现代城市规划中地理信息系统的应用

王超

摘 要：文章探究了将地理信息系统应用在现代城市的规划和管理工作中，从城市现状分析、辅助规划设计决策、土地利用功能区划、经济技术指标统计计算以及规划方案的评价比较等方面进行介绍，表明地理信息系统的应用有助于提高现代城市规划管理的水平和效率。

关键词：地理信息系统；城市规划；应用

城市在发展和扩张过程中，不可避免的会引发城市的环境污染、住房短缺、交通拥挤等问题。随着城市化的进程的深入，城市规划和管理的工作量也急剧上升，传统的城市规划和管理方法已经逐渐不能适应现代城市发展的要求。采用科学、先进的技术手段进行城市规划和管理工作是相关从业人员不断努力的方向。地理信息系统（GIS）在管理和分析城市空间特征和海量数据方面表现出其科学、准确和实时的特征，基于GIS的管理和分析是合理决策、城市辅助规划和管理的先进的技术手段。

一、城市地理信息系統的产生

现在城市的规划和设计工作过程中，出现的问题复杂多样。这些问题本质上可以分为两个方面，一方面是由于城市的自身原因决定的；另一方面是采用的研究方法的原因造成的。城市发展的进程是客观存在的，而规划设计的研究方法也应该与时俱进，目前大多数城市存在的问题，是传统的工作思路逐渐无法适应现代城市人口的高度密集性和城市设施的种类多样性的特征，城市信息的快速变更需要技术上的措施来进行搜集；传统的技术设备在存储大量信息，处理和分析这些数据的功能不能完全胜任城市化发展的要求。要在短期之内改变现代城市的基础功能，这方面的努力是基本不可能完成的，而在短期内采用先进技术则可以使得问题得到很好的解决。软件技术在处置信息的科学性和系统论上的优势正逐步解决现代城市化过程出现的种种问题，地理信息系统的发展和应用，是城市规划和管理的强有力的技术保障。

二、GIS在城市规划设计应用概述

目前，从我国的城市规划层次上来讲，可以分为城市总体规划、详细规划和一般的城市设计，在一些大、中城市的规划中，将总体规划和详细规划更加细分为分区规划。作为一种技术手段，地理信息系统可以提供给城市规划师全新的研究思路和技术手段，其可以渗透入到城市规划设计的每个阶段。

（一）城市现状分析与辅助设计。城市规划现状分析包括对城市区域的经济活力、自然环境、已有建筑及工程设施等四种类型。地理信息系统的空间查询、分析和制图模块，可以将以上四种调查内容的数据进行搜集统计、分类计算，最后可以形成各种图表。目前采用3D技术与地理信息系统相结合，有时候再辅助使用遥感图像以及地面摄影照片等资源，多方面的技术应用可以将城市的真实空间转化成虚拟的空间，有助于规划师身临其境进行现状分析。

辅助设计的功能表现在城市道路网的规划设计、市政工程中各种管线设计。生成道路网的具体方法是将城市地形图与城市功能区划图叠加起来表示，然后在新的专题图上规划各个道路的中心线，这样就形成了路网的初步模型，随后使用地理信息系统的buffer功能，按指定规划红线宽度自动计算和统计道路长度、面积，最终生成道路红线。市政工程管线设计思路和方式与道路网基本一致，在设计中以各条管线净距作为buffer的半径，这样既满足了规划设计的技术标准，同时利用地形坡度以及管道长度自动量算，减少了传统工作的计算量，再配合相应的专业计算机程序，快速实现管径计算和管网平差计算。

（二）预测分析和辅助决策。地理信息系统的预测分析功能包括内容广泛，预测分析主要是使用地理信息系统的空间叠加、空间查询以及空间分析功能对城市规划和设计过程中的问题建立数学模型进行科学的分析研究，规划师可以通过辅助模型模拟的结果进行规划设计工作。传统城市规划工作常采用的方法，一般是根据多年积累的经验进行定性分析和传统计量统计模型分析，这样往往忽视了城市中各个要素之间在大的空间尺度上的互相联系。与地理信息系统建立的模型相比较，这样的模型显的较为粗放，很多时候还会出现一定的偏差。使用地理信息系统建立规划预测分析模型，是目前城市GIS规划设计中的热点领域。

（三）经济技术指标统计计算。地理信息系统存储的数据，其特点是可以按相应的功能区别进行分层，这样的分层处理可以在城市的规划中快速的实现按各个功能要素的分类、量算及统计工作，比如快速准确的得到城市中的建筑使用面积、绿地占地面积、道路和管线的长度等方面的直观数据。地理信息系统的优势还在于其强大的分类和表格功能，经过数据处理模块，可以得到城市的用地平衡表、用地比例、土地利用率等统计图表。

（四）规划方案的评价比较。城市在进行规划设计时，往往会出现多种方案，对比和筛选最优的方案也可以通过地理信息系统的空间叠加功能来实现，这个功能是将各个规划方案中的设计与城市实际的地质地貌、水利水文、人口环境、气候以及用地面积等方面的数据层进行叠加对比分析，综合对因素的影响来筛选最优方案。

（五）竖向规划。城市的规划设计在每个阶段都会涉及到城市地形的合理使用，地形因素如果运用合理可以减少工程的造价、美化城市景观以及达到工程合理布置等目的。在地理信息系统里生成地形不规则三角网（TIN）模型，利用空间分析功能可以对建设场地的地形进行分析，并可以快速实现土方精确的平衡计算。

三、结语

地理信息系统作为一个技术工具，在现代城市现状分析与辅助设计、预测分析、辅助决策、经济技术指标统计计算、规划方案的评价比较以及城市的竖向规划等方面的实际工作，结合地理信息系统对数据存储、分析和建模方面的特点，为城市规划师的设计工作提供了全新的思路和工作手段，使现代城市规划工作更加的快速、科学和高效。

参考文献

[1] 王广震.基于GIS的城市规划设计方法及应用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2005.

[2] 原雅捷.GIS在历史文化街区保护规划中的应用[J].江西建材，2015（13）：45-49.