基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计

李立奇

（云南云测科技有限责任公司）

1 引言

近年来，由于经济的快速发展，城市人口的密集程度越来越高，这使得城市化问题逐渐显现。我国仍然习惯用传统的方式进行城市规划与建设，这不仅无法解决日益增长的城市化问题，而且也无法适应现代城市的发展需求。然而基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计能够利用现代信息技术加快城市的智能化建设，因此，如何在基于GIS地理信息系统的条件下，对智能城市进行规划与设计成为了国家和政府需要考虑的首要问题。

2 地理信息系统的相关概述

何谓地理信息系统，即以GIS技术为主，利用互联网对地理信息数据进行采集、处理及储存的一种测绘技术。其与计算机网络技术相伴相生，不仅能够对地理数据信息进行可视化分析，而且通过地理信息数据库的建立还能够加强信息处理的效率，是智能城市建设的重要技术力量。具有较强的抗干扰能力、较高的测绘效率、较高的数据准确性等特点，既能够对城市空间进行分析与查询，又能够根据城市的实际情况进行预测和评价，并且可以直接输出数字化图像，极大地提升了工作效率。从某种程度而言，智能城市对信息化的要求要比数字化城市更高一些，虽然目前地理信息系统在城市测绘中的应用较为广泛，但是仍然需要对地理信息系统的系统设计及技术路线进行分析与完善，才能满足智能城市的信息化需求。

3 基于GIS地理信息系统智能城市的系统设计

3.1 数据库设计

在智能城市的规划设计中，首先要建立地理信息数据库，只有获得数据库的支持，才能使智能城市的设计得到完善。从某种程度而言，地理信息数据库的设计应分为4个部分：数据分层、图块管理、属性编码和空间索引设计，当这4个部分完成后，空间数据库才算完成，而后再根据实际的数据流程图实现概念数据库与属性数据库之间的转换。

根据这一基本原则，智能城市需要建立的地理信息数据库主要有6种：①建立基础的地理信息库[1]，主要包含大比例尺的城市地形图以及与城市建设相关的各种测绘信息；②建立规划成果库，包括智能城市建设的总体规划图、不同城区的规划图、控制性规划图以及修建性规划图；③建立建设用地库，该数据库要将可进行建设智能城市的土地数据纳入其中，并详细标注各区土地的所属权、类别及等级；④建立建设项目报建库，从审批开始，到竣工为止，期间所有的平面图、施工图、建设图都要上传至该数据库中；⑤建立道路规划库，智能城市建设中的所有道路及附属物的信息都可以通过该数据库查找到；⑥建立管线数据库，不管是地上的管线，还是地下的管线，或是路灯，或是污水，或是高压走廊等图形都应纳入数据库中，方便日后利用GIS技术进行查找。

3.2 系统功能设计

智能城市的地理信息系统设计是以Auto CAD Map 2000为基础平台的，因此，智能城市地理信息系统设计中包含了Auto CAD Map 2000系统的全部功能，本系统功能设计共分为3个模块：数据库管理模块、规划设计模块和数据分析模块。

数据库管理模块包含3个子模块：①维护模块，该模块可以自由创建与删除智能城市数据库；②连接与读取模块，在设计该模块时应保证其含有一个开放的接口，方便连接多种数据库，实现数据库之间的资源共享；③查询模块，在设计过程中，查询模块中的属性数据与图形数据应实现同步查询，输出方式应为报表输出，存贮方式应为文件形式或是统计图。

规划设计模块包含3个子系统：①输入与编辑系统，该系统可以利用仿射方式实现图像的纠正与定向，还可以将格式文件逐个拼接，形成一个整体文件，并且通过该模块，还可以对道路、标注文字、图框等进行插入与设置；②用地红线管理系统，该系统的设置应以绘制、调整城市管线为主，用户利用该系统可以对红线进行自动标注与自动剪裁，并根据红线与建筑物的距离自动计算出占地面积，用户还可以仅凭项目属性信息便可以对红线图进行系统查询；③园林设计系统，智能城市的建设少不了园林设计，该系统可以随意对城市园林进行设计，利用该系统可以自动对园林进行绿化与建设。

数据分析模块同样包含4个子系统：①用地平衡分析系统[2]，该系统主要是对智能城市的用地规划进行比较与评价，对不合理的区域进行划定修改，表示图可采用多种形式，例如，饼状图、线性图、直方图等；②规划技术指标分析系统，在系统内部选定一个缓冲区，将该区域内部的信息进行全面统计后以图表的形式展示给用户，以便于用户进行分析；③规划路网分析系统，道路的长度与面积、路网的密度与面积率等信息都可以通过该系统进行统计与查询，展示形式的设计应以用户需求为本；④规划绿地分析系统，绿地面积、绿地率等信息通过该系统展示，展示形式不做规定，而是根据用户的实际需求而自动生成。

4 基于GIS地理信息系统智能城市的技术设计

4.1 技术方案

根据目前各建筑单位的计算机应用现状来看，基于GIS地理信息系统智能城市的技术设计方案如下：基础平台为Windows 98，开发平台为Auto CAD Map 2000，二次开发工具为Object ARX，信息读取源以及信息追加库为Microsoft Access，利用CAD、GIS、MIS等系统技术进行合成，从而使得基于GIS地理信息系统的数据分析功能在智能城市的设计中得到充分的发挥。

4.2 技术路线

对于智能城市而言，基于GIS地理信息系统的应用能够为智能城市建设提供准确的测绘数据，从而加快智能城市的建设与发展速度，具体技术路线如下：首先，通过地理信息系统知识与城市规划知识的结合，积极探索GIS技术在智能城市建设中的应用模式，进而完成基于GIS地理信息系统的智能城市基础设计，使智能城市规划设计前期的分析工具得到有效开发；其次，Auto CAD具有一定的开放性，利用此开发平台将城市规划设计工具开发出来，使地理信息系统的功能得到进一步的扩充；最后，地理信息系统技术的实施既要遵守法律法规，又要结合国家实际，信息提取工具的开发也应当遵循上述原则，有法律作为保障，基于GIS地理信息系统的智能城市设计才能够加快实现的步伐。

5 结语

为了实现智能城市的规划设计，本文将基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计作为主要研究内容，在阐述地理信息系统含义的基础上，对数据库设计、系统功能设计做出系统探究。研究结果表明，建立地理信息数据库对智能城市的规划起到了较为重要的作用。在未来，还需进一步加强对基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计的研究，进而确保智能城市的规划设计得到进一步实现。