GIS地理信息系统在城市规划管理中的应用研究

岳鸣宇

摘要：现如今，城市的经济社会迅速发展，城市中人口的数量逐年上升，这种现象导致了城市人口构成结构的复杂性。因此，人们对城市规划和管理的要求越来越高，对城市布局和空间分布设计也越来越趋于更加精准的高度。信息技术和计算机技术的发展，逐步成为新的城市规划和管理方式，目前，被大多人所接受并使用的一门技术是地理信息系统在城市规划与管理中的运用。本文详细研究了GIS在城市规划中的应用，以及ArcGIS Engine、ArcGIS Server for Flex、SuperMap iClient for Flex技术，研究了GIS在城市规划管理中应用的缺陷，并提出相应对策。

关键词：地理信息系统 城市规划管理 应用

1 GIS地理信息系统概述

地理信息系统，其英文名称为Geographic InformationSystem，简称GIS，地理信息系统这一体系是以地理空间数据为基础，在计算机硬件与软件的支持下，对空间相关数据进行采集、存储、管理、操作、分析、建模与显示，并利用地理模拟分析方法适时提供多种与空间和地理分布相关的动态的地理信息为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。在城市规划过程中，对于数据的精确度要求越来越高，地理信息系统正好可以给城市规划提供精确的信息，因此得以被相关人员所广泛使用，正是因为这样的优势，GIS才可以为城市规划与管理提供决策支持。

2 GIS在城市规划中的应用分析

2.1 GIS在城市三维可视化中的应用

传统的繪画设计和绘图不能给设计师和用户一种身临其境的感觉，没有丰富的现实感，这将不利于规划方案的显示;方案中可能会有一些小的容易被人们所忽略掉的错误设计;规划设计专业性较强，不利于被设计小组中的一些非专业人员和专业人员之间的交流;纸质版的设计和绘画耗时长、效率低、见效慢、投资多，这些缺点使得纸质版的设计和绘图存在着很大的局限性。而通过利用三维GIS技术，可以使得规划人员和用户都有身临其境的感觉，对于一些易被忽略掉的小缺陷也得以被纠正，这也有利于分专业人员和专业人员之间进行有效的沟通，更重的是三维GIS技术可以使得所设计的城市效果图从任意角度和方向进行展示，使得设计的图形更具有立体感和生动感，人们还可以对不同路线下的不同方案实施对比，已达到选出最优路线的目的，这是传统形式下所难以达到的。

2.2 GIS在交通管理中的应用

对于交通数据来说，它对于数据的获取、储存和分析等多方面都有着极其高的标准，而且过程相当复杂，而GIS技术的迅速崛起正好解决了这一追在眉睫的问题，因此使得GIS在交通领域得以被广泛使用。GIS技术最主要的部分是空间数据库，在空间数据库的基础之上，建立交通数据和图形之间相互对应的关系，这样就可以很直观的反映出图形与数据间的关系，同时使得相对应的空间的数据的提取、查询等方面变得更加便捷有效，这就使得对于交通数据的使用更高效，更普遍，而且GIS还可以对已经做好的结果图进行进一步的调整。因此，GIS技术在城市交通规划中有着非常重要的价值。

2.3 GIS在城市道路网络分析中的应用

城市道路系统是城市的骨架，其网络规划是否合理，直接影响到城市发展和居民的生活质量。某一地区的自然条件，还有当地的土地利用的格局，以及城市内外的交通路线图的布局都会对城市道路网络的布局起到一定的影响。因此，在进行城市道路网络布局时，必须综合考虑这些因素，既要考虑土地利用现状，还要顾及到客货运的交通情况，还有车辆分配，货物配送点和分布。最后应考虑在道路网中应将人、车、快车、慢车道分开，并且应考虑城市的环境保护需求及城市景观需求，最终根据所有的需求筛选出最合适的道路网络指标。不难看出，这样很费时也很费事并且需要的费用比较多。此外，地理信息系统还可以用于区域分析、地址匹配等多方面中。

2.4 GIS在城市防灾系统规划中的应用

一个完善的防灾体系可以使一个城市有效的防止各种灾害以及减少灾害所带来的损失。对于城市消防站位置的选取应选择在负责区的中心位置或靠近中心的地方，为了便于消防队在接到到通知后迅速赶往事发地点，消防站的位置应避免道路狭窄、拐弯太多，而应当选择在交通方便且道路宽敞的地方，在生产、存储化学易燃易爆的建筑或大型储罐区以及存储易燃材料的堆场，消防站应的防火距离不小于200m，并在设置消防站时，应设置在这些建筑物、存储区、堆场的常年主导风向或侧风向。最终通过构建城市火灾风险评价指标体系，利用地理信息系统中的空间分析功能对各个指标体系按照其权重大小进行叠置分析，得出城市的现状火灾风险等级区划图，然后根据所得出来的结论来确定防灾减灾的目标，并且采取相应的措施，并对规划后的火灾风险状况进行预测，得出规划后的火灾风险状况等级，从而为消防和规划部门减少和预防城市火灾提供依据和参考。

3 GIS在的城市规划管理应用中的相关技术

3.1ArcGIS Engine

ArcGIS Engine是一个简单的、独立于应用程序的ArcObjects编程环境，开发人员用于建立自定义应用程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库。空间数据管理系统在Visual Studi0 2010环境下，采用ArcGIS Engine组件库进行数据管理功能的开发，ArcGISEngine可以让相关人员自定义GIS桌面程序。ArcGIS Engine是ESRI在ArcGIS9版本才开始推出的新产品，它是一套完备的嵌入式GIS组件库和工具库，使用ArcGIS Engine开发的GIS应用程序可以脱离ArcGIS Desktop而运行。

3.2 ArcGIS Server for Flex

ArcGIS Server是一个用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用的平台。ArcGIS Server提供GIS具有丰富的一系列GIS功能。相关人员可以通过ArcGIS Server构建Web应用、Web服务等企业应用。

3.3 SuperMap iClient for Flex

SuperMap iClient for Flex是一套基于Apache Flex技术研发的Welo GIS开发包。开发者可以利用该开发包访问SuperMapiServer Java服务、SuperMap云服务、OGC标准服务及其他第三方标准服务，在客户端构建跨浏览器、跨平台、功能丰富、易于交互的富客户端应用程序。

4 GIS在城市规划管理中应用存在的問题

地理信息系统虽然在城市规划中起到了非常大的作用，但它依旧在使用过程中存在着大量的问题，本文总结了如下几点：

4.1 GIS投入高，回报速度较慢

由于GIS软、硬件设备造价都相对较高，需要海量的数据信息和极其复杂的分析模型，还需要配备相关的专业人员，因此将地理信息系统引入城市规划中，额外增加了它的投入费用，并且GIS操作技术的难度比较大，必须需要专业人员才能操作，另外地理信息系统投入的代价大，得到回报的时间漫长，这一系列的特点限制了地理信息系统在城市规划中的深入使用。这就要求我们要不断地发展GIS，争取缩短回报周期并且尽可能使得GIS进一步普遍于大众，这样就能降低GIS软、硬件设备的造价。

4.2受数据测量的精确度的影响

地理数据在采集过程中，由于地形的不合理而无法测量，测量过程中仪器的使用不当和仪器构造不完美导致的所测量数据出现误差，由于温度、气压、湿度、磁场信号的干扰、风、日照等环境问题的变化，存在一些人为的误差，包括数据读数误差、瞄准误差等。此外，数据更新过程中，投影转换，空间数据的精确度不够，数据之间共享不到位都会引起所需地理数据存在误差。这就要求相关人员要做到细心细心再细心，因为这里面任意一个数据的偏差可能都会导致最终结

果无效。

4.3 GIS相关专业人员缺乏

在各个等级的城市规划中，不管技术达到如何成熟的地步，对于技术的操作仍然需要人来进行操作完成，这就需要培养相关人员来进行学习，积累丰富的经验，经过培养的人员应完全熟练掌握和应用GIS技术，然而，我国现如今对于GIS方面所能到达这一境界的人才数量还不够，致使地理信息系统方面专业的人才严重短缺，这就使得GIS的推广速度变得极其缓慢。这也就要求我们要多培养GIS方面的相关人才，使得地理信息系统能够更快更好的为城市规划做出更多的贡献。

4.4 GIS软件和城市规划管理的需求还不完全吻合

目前GIS软件还不能够完全吻合城市规划中的需求，将城市规划模型和GIS结合在一起使用的方法大致有三种，第一种是通用的GIS软件基本不变，相关的模型软件在GIS之外独立运行，所需数据从GIS的数据库中获得，模型的运行结果永GIS制图功能表达，或者再存人GIS的数据库，这种方法称之为松散的方法，使用起来比较麻烦，但是它的灵活性较好，对于技术的难度要求较低;第二种是把一些常用的模型嵌入通用的GIS软件中，使这种通用的GIS软件的功能得到扩充，这种方法使用起来比较方便;第三种是在某个规划专业用的模型中加入GIS的功能，使这种模型也带有一定的空间数据管理、分析的能力，这种方法使用起来也比较方便。虽然这三种方法各有优缺点，但从总的来说，这三种方法都仍处于实验阶段。所以，我们还需要对GIS做更深入的研究，希望这些问题能早日得到解决，使得GIS可以更好的为大众服务。

5结语

基于计算机的GIS技术的发展为城市规划管理行业的发展带来了良好的前景。GIS应用系统在城市规划行业的建立，便可为城市建设和城市规划提供多层次、多专业和多目标的综合性的服务，而且可以给相关部门提供辅助决策功能;与此同时，GIS技术的发展还可以实现管理的科学化和自动化，从而提高工作效率，使得城市规划行业的规划管理水平越来越高，以此满足现代化城市的需要】o当下，地理信息系统已在城市管理和辅助决策支持等方面被广泛应用，因为地理信息系统具有图形和文本编辑、数据输入、空间查询与空间分析、数据存储与管理、数据输出与表达是城市规划的五大基本功能，对城市规划具有重要的指导意义，并且为决策提供辅助支持。在对本文做了详细的说明之后，我认为，目前最主要也是最棘手的问题是GIS专业人员的缺乏，只有大力发展和培养GIS方面的专业人员，才能使得GIS得以快速发展，那些不足之处才能早日被解决，最终才能使得GIS真正的为广大群众所服务，受益于大众。

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