城乡规划中GIS系统的应用和发展

朱芳芳 柳永纲

摘 要：在风起云涌的大数据时代，GIS地理信息所蕴含的海量数据越来越被各行各业广泛应用。经过信息化处理，从纷繁复杂的数字符号，演变为纸质地图、电子地图、信息平台等产品，为城市规划、城市管理与百姓生活提供了一个无处不在、高效便利的时空信息平台。文章从地理信息系统在城乡规划中的应用入手，对其发展方向进行综述。

关键词：GIS系统；城乡规划；遥感技术

1 GIS概念综述

GIS地理信息系统，是跨学科的综合应用工程技术，它涉及信息科学、空间科学、地球科学等主要领域。它主要以计算机系统为主，可以进行科学地理信息数据的处理，目前已经渗透到很多领域，目前GIS从技术角度有四部分组成：获取源数据、存储管理数据、分析查询数据、分析结果输出。

地理信息系统最基本的功能是收集建立相关数据库，查询分析相关数据，对数据分析后为规划、管理和决策服务。当外界条件发生变化时，只要本地数据的及时更新，即可得到现实有效的维护数据库，数据库的大小逐渐扩大和丰富，查询、分析、表达功能会随之逐渐增加。为了满足城市规划发展建设的需要，从业者必须开展基于GIS技术为核心的城市规划信息系统，利用GIS技术对城市空间信息的综合利用，准确和全面的把握动态空间特性，有效合理利用土地，合理安排城市空间。下面以一些城市在城市规划中的一些基础应用为例进行说明。

2 GIS在城乡规划业务中的特点

由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的实效性。由此可见GIS在城乡规划中具有重要的作用。城乡规划是一种新型的电子政务规划审批的规划图，将传统的纸质媒体向数字媒体技术法规，实施计算机管理程序符合本标准的电子文档，可以通过计算机处理输入，审批部分可以用计算机完成，从而实现批准计算机绘图。

GIS在城乡规划业务具有以下特点：城乡规划信息电子审批规划，将原来的城市规划工作通过计算机测量指标大大提高速度和效率。标准规范化，以往缺乏明确的标准术语，导致规划指标比较模糊，容易受人为因素影响，当明确规划设计标准后术语保证一致性和计算方法的规范性，将大大提高透明度和公开性。开放规划设计结果、提高存储速度，由于设计单位提供的数字结果统一标准，为未来的存储设计奠定了坚实的基础。

3 GIS系统在城乡规划中的应用

3.1 虚拟现实系统

虚拟现实技术又称为VR（VirtualReality）技术，20世纪90年代初崛起，虚拟现实技术与多媒体、网络技术成为三大前景最好的计算机技术。VR技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、并行实时计算技术、人工智能、仿真技术等多种技术，所以普遍应用于各行各业。VR在城乡规划的作用主要表现在以下几个方面。

虚拟现实它是综合计算机技术、数据库技术、网络技术、地理信息技术、虚拟现实技术以及三维可视化技术搭建的一个以3D环境为基础平台和表现形式的房产资源管理应用系统。该系统可实现对公共房产资源进行定位、浏览、查询、统计、管理、规划、维护等多项管理功能，具有界面直观、操作性强、维护方便、运行环境结构简单等特点。

（1）发挥GIS优势，利用GIS实现虚拟逼真图像和交互对话手段，探索数据分析，充分发挥人在图形空间的优势，通过强大的思维能力来分析和解决地理空间问题。

（2）充分利用虚拟GIS提供的“逼真”感的虚拟地理图形空间，充分让人发挥在地理空间认知能力，在虚拟的地理图形空间中得到认知，同时虚拟GIS也促进人在虚拟地理图形空间中获取的知识能快速的应用到真实地理世界中。

（3）虚拟现实技术拓展了虚拟GIS在时间维上的表达能力，结合地学分析模型，虚拟GIS为过去或是未来的某一地理场景提供了更为便利的手段，从而为发展高级的空间决策支持环境提供了可能；虚拟GIS在GIS系统设计上带来了新的问题，由于虚拟GIS中表达的内容比传统的三维GIS更为丰富，需要在数据模型、软件结构、算法等方面研究虚拟GIS的设计。

传统GIS的诸多应用领域已经应用到了虚拟GIS，如城市规划、城市环境监测、城市道路管理、地表建模与分析、重要建筑重建等方面。虚拟GIS为这些领域中问题的分析和解决提供了新的方式和手段，拓展了GIS的分析能力和应用领域。

3.2 嵌入式GIS与城乡规划

嵌入式地理信息系统、移动通信和无线网络设备集成，可以快速提供信息和位置信息服务。它具备动态的，流动性大等特点。用户快速获取各种信息需求，在城乡规划的一些业务、规划红线的科学管理和利用，加强城市规划的监测在土地使用情况方面，可以及时了解实时移动违规建设，为城乡规划部门的重要决策提供移动办公平台。该系统利用嵌入式GIS开发辅助城市规划管理系统，城市规划红线的设计，实现系统管理的现代化，真正提高决策的科学性和更好的宏观规划，可以不断完善城市规划管理信息系统。

3.3 GIS系统与遥感技术的结合应用

城乡规划过程中将这两者方法有效的结合在一起，通过遥感技术对城乡规划进行检测，通过检测获取数据后，然后利用GIS进行数据分析处理。而遥感的检测对象比较广泛，可以对城市的水利设施、建筑工程、城乡路况进行监测，因此能够对城乡计划有效的、客观的定性。利用卫星遥感技术辅助城乡规划督察工作的背景、进展、工作程序和工作原理做了详细介绍。主要利用卫星遥感技术对城市总体规划进行全方位的监督、分析，有助于全面把握城乡建设中存在的违法违规问题，加强事前、事中防范，促进城乡规划健康有序发展。近几年ImageEarth-影像地球（2010中国）产品自推出以来，以其适中的空间分辨率、定位精度、数据量以及合理的价格，迅速成为电力行业各大型GIS系统理想的底图产品。ImageEarth是2.5m空间分辨率，全国无缝覆盖的真彩色正射卫星影像，可以满足GIS用户“即插即用”的数据需求。

4 GIS系统在城乡规划的未来发展展望

就国内目前的情况，GIS在城乡规划中的实际应用主要在空间查询、专题制图、空间和属性数据的综合管理和及时更新方面，利用互联网络向公众发布规划上的图形、属性信息也开始有了应用。空间分析，特别是比较复杂的分析，目前还只在少数科研、教学机构中开展，但是这方面的应用潜力很大，特别是可以将过去许多不是用GIS完成的分析工作和GIS结合在一起进行，明显提高工作的效率和分析深度。

在建设智能城市中使用地理信息系统，可以帮助城市规划管理决策分析，使用大量的数字地理信息和业务信息进行相关决策，通过动态模拟的结果，预测决策科学合理。开展智慧城市建设，将对地理信息产业带来井喷式的发展机遇，地理信息作为智慧城市发展的基础设施，地理信息系统将在城市全面数字化的基础上，建立起可视化、可量测、可分析决策的智能化时空信息云平台，为智慧城市提供有力的支撑平台。

参考文献

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