城市规划与地理信息系统(GIS)的结合与发展

王珏 冯剑 王珂 张天宇

(渭南市城乡规划测绘服务中心，陕西渭南 714000)

1 现代我国城市规划发展历程

自新中国成立以来，伴随着经济发展和政治动荡，我国现代城市规划在起起伏伏中经历了半个多世纪的发展，主要经历了以下阶段。

1.1 现代城市规划初始阶段

在1949年～1978年，我国正处于计划经济时期，经济和政治工作的重心由乡村转移到了城市，将消费型城市变为生产型城市，并借鉴苏联模式，计划经济体制下大力发展国有企业。同时，为了解决大中型工业建设项目的合理选址、城市功能分区布局、城市交通及基础设施建设等问题开始组织建筑和工程专业人员编制城市总体规划。内容包括总体布局规划、专项规划和近期建设规划等。

1.2 现代城市规划发展阶段

1978年～80年代末，我国处于改革开放初期，社会主义现代化建设阶段。此时的城市规划依然受计划经济体制的影响，但强调了规划和区域经济对城市社会经济发展的影响，加强了规划管理，在规划的广度和深度方面都有所突破，提出了区域经济综合发展的观点，并增加了城市经济社会发展分析和城镇体系规划的内容，还丰富了专项规划内容，为我国城市现代化建设的大发展奠定基础。

1.3 现代城市规划成熟阶段

20世纪80年代末至今，我国经济大发展时期。在全面改革开放的背景下，规划的地位和作用更加凸显。首先以社会经济环境的可持续发展为原则，以管理的现代化为目标，加速城市化进程;其次增加了编制城市总体规划纲要、城镇体系规划、分区规划等内容，并补充了专项规划的内容，对提高我国城市发展建设具有积极的指导作用。

2 我国地理信息系统的发展历程与现状

2.1 起步研发阶段

20世纪70年代初期，我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感等领域中的应用;1974年引进美国地球资源卫星图像，开展遥感图像处理和解析工作。1976年召开了第一次遥感技术规划会议，并先后进行了多个遥感实验项目。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。1978年，国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会议。以上这些为我国GIS的研制和应用打下基础。

2.2 试验推广阶段

进入80年代后，我国执行“六五”“七五”计划，国民经济全面发展，很快对“信息革命”作出响应。在大力开展遥感应用的同时，GIS开始进入试验阶段。分别在典型试验和应用试验中获得了多项专题研究成果。另外，在国内召开关于GIS的国际学术讨论会，在大学中开设相关课程和讲习班，培养专门从事GIS研究与应用的人才。

2.3 全面发展阶段

自90年代初期到现在，我国GIS水平随着社会主义市场经济的发展走上了新的台阶，现在已经在全国范围内建立起数字化测绘信息产业。随着我国1∶100万到1∶1万地图数据库的建立，数字摄影测量和遥感应用已转向成熟的生产应用阶段，这样就可保证GIS的基础地形数据来源。当前，诸多城市问题都急需在GIS平台之上加以调整和完善，这些需求更加有力地促进了我国GIS的发展。

3 我国城市规划与GIS应用相结合

当前，如何做好城市规划已经成为城市发展的首要问题，起着指导城市建设、促进社会经济发展的重要作用，是城市建设和管理的依据。而GIS于20世纪90年代开始在我国规划领域中得到广泛应用，已经与城市规划工作紧密地联系在一起，为城市建设提供了更加详实准确的基础数据平台和更加科学合理的应用分析手段。

3.1 基于GIS建设的规划信息数据平台的特点

1)数据的全面性、多样性。

城市规划与管理平台是由地理、资源、环境、社会经济等多种要素分类统计整理出的数据。这些数据在时相是多相的、结构上是多层次的，既有以图形为主的矢量数据，又有以遥感影像为源的栅格数据，还有用地属性数据等，形成了互相关联的关系型统计数据。并且随着城市社会的发展，数据之间的关系将变得更为复杂，对查询统计数据及综合分析的要求大大提高。

2)数据的层次性、有效性。

由于规划与管理信息的使用对象不仅要满足规划编制人员、管理人员和公众查询的需要，还要考虑管理、评价分析和规划预测的不同需要的需求，这对规划设计与管理信息处理在服务对象的多层次性上提出了很高的要求。

3)数据的时效性、相关性。

每个试验药剂分别设4个剂量，与对照药剂和空白做比较，4次重复，小区面积20 m2，随机区组排列。试验设计见表1。

城市规划本身是一个对城市发展不断适用的过程，随着城市化进程的加快，城市规划也必然会加快其更新速度，以适应城市的加速发展。此外，由于弹性规划、滚动规划模式的倡导，规划的修编周期大大缩短。这就对规划信息平台的数据提出了“实时更新”的要求，而且从总体规划到详细规划层层深入、互相衔接，最终必须落实到土地单元上。

3.2 GIS在城市规划编制与审批过程中的应用

1)城市规划编制。

我国GIS的快速发展为信息可视化技术应用于城市规划领域创造了条件。首先，GIS可以对大量地形信息进行处理，并应用于工程项目选址、建设项目风险评估、自然灾害预测等项目;其次，在编制规划时它可以将现实中城市地形地貌、城市空间形态、建筑物等信息直观的展现在眼前，通过计算机绘制出所需图纸，使规划设计的依据更加准确及时;第三，由于目前城市化进程加快，发展出城市规划电子报批模式。它可以对规划设计方案进行分析预测，使规划审批快速便捷。

2)城市规划方案分析与评价。

城市规划设计是一个主观性很强的工作，对于城市的发展方向，每个人都有自己不同的看法。所以，我们就可以利用GIS技术设置各种客观的量化参考指标，从理性的角度对不同规划方案进行分析、比较，最终选出满意的方案。当前，城市规划的研究对象从传统二维空间数据，发展到三维的城市空间环境，而GIS虚拟可视化动态推演，又为规划方案加上了时间尺度，使规划方案评价趋于理性化。

3)城市规划展示和公众参与。

随着计算机和多媒体网络技术的飞速发展，城市规划中可使用的技术手段更加丰富。其中，三维城市地理信息系统(3D GIS)和多媒体网络相结合，形成的网络地理信息系统(WebGIS)，很好的为城市规划咨询和公众参与提供了新的途径，见图1。通过网络提供快速、方便、直观的规划方案展示，让公众了解规划审批的进展状况及发布城市规划方案，让他们参与其中，有利于提高规划的透明度和公众参与积极性。我国目前仍以专家论证作为主要的咨询和反馈方法，以后公众参与的地位会越来越重要。

图1 地理信息公众服务平台组织结构图

3.3 GIS在城市规划实施和管理中的应用

1)城市用地规划管理。

城市规划和管理是GIS的一个重要应用领域，利用GIS技术可进行城市规划的辅助设计、工程选址等工作，也可进行城市管理的规划控制、辅助决策等工作。

2)城市基础设施管理。

当前城市基础设施广泛分布在城市中，星罗棋布、密如蛛网，地上有电力设施、通讯设施、市政环卫设施等;地下有给排水管网、燃气管网、供热管网、人防工程等。随着城市化进程的加速和城市规模的日益扩大，这些设施相互交织在一起，犹如城市的精神和血管。它们的敷设建设、应急抢修、日常维护都可以借助GIS来完成，极大的提高了工作效率。

3)城市交通管理。

如何解决日益拥堵的城市交通问题，也是GIS在城市规划应用领域中研究的重要课题之一。将交通管理信息与城市GIS相叠加，通过交通灯管理、警力配置、交通监控、车载GPS等技术手段，使车辆流动情况及时反馈回数据处理中心，对采集到的数据进行分析，并由指挥中心的计算机系统对相关路段的交通信号进行控制，通过信号的变化对交通流量进行调度，或由值勤交通管理人员直接进行现场指挥和调度，保持交通顺畅。

4 未来城市规划与GIS的发展和展望

随着计算机技术的飞速发展，如GIS等越来越多的尖端技术在城市规划领域中得到应用，我们的城市会变得越来越数字化、智能化。但我们在城市化进程中，必须始终坚持“可持续发展”，坚持多学科、跨平台综合研究城市问题。

当前，我们正在构造一个与现实世界相对应的虚拟信息世界，一个由计算机、网络和数据库构成的数字世界。相信在不久的将来，我们可以跨越现实空间与时间的限制，了解现实世界的“过去”、掌握“现在”并预测“未来”，城市规划将在信息空间中构造城市蓝图，继而通过建设者在现实世界中实现。

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［2］ 陈 双，贺 文.城市规划概论［M］.北京:科学出版社，2006.

［3］ 宋小冬，叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用［M］.北京:科学出版社，2011.

［4］ 陆守一，唐小明.地理信息系统实用教程［M］.北京:中国林业出版社，2000.

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