据库支持、发挥分析与决策的功能、通过展示规划成果为公众参与及信息查询提供服务平台。

GIS技术;城乡统筹规划;应用

一、引言

我国的城乡二元结构体制片面强调城市发展而忽视乡村发展需求，城乡建设发展的极度不平衡导致了三农问题日益突出。随着国家“城乡统筹”战略的提出，农村和城市统筹发展逐渐成为重要的研究课题。城乡统筹规划是一项综合性系统工程，必然会面对超大量城市和乡村数据，并需要对这些数据进行整理和分析，传统的规划技术手段已经不能适应这种工作要求。GIS技术正是我们可以考虑应用的技术，然而用GIS技术辅助城乡统筹规划的观点尚未被广泛接受。

因此，本文就GIS技术在城乡统筹规划中的应用情况进行了分析和讨论，希望为GIS技术在城乡统筹规划中的应用提供参考。

二、基本概念

1．地理信息系统(GIS)

地理信息系统(简称GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统［1］。GIS的基本功能包括:数据采集功能、数据编辑与处理、数据存储和管理功能、空间查询和空间分析功能、数据输出功能等等。

2．城乡统筹规划

城乡统筹协调发展是我国经济社会持续发展的新模式，也是解决我国“城乡对立”、“三农”问题的主要途径［2］。城乡统筹规划就是把城乡统筹起来并以解决“三农”问题为重心的规划，是一个崭新的规划。城乡统筹规划的目的是统筹城乡发展，将城乡经济社会作为一个统一系统来对待，整体考虑城市与农村、工业与农业、城镇居民与农民发展问题。

三、GIS技术在城乡统筹规划中的应用研究

1．应用GIS技术的必要性

(1)城乡统筹发展的现状迫切需要一种更全面、科学、合理的规划技术手段，城乡统筹发展的核心目标是解决“三农”问题，但目前我国关于城乡统筹发展的研究和实践成果只是做了某一层面或方面的论述，要真正实现城市和乡村的统筹发展依然困难重重。一方面，很难突破传统的城镇建设规划，突出城镇区建设，弱化区域产业、基础设施和农村居民聚居点规划的局限，随着我国城市化进程的加快推进，城市发展日新月异，而农村仍将面临发展滞后、发展水平参差不齐的现状;另一方面，就是对城镇化路径的误解，片面追求城镇化率，致使城乡统筹发展流于形式，城乡统筹规划不能切实地解决城乡协调发展的根本问题。

面对复杂的城乡发展现状，加之影响城乡统筹发展的不确定因素也在不断增多，传统的城市规划方法和规划管理体系的不足日益显现，我们迫切需要一种更全面、科学、合理的规划技术手段。陈述彭院士认为:“利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术进行城市化问题的研究不仅可以用于城镇化过程的过去和现状分析，更主要的是辅助城市发展评估、规划和决策，模拟和预测城市化的未来。”［3］GIS技术能全面的管理和分析城乡统筹规划相关的各类数据，保证数据的现势性和准确性，是辅助城乡统筹规划的先进科学工具。

(2)城乡统筹规划工作中存在的问题

传统城市规划的“重城市、轻农村”思想使得城乡统筹规划的信息不对称。城市建设具有完整、连续的基础数据支撑，但城市快速发展使其信息更新也很快，而农村规划建设的历史欠债较多，相关规划建设的基础数据陈旧而且不完整。实现城乡统筹首先需要对规划范围内城乡空间发展现状进行统筹分析，但是城乡之间在基础数据质量和数量上的差距给辨析城乡发展重点问题，确定规划范围内的总体发展战略带来了很大阻碍。

规划设计中重复的工作很多，城乡统筹规划本身就是一个根据城市和乡村反馈的动态变化信息、反复调整的过程。同时，规划工作的成果是一个完整的体系，数据之间具有一定的逻辑关系，对其中任意一项数据的修改都会涉及到大量相关数据的变动，工作量很大。

处理巨大的数据量所面临的直接问题就是错误率高。一方面，人为的操作很难保证在工作中不出错误，一旦出错就会带来连锁反应，往往导致大面积的数据出错;另一方面，有些错误查找非常困难，系统有效地处理好庞大的数据需要一种科学的数据处理方法。

城乡统筹规划中的数据分析困难。城乡统筹规划面对处理的数据量庞大、种类繁多，不仅涉及城市与乡村的地形地貌、地质、用地性质、建筑物、工程设施及管线等与地理空间位置相关的空间数据，还有城乡的人口、经济、社会文化、历史等非空间数据。规划设计不仅需要分别研究城乡的空间和非空间数据，还要统筹分析城乡之间数据以及空间和非空间数据的关系，而后者显得更为重要。传统的规划手段根本无法进行如此大范围的数据分析，往往都是对城镇体系规划、总体规划、村庄布局规划及城乡专项规划等相关规划成果的简单整合，实现形式上的城乡统筹，缺乏对城乡一体化发展的更深层次的思考与决策。

GIS的产生与发展为城乡统筹规划提供了科学的方法，它既能管理和处理海量数据，同时还能解决空间数据与非空间数据的关联问题。GIS技术也为城市规划方法和技术的发展提供了较大的空间，必将成为城乡统筹规划中科学高效的工具。

2．城乡统筹规划中GIS技术应用现状概述

自从1989年美国学者哈里斯(Harris)首先提出城市规划支持系统［4］的概念以来，把空间信息技术与城市规划的方法和步骤结合起来就成为研究的主要方向［5］。目前，在我国GIS技术广泛运用于土地规划领域，在城乡规划和管理工作中的应用还处在起步阶段，GIS技术作为一种重要规划手段在城乡统筹规划中的尝试主要集中在以下几个方面。

(1)GIS系统的结构包括相互对应的空间数据和表格数据两个部分。在实际应用中，将对村、镇级单位的调研资料进行表格化处理，并在GIS平台中与村、镇边界的图形数据进行有效联系。然后，结合GIS统计和图形工具对表格数据进行空间图面处理，最终总结出规划需要解决的重要问题。

GIS技术直观而理性的空间分析模块可以总结统计数据的空间分布规律，实现统计数据的空间可视，为空间规划决策提供支持。这种方法弥补了传统规划中图形与文字、定性分析与定量分析脱节的不足，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。

(2)在规划过程中，GIS技术的缓冲区分析、空间要素叠置分析和图表、计算功能可以为规划方案提供重要的参考依据。

通过划定缓冲区可以对规划范围内各种设施的空间分布进行服务范围分析，从而得出对设施体系服务效率和空间完善程度的评价［6］。此外，应用缓冲区分析得出规划范围内各种限制因素和积极要素的影响范围，并将其进行叠置分析，以此为依据来划分不同发展策略的村庄类型［7］。还可以根据叠置分析所得到的不同类型要素在规划范围内的聚集程度来划定各种规划要素的不同发展分区;基于GIS平台建立镇域村庄发展和限制条件的空间分布模型，依据城镇村发展条件的综合评价结果建立合理的城镇村体系。

(3)GIS技术对图像和数据批量处理的特点在城乡统筹规划成果输出过程中占有很大优势［8］。例如，在村庄体系规划中，常常需要对大量村庄制定发展，只要建立村庄体系的数据库，GIS出图系统可以一次性自动到所有村庄的规划图则，在后期修改中也只需要修改村庄的相应数据，其他相关图纸就可以自动重新生成。

GIS技术除了以上几个方面的应用外，它还可以用于城乡空间管制、城乡生态格局和功能区划分析、人口和城镇化分析等方面，但现在这些方面还缺乏应用实践。总之，在城乡统筹规划中的GIS技术的应用还有很大发展空间。

3．GIS技术在城乡统筹规划中应用的发展方向

目前，GIS技术主要服务于政府管理者和规划编制者这两个用户，相应地它在城乡统筹规划中也主要应用于规划管理和规划编制两个领域。随着我国城乡规划过程中的公众参与更加普及，城乡规划由工程技术向公共政策转变的实现，GIS技术势必将面向数量最大的使用者——市民。总结GIS技术在城乡统筹规划中的应用现状，我们可以看到未来GIS技术将会在以下三个方面发挥重要作用:提供基础数据库支持、发挥分析与决策的功能、通过展示规划成果为公众参与及信息查询提供服务平台。

未来的城乡统筹规划将不再只是相关规划成果的拼贴，也不只局限于文本和图册。一方面，GIS技术为政府管理者和规划编制者提供统一的城乡基础数据库及相应的数字地图，这是城乡规划管理的科学依据，同时，GIS技术的分析和决策功能可以使城乡统筹规划更加科学合理并实现城乡统筹管理的数字化。另一方面，运用GIS及相关技术建立起城乡统筹规划管理系统，对规划成果进行可视化，使人们可以提前体验到规划实施后的情景;通过功能共享的GIS提高系统和信息资源的利用效率［9］，让公众可以真正参与到规划中来，也让普通居民便捷地查询城乡建设数据变为可能。

四、总结

城乡统筹规划是地理空间的规划设计，传统规划的空间位置和属性分离的状况已经不能满足当前的需要。随着GIS技术的不断发展，可以将空间位置和属性有机结合的GIS技术必然会成为编制城乡统筹规划的主要技术以及实现城乡统筹管理的重要工具。

［1］汤国安，刘学军，闾国年．地理信息系统教程［M］．北京:高等教育出版社，2007．

［2］周潮，刘科伟，马宏贤．县域城乡统筹发展研究初探［J］．现代城市研究，2010，(9):70～74．

［3］陈述彭，鲁学军，周成虎．地理信息系统导论［M］．北京:科学出版社，1999．

［4］Harris B．Beyond geographic information systems:Computers and the planning professional［J］．Journal of the A-merican Planning Association，1989．(55):85～90．

［5］陈述彭．城市化与城市地理信息系统［M］．北京:科学出版社，1999．

［6］翟金慧，张和生．GIS在城市规划中的应用［J］．测绘科学，2008，(10):229～230．

［7］谢忠俍．三维GIS辅助城市规划的综述［J］．应用科学，2008，118．

［8］李大超．GIS技术在城市规划中的应用［J］．安徽地质，2002，9:176～179．

［9］李东．北美GIS在城乡管理中应用经验及国内潜力分析［J］．城市规划，2003，27(8):33～41．

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2012－01－23