地理信息技术在城市规划编制中的应用

蒲德祥，陈甲全，高 翔

（重庆市地理信息中心，重庆401121）

地理信息技术在城市规划编制中的应用

蒲德祥，陈甲全，高 翔

（重庆市地理信息中心，重庆401121）

城市规划编制是城市规划管理工作的基础，关系到城市的有序、合理、持续发展。从空间表达与数据挖掘、用地评定与空间结构分析、预测与模拟3个方面，以典型案例为重点，对地理信息在城市规划编制中的应用进行了探讨。

地理信息；城市规划编制；应用研究

城市规划作为唯一具有法定地位的落实国家宏观政策、指导城市长期发展的规划，在整个国家规划体系中涉及领域最广、包含内容最多、指导作用很强，它对落实国家政策，实现国土资源的科学规划、优化配置、合理开发和充分利用，实现环境、社会和经济健康、协调、可持续发展有着重要的指导意义。传统的城市规划多以二维、静态和定性分析为手段，难以满足快速城市化背景下的规划需求，定性与三维、动态、定量及半定量分析手段综合应用是城市规划科学化的“必需”选择[1]。地理信息为这种“必需”提供了可能[2]。本研究针对地理信息在城市规划编制中的应用进行探讨，并通过典型案例重点进行阐述。

1 空间表达与数据挖掘的应用

1.1 城市空间战略规划

石家庄城市空间战略规划在区域社会经济统计数据及行政区划图的基础上，通过“集聚区域空间演变分析”、“空间自相关分析（热点分析）”、“几何重心变化轨迹分析”、“城镇联系强度分析”等空间分析及传统空间表达，解析了京津冀区域内社会经济属性的区域分布特征及演变规律（如图1所示）。

图1 基于地理信息的石家庄城市经济社会属性分析

本案例综合运用多种空间统计与空间分布模拟方法，将表格形式的统计数据进行空间化表达，并对统计数据结合空间位置进行数据挖掘，分析了社会经济数据在区域内的分布特征、统计特征及变化轨迹，为认识区域结构、确定城市的区域地位、构建合理的职能框架提供了支撑。

1.2 历史文化名城保护规划

南京素有“六朝古都”、“十朝都会”之称，是国务院首批公布的中国历史文化名城和中国六大古都之一。在历史文化名城保护规划修编工作中，综合运用了地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、三维动画等技术手段，初步复原了南京老城范围内历史空间格局，构建了以南京 92坐标系为基准，具有统一空间尺度与统一空间分类的南京市历史空间格局演变“一张图”。

通过GIS技术对历史空间格局演变数据进行了进一步的分析，为探讨南京历史空间发展规律，传承文化传统，保护城市整体格局、历史街区、历史风貌区以及顺利开展历史文化名城保护规划奠定了基础。通过对明、清、民国道路分布情况的分析，获取南京市不同历史时期城市道路变化的趋势，并进行了人口分布、迁徙特征等方面的研究（如图2所示）。

图2 基于地理信息的南京道路分布与趋势分析

1.3 中心城市区域影响力研究

在江苏省域范围历史中心城市区域影响力研究中，以定量和定性相结合的新手段，为研究江苏省域范围的政区变迁和历史中心城市的区域影响力沿革提供了新的解决方案（见图3）。

本案例利用多期数据综合表达城市影响力的历史变化进程，通过空间叠加的方法分析不同地区受南京中心城市的影响力，为规划编制提供了历史参考；从另外一个视角揭示江苏省域深厚的历史渊源和深远的区域影响，为寻找江苏省未来发展定位和各城市未来区域发展差异奠定了一定的历史分析基础。

2 用地评价与空间结构分析的应用

2.1 城乡用地评定

城乡用地评定是为了满足城乡发展的要求，对可能作为城乡发展用地的自然环境条件及其工程技术上的可能性与经济性，进行综合质量评定，以确定用地的建设适宜程度，为合理选择城乡发展用地提供依据。

1）南京市城乡用地评定（见图4）。南京市城乡用地评定是在建设部《城乡用地评定标准》（报批稿）指导下，结合南京地理地质特点，借助GIS技术，利用空间分析方法进行的。南京市城乡用地评定确定了适宜建设用地、可建设用地、不宜建设用地和不可建设用地的空间分布，对城市空间布局优化、功能定位，区域协调发展，保障城乡人居环境的安全、舒适具有十分重要的现实意义。

图4 基于地理信息的南京市城乡用地评定

2）重庆空港地区建设用地适宜性评价（见图5）。根据重庆用地特征，建立包括地形地貌、生态环境、综合防灾、城乡建设等各方面的多因子综合评价体系；经过单因子评价、标准化、赋权重、综合叠加等步骤，得到四级用地分类；进而根据四级用地的空间集聚分布特征，划分出8个用地区块；统计各用地区块中，单因子评价结果的分布数据及四级用地的分布数据；针对单项及综合评价图示和单项及综合统计数据，提出各类地块在开发规模、使用功能、开发时序等方面的建议。

该方法综合考虑了对土地建设适宜性有影响的多种指标，科学选取建立了多因子评价指标体系，对区域土地建设适宜性进行了评价，评价结果为土地的评估、土地利用方向与开发强度的确定奠定基础[3]。

2.2 空间结构分析

在用地现状图及道路交通网的基础上，通过“用地空间结构提取”、“中心服务体系可达性分析”等方式，从用地现状图中提取城市用地空间结构，从而揭示了城市内部用地布局及城市空间结构上存在的矛盾，为规划编制人员了解各类用地的空间分布位置、规模、相互关系提供了直观准确的参考，为用地布局及空间结构的调整提供了支撑，为分析城市用地现状、总结城市布局问题、制定用地规划方案提供了参考[4]（如图6所示）。

图5 基于地理信息的重庆空港地区建设用地适宜性评价

图6 基于地理信息的城市空间结构分析

3 预测与模拟的应用

上海世博局首先将CityMaker平台用于土地控制研究，对世博用地范围内的现状建筑进行三维建模，并链接详尽的数据库，包括地址、面积、人口、权属等各种信息，并把现场照片、CAD图等各种电子文件资料加入数据库。拆改留的研究和决策就在这样一个直观的三维可视化软件平台上进行。对于改造方案，还采用虚拟现实技术切换比较，以探讨某些建筑后续改造利用的可能性；同时，也采用CityMaker虚拟现实技术，进行世博会规划方案的深化设计和研究，并将最终虚拟现实成果用于宣传演示。由于使用虚拟现实技术、三维仿真技术以及3S技术替代了传统方法，利用虚拟可视化平台进行研究决策，提高了规划成果的空间表达效果，增强了三维分析的能力（如图7所示）。

图7 世博会虚拟现实的规划方案

4 结语

在快速城市化进程中，城市空间变得异常复杂，迫切需要新的技术手段，而地理信息正好为城市规划编制提供了新的技术手段。可以设想的是，地理信息将会从不同的广度和深度支持城市规划编制，城市规划编制和地理信息技术的高度融合必然提高城市规划编制的科学性。

[1] 韩笋生，彭震.GIS在国外城市规划中的应用[J].国外城市规划，2001(1):42-44

[2] 罗名海.3S技术的发展趋势与在城市规划中的应用前景[J].地理空间信息，2004，2(4):4-7

[3] 张晓瑞，周国艳.GIS在开发区总体规划编制中的应用[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2009，32(12):1880-1883

[4] 陈甲全，袁超，金贤锋.地理信息在政府决策中的应用及其发展趋势[J].地理空间信息，2011，9(3):99-101

[5] 罗巧灵，黄焕.基于GIS的城市空间增长用地选择探讨[J].规划师，2009，25(9):54-58

[6] 陈甲全，袁超，张国琴.国外数字城市建设应用现状及对我国的启示[J].数字通信，2011，38(2):32-35

[7] 翟金辉，张和生.GIS在城市规划中的应用[J].测绘科学，2008，33(S):229-230

[8] 张晓瑞，周国艳.GIS在城市规划编制中的应用研究述评[J].南方建筑，2010(4):65-67

Applicationof Geographic Information Technology inUrban Planning

by PU Dexiang

Urban planning is the foundation of urban management.It relatesto the possibility of constructing an orderly,rationale and sustainable city.The paper studied the application of Geographic Information Technology in urban planning from spatial expression and data mining,land evaluation and analysisof spatial structure,prediction and simulation,following typical cases.

Geographic Information Technology，urban planning，application

2012-02-27

项目来源：重庆市科委科技资助项目（CSTC，2009CB2015）。

P208

B

1672-4623(2012)03-0006-03

蒲德祥，高级工程师，研究方向为测绘与地理信息。