刍议数字化城市建设中地理信息系统的运用

曾政祥　艾淑华

[摘要]随着当前社会对城市规划的要求的不断提高，地理信息系统技术在城市规划和发展的作用越来越为突出。本文主要阐述了地理信息系统的概念和功能，并对该系统在规划中的应用方式进行分析，从而为调查研究得出了可靠的理论分析依据。

[关键词]地理信息系统 数字化城市 应用

[中图分类号] P271 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-200-1

作为全球化的信息重要载体地理信息系统的应用，是在计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据或图形产品的计算机系统，GIS技术在全球范围的迅速发展及其具有的强大生命力是与其对地学信息的处理功能强大而紧密相联的。

1地理信息系统的基本概念及发展现状

地理信息系统国际认可的翻译是GIS，它是利用现时代的计算机系统和数据采集库来处理地理空间的一个系统，是将地理、测量、几何、计算机和地理融合的一项综合性十分强的技术。

在20世纪中期，计算机的腾空问世标志着信息革命的开始。信息是一种巨大的物化力量，同时是一项很重要的社会资源和动力，这使得人们的生活模式、价值观等发生了改变。人们的重点不再是单独的物质生产，而是对已经采集到的数据进行分析、整理、利用。

我国GIS研究工作开始于80年代开始步入正式发展阶段，中国科学院遥感应用研究所成立，它是我国第一个地理信息系统研究室，我国开始探讨计算机在测量、地图制图和遥感领域的应用。几年间就在理论探索、局部系统建立、技术队伍培养等方面取得丰富经验；到90年代，GIS研究作为政府行为，列入国家公关计划，GIS快速发展，有了一批专业的科研队伍，不同规模的实验室开发了一系列空间信息处理和绘图软件，并积极开展国际合作等； 到1996年以来，GIS被原国家科委作为独立课题“重中之重”科技攻关计划，GIS基础软件技术得到全面加强，出现有自主权的GIS软件，我国GIS产业化已形成。

2地理信息系统的功能

GIS是信息系统和空间数据结合产生的技术，在依托基本功能的数据数据收集、管理、分析、输出后，GIS还利用空间分析、建造模型分析、网络分析、数据库对比、模拟环境等，延伸出了更多的应用功能，全方面满足用户的需要。

2.1基本功能

（1）数据的采集与编辑，用于获取数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。（2）数据转换与处理，保证数据在入库时内容上的完整性，逻辑上的一致性。（3）数据的存储和管理功能地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。（4）制图功能根据GIS的数据结构及绘图仪的类型，用户可获得矢量化的地图或栅格地图。（5）空间查询与空间分析功能包括拓扑空间查询、缓冲区分析、数字高程模型的建立、地形分析等等。

2.2资源管理

GIS应用较多的领域也就是资源的收集、管理、解析，这也是目前发展比较成熟的，同时也包括地理地貌、森林、土地等管理，野生动物的分布研究与保护，稀缺资源的发现和空间分布研究等，GIS可以通过一个有机整合的系统，将这些数据收集后通过客户端的输出，将其转换为人们日常接受和所熟悉的数据图表，为资源的整理利用提供有利的依据。

2.3城市与区域规划

GIS在实际应用中，城市的规划人员可以利用其对交通的流量数据、土地的利用率、人口的密集分布等数据进行分析，从而得出道路的等级预测，而工程规划的技术人员可以利用其对地理地质、人文环境、水文等数据的结合，进行路线的设计和虚拟模型的建立，而在政府施工来讲，利用GIS来帮助规划、土地利用、开发等分析位置展开工作，是实现区域的规划更加科学和人性化，满足城市发展的重要前提。

2.4国土监测

GIS还有遥感应用，可以非常有效地应用在森林火灾、地震、洪水等监测上，例如防洪：通过建立数据地形和模拟实验，可以计算出若干个的泄洪区域内部的土地面积，确定洪区内的房屋损失和财产的损失等，确定人员转移的最佳路线，保证用最快的速度应付突发的灾难。

3地理信息系统在城市规划中的应用

3.1应用领域

利用GIS技术可以进行城市的规划辅助设计、工程选址等工作，还可以进行城市管理的规划控制、辅助决策工作。

3.2土地管理

土地的轮廓和有些人不能到达的区域，利用GIS可以有效监控土地变化和对其进行管理。

3.3生态环境模拟

利用GIS可以帮助实现区域的生态规划、环境分析、环境影响、污染处理决策等，是环境与区域可持续性发展的决策支持。

3.4基础设施管理

城市的基础的设施广泛地应用在城市的每个角落，是一个城市生存的基本，它们的设计、抢修、日常的维护都可以利用GIS来完成，可以大大提高工作的效率。

3.5 GIS的优势

收集资料的全面性、客观性、速度性，在资料的分析上面，错误性减少，输出的信息量清晰明了，规划和管理上面非常便利和效率极高，因为城市系统如果详细到细枝末节是一个很复杂和多层次的系统，GIS是一个在规划上面提供很大帮组的辅助工具。

4调查研究和数据采集

GIS作为一种重要的分析方法，同城市规划中的其他分析方法一样，要有准确、详实的数据，GIS的应用前提是必须有详尽而真实的数据，数据来源至关重要。数据采集深度要求不同，除了一般地理信息系统分析所需要的基本数据外，在规划组织编制前期必须根据规划目标和任务对一些特殊数据有清晰的认识，有针对性地收集。GIS分析的重要特征是对三维上连续分布的空间数据的处理，但在数据采集过程中，空间数据与属性数据同等重要。

作为城市规划人员在分析过程中仍要解决以下重点问题：因为每个专业的领域是不相用的，每个专业采集的资料也不同，有的是可以直接应用有些是不行，所以要根据任务重点分析，综合管理数据。现有的基础数据往往是二维的，和一些人工测量，还是要由工作人员输入换算，所以工作量也是繁多。

GIS在作为重要的城市规划分析手段和工具，需要借助一定的平台处理数据分析数据，目前GIS系统软件和应用软件日趋成熟和完善，我国在这个方面的发展技术和应用也日趋完美。

5结语

GIS在城市规划当中是一项新的技术，但是其也应用于我们日常的生活当中，这一切都与我们的生活息息相关，我们应该要好好利用好这一技术，让其跟上日新月异的社会步伐，为我们带来更多的便利和生活乐趣。

参考文献

[1]张勇 浅谈地理信息系统在城市建设中的应用 北京测绘，2005年第04期.

[2]尹妍 淺谈地理信息系统在数字城市建设中的应用 科技创新导报，2010年第08期.