地理信息技術在城市規劃編制中的應用

蒲德祥，陳甲全，高 翔

（重慶市地理信息中心，重慶401121）

地理信息技術在城市規劃編制中的應用

蒲德祥，陳甲全，高 翔

（重慶市地理信息中心，重慶401121）

城市規劃編制是城市規劃管理工作的基礎，關系到城市的有序、合理、持續發展。從空間表達與數據挖掘、用地評定與空間結構分析、預測與模擬3個方面，以典型案例為重點，對地理信息在城市規劃編制中的應用進行了探討。

地理信息；城市規劃編制；應用研究

城市規劃作為唯一具有法定地位的落實國家宏觀政策、指導城市長期發展的規劃，在整個國家規劃體系中涉及領域最廣、包含內容最多、指導作用很強，它對落實國家政策，實現國土資源的科學規劃、優化配置、合理開發和充分利用，實現環境、社會和經濟健康、協調、可持續發展有著重要的指導意義。傳統的城市規劃多以二維、靜態和定性分析為手段，難以滿足快速城市化背景下的規劃需求，定性與三維、動態、定量及半定量分析手段綜合應用是城市規劃科學化的“必需”選擇[1]。地理信息為這種“必需”提供了可能[2]。本研究針對地理信息在城市規劃編制中的應用進行探討，并通過典型案例重點進行闡述。

1 空間表達與數據挖掘的應用

1.1 城市空間戰略規劃

石家莊城市空間戰略規劃在區域社會經濟統計數據及行政區劃圖的基礎上，通過“集聚區域空間演變分析”、“空間自相關分析（熱點分析）”、“幾何重心變化軌跡分析”、“城鎮聯系強度分析”等空間分析及傳統空間表達，解析了京津冀區域內社會經濟屬性的區域分布特征及演變規律（如圖1所示）。

圖1 基于地理信息的石家莊城市經濟社會屬性分析

本案例綜合運用多種空間統計與空間分布模擬方法，將表格形式的統計數據進行空間化表達，并對統計數據結合空間位置進行數據挖掘，分析了社會經濟數據在區域內的分布特征、統計特征及變化軌跡，為認識區域結構、確定城市的區域地位、構建合理的職能框架提供了支撐。

1.2 歷史文化名城保護規劃

南京素有“六朝古都”、“十朝都會”之稱，是國務院首批公布的中國歷史文化名城和中國六大古都之一。在歷史文化名城保護規劃修編工作中，綜合運用了地理信息系統（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）、三維動畫等技術手段，初步復原了南京老城范圍內歷史空間格局，構建了以南京 92坐標系為基準，具有統一空間尺度與統一空間分類的南京市歷史空間格局演變“一張圖”。

通過GIS技術對歷史空間格局演變數據進行了進一步的分析，為探討南京歷史空間發展規律，傳承文化傳統，保護城市整體格局、歷史街區、歷史風貌區以及順利開展歷史文化名城保護規劃奠定了基礎。通過對明、清、民國道路分布情況的分析，獲取南京市不同歷史時期城市道路變化的趨勢，并進行了人口分布、遷徙特征等方面的研究（如圖2所示）。

圖2 基于地理信息的南京道路分布與趨勢分析

1.3 中心城市區域影響力研究

在江蘇省域范圍歷史中心城市區域影響力研究中，以定量和定性相結合的新手段，為研究江蘇省域范圍的政區變遷和歷史中心城市的區域影響力沿革提供了新的解決方案（見圖3）。

本案例利用多期數據綜合表達城市影響力的歷史變化進程，通過空間疊加的方法分析不同地區受南京中心城市的影響力，為規劃編制提供了歷史參考；從另外一個視角揭示江蘇省域深厚的歷史淵源和深遠的區域影響，為尋找江蘇省未來發展定位和各城市未來區域發展差異奠定了一定的歷史分析基礎。

2 用地評價與空間結構分析的應用

2.1 城鄉用地評定

城鄉用地評定是為了滿足城鄉發展的要求，對可能作為城鄉發展用地的自然環境條件及其工程技術上的可能性與經濟性，進行綜合質量評定，以確定用地的建設適宜程度，為合理選擇城鄉發展用地提供依據。

1）南京市城鄉用地評定（見圖4）。南京市城鄉用地評定是在建設部《城鄉用地評定標準》（報批稿）指導下，結合南京地理地質特點，借助GIS技術，利用空間分析方法進行的。南京市城鄉用地評定確定了適宜建設用地、可建設用地、不宜建設用地和不可建設用地的空間分布，對城市空間布局優化、功能定位，區域協調發展，保障城鄉人居環境的安全、舒適具有十分重要的現實意義。

圖4 基于地理信息的南京市城鄉用地評定

2）重慶空港地區建設用地適宜性評價（見圖5）。根據重慶用地特征，建立包括地形地貌、生態環境、綜合防災、城鄉建設等各方面的多因子綜合評價體系；經過單因子評價、標準化、賦權重、綜合疊加等步驟，得到四級用地分類；進而根據四級用地的空間集聚分布特征，劃分出8個用地區塊；統計各用地區塊中，單因子評價結果的分布數據及四級用地的分布數據；針對單項及綜合評價圖示和單項及綜合統計數據，提出各類地塊在開發規模、使用功能、開發時序等方面的建議。

該方法綜合考慮了對土地建設適宜性有影響的多種指標，科學選取建立了多因子評價指標體系，對區域土地建設適宜性進行了評價，評價結果為土地的評估、土地利用方向與開發強度的確定奠定基礎[3]。

2.2 空間結構分析

在用地現狀圖及道路交通網的基礎上，通過“用地空間結構提取”、“中心服務體系可達性分析”等方式，從用地現狀圖中提取城市用地空間結構，從而揭示了城市內部用地布局及城市空間結構上存在的矛盾，為規劃編制人員了解各類用地的空間分布位置、規模、相互關系提供了直觀準確的參考，為用地布局及空間結構的調整提供了支撐，為分析城市用地現狀、總結城市布局問題、制定用地規劃方案提供了參考[4]（如圖6所示）。

圖5 基于地理信息的重慶空港地區建設用地適宜性評價

圖6 基于地理信息的城市空間結構分析

3 預測與模擬的應用

上海世博局首先將CityMaker平臺用于土地控制研究，對世博用地范圍內的現狀建筑進行三維建模，并鏈接詳盡的數據庫，包括地址、面積、人口、權屬等各種信息，并把現場照片、CAD圖等各種電子文件資料加入數據庫。拆改留的研究和決策就在這樣一個直觀的三維可視化軟件平臺上進行。對于改造方案，還采用虛擬現實技術切換比較，以探討某些建筑后續改造利用的可能性；同時，也采用CityMaker虛擬現實技術，進行世博會規劃方案的深化設計和研究，并將最終虛擬現實成果用于宣傳演示。由于使用虛擬現實技術、三維仿真技術以及3S技術替代了傳統方法，利用虛擬可視化平臺進行研究決策，提高了規劃成果的空間表達效果，增強了三維分析的能力（如圖7所示）。

圖7 世博會虛擬現實的規劃方案

4 結語

在快速城市化進程中，城市空間變得異常復雜，迫切需要新的技術手段，而地理信息正好為城市規劃編制提供了新的技術手段。可以設想的是，地理信息將會從不同的廣度和深度支持城市規劃編制，城市規劃編制和地理信息技術的高度融合必然提高城市規劃編制的科學性。

[1] 韓筍生，彭震.GIS在國外城市規劃中的應用[J].國外城市規劃，2001(1):42-44

[2] 羅名海.3S技術的發展趨勢與在城市規劃中的應用前景[J].地理空間信息，2004，2(4):4-7

[3] 張曉瑞，周國艷.GIS在開發區總體規劃編制中的應用[J].合肥工業大學學報：自然科學版，2009，32(12):1880-1883

[4] 陳甲全，袁超，金賢鋒.地理信息在政府決策中的應用及其發展趨勢[J].地理空間信息，2011，9(3):99-101

[5] 羅巧靈，黃煥.基于GIS的城市空間增長用地選擇探討[J].規劃師，2009，25(9):54-58

[6] 陳甲全，袁超，張國琴.國外數字城市建設應用現狀及對我國的啟示[J].數字通信，2011，38(2):32-35

[7] 翟金輝，張和生.GIS在城市規劃中的應用[J].測繪科學，2008，33(S):229-230

[8] 張曉瑞，周國艷.GIS在城市規劃編制中的應用研究述評[J].南方建筑，2010(4):65-67

Applicationof Geographic Information Technology inUrban Planning

by PU Dexiang

Urban planning is the foundation of urban management.It relatesto the possibility of constructing an orderly,rationale and sustainable city.The paper studied the application of Geographic Information Technology in urban planning from spatial expression and data mining,land evaluation and analysisof spatial structure,prediction and simulation,following typical cases.

Geographic Information Technology，urban planning，application

2012-02-27

項目來源：重慶市科委科技資助項目（CSTC，2009CB2015）。

P208

B

1672-4623(2012)03-0006-03

蒲德祥，高級工程師，研究方向為測繪與地理信息。