城市規劃與地理信息系統(GIS)的結合與發展

王玨 馮劍 王珂 張天宇

(渭南市城鄉規劃測繪服務中心，陜西渭南 714000)

1 現代我國城市規劃發展歷程

自新中國成立以來，伴隨著經濟發展和政治動蕩，我國現代城市規劃在起起伏伏中經歷了半個多世紀的發展，主要經歷了以下階段。

1.1 現代城市規劃初始階段

在1949年～1978年，我國正處于計劃經濟時期，經濟和政治工作的重心由鄉村轉移到了城市，將消費型城市變為生產型城市，并借鑒蘇聯模式，計劃經濟體制下大力發展國有企業。同時，為了解決大中型工業建設項目的合理選址、城市功能分區布局、城市交通及基礎設施建設等問題開始組織建筑和工程專業人員編制城市總體規劃。內容包括總體布局規劃、專項規劃和近期建設規劃等。

1.2 現代城市規劃發展階段

1978年～80年代末，我國處于改革開放初期，社會主義現代化建設階段。此時的城市規劃依然受計劃經濟體制的影響，但強調了規劃和區域經濟對城市社會經濟發展的影響，加強了規劃管理，在規劃的廣度和深度方面都有所突破，提出了區域經濟綜合發展的觀點，并增加了城市經濟社會發展分析和城鎮體系規劃的內容，還豐富了專項規劃內容，為我國城市現代化建設的大發展奠定基礎。

1.3 現代城市規劃成熟階段

20世紀80年代末至今，我國經濟大發展時期。在全面改革開放的背景下，規劃的地位和作用更加凸顯。首先以社會經濟環境的可持續發展為原則，以管理的現代化為目標，加速城市化進程;其次增加了編制城市總體規劃綱要、城鎮體系規劃、分區規劃等內容，并補充了專項規劃的內容，對提高我國城市發展建設具有積極的指導作用。

2 我國地理信息系統的發展歷程與現狀

2.1 起步研發階段

20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感等領域中的應用;1974年引進美國地球資源衛星圖像，開展遙感圖像處理和解析工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議，并先后進行了多個遙感實驗項目。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年，國家計委在黃山召開了全國第一屆數據庫學術討論會議。以上這些為我國GIS的研制和應用打下基礎。

2.2 試驗推廣階段

進入80年代后，我國執行“六五”“七五”計劃，國民經濟全面發展，很快對“信息革命”作出響應。在大力開展遙感應用的同時，GIS開始進入試驗階段。分別在典型試驗和應用試驗中獲得了多項專題研究成果。另外，在國內召開關于GIS的國際學術討論會，在大學中開設相關課程和講習班，培養專門從事GIS研究與應用的人才。

2.3 全面發展階段

自90年代初期到現在，我國GIS水平隨著社會主義市場經濟的發展走上了新的臺階，現在已經在全國范圍內建立起數字化測繪信息產業。隨著我國1∶100萬到1∶1萬地圖數據庫的建立，數字攝影測量和遙感應用已轉向成熟的生產應用階段，這樣就可保證GIS的基礎地形數據來源。當前，諸多城市問題都急需在GIS平臺之上加以調整和完善，這些需求更加有力地促進了我國GIS的發展。

3 我國城市規劃與GIS應用相結合

當前，如何做好城市規劃已經成為城市發展的首要問題，起著指導城市建設、促進社會經濟發展的重要作用，是城市建設和管理的依據。而GIS于20世紀90年代開始在我國規劃領域中得到廣泛應用，已經與城市規劃工作緊密地聯系在一起，為城市建設提供了更加詳實準確的基礎數據平臺和更加科學合理的應用分析手段。

3.1 基于GIS建設的規劃信息數據平臺的特點

1)數據的全面性、多樣性。

城市規劃與管理平臺是由地理、資源、環境、社會經濟等多種要素分類統計整理出的數據。這些數據在時相是多相的、結構上是多層次的，既有以圖形為主的矢量數據，又有以遙感影像為源的柵格數據，還有用地屬性數據等，形成了互相關聯的關系型統計數據。并且隨著城市社會的發展，數據之間的關系將變得更為復雜，對查詢統計數據及綜合分析的要求大大提高。

2)數據的層次性、有效性。

由于規劃與管理信息的使用對象不僅要滿足規劃編制人員、管理人員和公眾查詢的需要，還要考慮管理、評價分析和規劃預測的不同需要的需求，這對規劃設計與管理信息處理在服務對象的多層次性上提出了很高的要求。

3)數據的時效性、相關性。

每個試驗藥劑分別設4個劑量，與對照藥劑和空白做比較，4次重復，小區面積20 m2，隨機區組排列。試驗設計見表1。

城市規劃本身是一個對城市發展不斷適用的過程，隨著城市化進程的加快，城市規劃也必然會加快其更新速度，以適應城市的加速發展。此外，由于彈性規劃、滾動規劃模式的倡導，規劃的修編周期大大縮短。這就對規劃信息平臺的數據提出了“實時更新”的要求，而且從總體規劃到詳細規劃層層深入、互相銜接，最終必須落實到土地單元上。

3.2 GIS在城市規劃編制與審批過程中的應用

1)城市規劃編制。

我國GIS的快速發展為信息可視化技術應用于城市規劃領域創造了條件。首先，GIS可以對大量地形信息進行處理，并應用于工程項目選址、建設項目風險評估、自然災害預測等項目;其次，在編制規劃時它可以將現實中城市地形地貌、城市空間形態、建筑物等信息直觀的展現在眼前，通過計算機繪制出所需圖紙，使規劃設計的依據更加準確及時;第三，由于目前城市化進程加快，發展出城市規劃電子報批模式。它可以對規劃設計方案進行分析預測，使規劃審批快速便捷。

2)城市規劃方案分析與評價。

城市規劃設計是一個主觀性很強的工作，對于城市的發展方向，每個人都有自己不同的看法。所以，我們就可以利用GIS技術設置各種客觀的量化參考指標，從理性的角度對不同規劃方案進行分析、比較，最終選出滿意的方案。當前，城市規劃的研究對象從傳統二維空間數據，發展到三維的城市空間環境，而GIS虛擬可視化動態推演，又為規劃方案加上了時間尺度，使規劃方案評價趨于理性化。

3)城市規劃展示和公眾參與。

隨著計算機和多媒體網絡技術的飛速發展，城市規劃中可使用的技術手段更加豐富。其中，三維城市地理信息系統(3D GIS)和多媒體網絡相結合，形成的網絡地理信息系統(WebGIS)，很好的為城市規劃咨詢和公眾參與提供了新的途徑，見圖1。通過網絡提供快速、方便、直觀的規劃方案展示，讓公眾了解規劃審批的進展狀況及發布城市規劃方案，讓他們參與其中，有利于提高規劃的透明度和公眾參與積極性。我國目前仍以專家論證作為主要的咨詢和反饋方法，以后公眾參與的地位會越來越重要。

圖1 地理信息公眾服務平臺組織結構圖

3.3 GIS在城市規劃實施和管理中的應用

1)城市用地規劃管理。

城市規劃和管理是GIS的一個重要應用領域，利用GIS技術可進行城市規劃的輔助設計、工程選址等工作，也可進行城市管理的規劃控制、輔助決策等工作。

2)城市基礎設施管理。

當前城市基礎設施廣泛分布在城市中，星羅棋布、密如蛛網，地上有電力設施、通訊設施、市政環衛設施等;地下有給排水管網、燃氣管網、供熱管網、人防工程等。隨著城市化進程的加速和城市規模的日益擴大，這些設施相互交織在一起，猶如城市的精神和血管。它們的敷設建設、應急搶修、日常維護都可以借助GIS來完成，極大的提高了工作效率。

3)城市交通管理。

如何解決日益擁堵的城市交通問題，也是GIS在城市規劃應用領域中研究的重要課題之一。將交通管理信息與城市GIS相疊加，通過交通燈管理、警力配置、交通監控、車載GPS等技術手段，使車輛流動情況及時反饋回數據處理中心，對采集到的數據進行分析，并由指揮中心的計算機系統對相關路段的交通信號進行控制，通過信號的變化對交通流量進行調度，或由值勤交通管理人員直接進行現場指揮和調度，保持交通順暢。

4 未來城市規劃與GIS的發展和展望

隨著計算機技術的飛速發展，如GIS等越來越多的尖端技術在城市規劃領域中得到應用，我們的城市會變得越來越數字化、智能化。但我們在城市化進程中，必須始終堅持“可持續發展”，堅持多學科、跨平臺綜合研究城市問題。

當前，我們正在構造一個與現實世界相對應的虛擬信息世界，一個由計算機、網絡和數據庫構成的數字世界。相信在不久的將來，我們可以跨越現實空間與時間的限制，了解現實世界的“過去”、掌握“現在”并預測“未來”，城市規劃將在信息空間中構造城市藍圖，繼而通過建設者在現實世界中實現。

［1］ 郭達志.地理信息系統原理與應用［M］.北京:科學出版社，2010.

［2］ 陳 雙，賀 文.城市規劃概論［M］.北京:科學出版社，2006.

［3］ 宋小冬，葉嘉安.地理信息系統及其在城市規劃與管理中的應用［M］.北京:科學出版社，2011.

［4］ 陸守一，唐小明.地理信息系統實用教程［M］.北京:中國林業出版社，2000.

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