地理信息系統在城市規劃中應用探討

方 勇 方 瓊

（1、贛州市城鄉規劃設計研究院，江西 贛州 341000 2、贛州市園林局，江西 贛州 341000）

前言：地理信息系統(Geograghic Information System)簡稱GIS，產生于本世紀六十年代。地理信息系統由于在空間數據的存儲、轉換、分析等方面的突出表現，因而在自然資源管理、城市規劃、經濟分析乃至軍事組織等諸多方面得以廣泛應用。

GIS作為一項新技術應用于中國的城市規劃開始于80年代中期.進入90年代以后，中國大陸的經濟發展速度明顯加快，城市建設的規模達到了空前的程度.這種突變，使城市規劃部門的工作負荷急劇增加，產生了應用現代信息技術改進規劃和管理的強烈需求，經濟建設的高潮也使得地方政府有了一定的財力來支持新技術的應用.經過幾年的努力，一些城市已使GIS達到了初步實用的階段。

1 GIS在城市規劃中的作用

1.1 GIS提供規劃直觀和理性的工具

常用的CAD軟件如AUTOCAD等，往往圖形能力強而相對屬性數據的管理能力較弱，因此，CAD一般只能作繪圖軟件。而FM系統等則往往過于專門化，而缺乏一定的繪圖能力，因此也具有應用上的局限性。

地理信息系統由于其對空間數據和屬性數據的分析能力，彌補了原來城市規劃純圖形、純文字的缺陷，而使空間數據的圖形表現和屬性數據的空間分析有了很大的提高，為城市規劃提供了一個直觀和理性的規劃工具。

1.2 GIS對規劃數據的存儲管理與分析功能

GIS可以管理大容量的數據，支持多種表現形式的空間數據，提供良好的數據維護更新能力，以及查詢、疊合、分類、網絡、鄰近、數字高程模型等空間信息的查詢和分析能力，對城市規劃空間分析的理性化具有重要的意義。

1.3 GIS在規劃決策中的作用

GIS對空間信息具有強大的分析功能，可以輔助規劃師更好地通過對規劃方案的模擬、規劃方案的選擇、規劃方案的評估等進行規劃決策。

1.4 GIS在動態城市規劃、規劃管理方面的作用

GIS由于數據更新的快捷性，空間分析的實時性，對城市規劃的動態調整提供了良好的技術支持。借助GIS的作用，可以對城市規劃的實施進行監督和反饋。然后迅速的根據實施狀況對規劃方案進行調整，使城市規劃處于一個通暢的良性循環過程中。

2 GIS技術在城市規劃中的應用

2.1 規劃方案輔助設計

將CAD及多種輔助設計與GIS技術廣泛應用,從而使計算機圖形輸入技術智能化,使規劃設計師進行設計更為方便.設計過程中所需的數據將數字化,使其獲取變得更加容易,更加方便,可以采用遙感圖像直接作為背景進行設計,而各種地下管線的資料由于數據庫的建立而更加方便獲得.虛擬現實技術的發展與應用,使規劃設計成果的三維動態建模更加方便,設計成果更加形象和直觀.例如EaglePoint在CAD平臺上,與GIS概念相結合開發的一些模塊,用于工程勘測,設計和施工.而GIS軟件也向其它領域擴展,如arc-CAD,以利于GIS與城市規劃,工程設計的結合.這種互相滲透的趨勢還會更快地發展下去。

2.2 系統數據的來源和共享

數據收集、輸入過程的繁瑣是實用GIS系統的顯著特點.通常，數據的收集、輸入費用要占去GIS系統實施費用的大部分，而系統建成后的維護費更是主要用在數據的更新上要降低數據收集和更新費用，其基本途徑是實現數據共享，把收集、更新工作社會化，使數據在不同的機構、部門、組織之間可以交換、共用，以數據重復利用率的提高來降低單個系統的平均費用，降低社會的總費用.眾所周知，電子化信息復制、傳遞技術的成熟，使其成本降低，因而數據共享的主要障礙在于組織機構之間的協調以及數據的標準化。

2.2.1 地形圖、地籍圖、房產圖統一測繪、統一數字化

地形、土地、房屋是城市GIS最常用、數據量最大的基礎信息，與這3類信息相對應的是地形圖、地籍圖、房產圖.自實行市場經濟體制后，各城市的測繪機構大都是事業單位企業化管理.測繪地形圖、出售地形圖是測繪機構的基本業務.地籍圖的編制由土地管理部門承擔，因歷史上沒有地籍測量業務，一般不得不依托地形圖來編制地籍圖.當地籍和地形發生變化，而地形圖來不及更新時，土地管理部門則自行修測，這樣就帶來大量的重復性現場測量工作，引起機構之間信息所有權的矛盾.這一問題也發生在房產圖和地形圖、房產圖和地籍圖之間.另外，地籍、房產圖是土地、房產管理部門的內部資料，因此，信息的重復利用率極低.如果地形、地籍、房產資料可以統一測繪、統一數字化，并在有關的機構之間共享，勢必帶來重復勞動減少、數據精度提高、數據重復利用率提高等好處。

2.2.2 空間統計單元標準化

數據的標準化工作主要集中在對數據的分類、編碼和數據交換的技術上，對空間單元作用的討論還不很多.在以往的規劃工作中，很少從空間的角度對社會、經濟、形態要素作統計、匯總，城市規劃的文本對事物在空間上的描述往往比較模糊，規劃圖紙上的控制邊界常常缺乏歷史的連貫性，這和沒有標準的空間單元有密切關系.所謂空間單元，就是在地圖上劃出有層次的、互不重疊的、不規則的多邊形，每一層次上每個多邊形就是一個空間單元.各種統計資料和規劃指標均應有事物所在空間單元的編碼，這樣在查詢、分析、匯總時，只須獲得空間單元的編碼就可知道事物的空間位置.盡管傳統的統計、規劃資料是有空間單元的，例如交通調查和規劃采用交通小區，規劃設計有功能分區等，但這些單元普遍存在劃分過粗、邊界經常變化、層次等級不規范、編碼不統一、行業之間不一致的問題，使行業、部門、機構之間的數據在空間定位上無法相互引用，共享程度低、積累的歷史價值不高.隨著GIS技術的逐漸推廣，統計資料的空間定位不穩定、不精確、不統一的矛盾會越來越突出，因此，空間單元及其編碼的標準化是規劃行業GIS應用系統的基礎。

3 工程選址

GIS可以對信息進行空間分析和可視化表達,這些功能適用于工程地質勘探,工程項目選址分析,工程項目風險評價,施工平面規劃等工程建設.豐富的查詢功能也是GIS的一大顯著特點,GIS提供圖形查詢,文字查詢,事件查詢和過程查詢,利用這些功能可以獲得與空間坐標有關的各項實體的信息.還有人口往往聚集在生產力比較集中的城市,相對就會出現一些城市性的災害,一般城市災害類型主要可歸為:公害,交通,水害,火災,地震,高新技術隱性災害,生物災害等,隨著城市的不斷發展,城市災害也在不斷出現并呈上升趨勢.為了自身和他人的安全,這就有必要用GIS進行正確的地質勘探,工程項目選址分析.正確的工程選址,可以減少不必要的損失,比如,城市地震,城市火災,城市“熱島”效應,城市空氣污染,城市光污染,城市水污染等。

4 土地的規劃管理

在規劃管理領域,建立相應的規劃管理系統,社區與社區之間的規劃管理系統,城市與城市之間的規劃管理系統,城市與鄉鎮之間的規劃管理信息系統,時域規劃信息系統,農村規劃管理信息系統,日常規劃管理信息系統.通過因特網有關人員可以進行相互交流,減少不必要的錯誤發生。

5 其它應用

GIS在城市規劃中應用越來越廣泛，如進行城市規劃用地評價，快速城市規劃專題圖的制作，歷史文化保護及風景保護，另外，可把GIS作為一種技術手段進行城市規劃的研究工作，如城市擴展研究等。

6 結語

以計算機為基礎的GIS技術的發展，為城市規劃行業提供了廣闊的應用前景.城市規劃行業GIS應用系統的建立，可為城市規劃和城市建設提供多專業、多層次和多目標的綜合服務，并為領導部門提供輔助決策功能；可提高工作效率，實現管理的科學化和自動化，使城市規劃行業的規劃管理水平滿足現代化城市的需要。

[1]袁國斌.GIS在城市規劃行業中的應用研究[J];地球科學-中國地質大學學報;1998年04期

[2]李文杰.城市地理信息系統應用研究[D];哈爾濱工程大學;2002年