GIS技術在城市規劃領域中的應用

袁起杰

摘 要：GIS在城市規劃工作中起著非常重要的作用，詳細闡述了其在城市規劃管理和城市規劃編制等方面的應用。應用該技術后，使得城市規劃管理更加現代化和自動化，規劃編制的復雜空間問題簡單化，城市規劃方案合理化。

關鍵詞：GIS；城市規劃；空間模型；數據庫

中圖分類號：TU984.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.148

1 GIS在城市規劃管理中的應用

20世紀80年代開始，我國城市規劃界開始應用更多的新方法和新技術，主要體現在基于GIS技術的城市規劃管理信息系統的修建和開拓上。進入20世紀90年代后，GIS技術逐步被廣泛運用于城市的規劃信息查詢、分析方面，許多經濟發達的城市在這方面都進行了實踐。A市規劃局建設的基于GIS平臺下的城市規劃數字報建系統，能夠客觀地模擬實際規劃管理過程，每個層次的規劃審批、管理工作全面實現計算機運行；B市建立了建筑總圖電子報批系統，順利地完成了建筑總平面圖電子報批和GIS數據入庫；C市則成功建設了高效、暢通的信息網絡環境，建設了城市建設和管理信息網，大力推進了C城市建設信息系統的構建；D市從1995年起，建設了城市規劃辦公自動化系統、地下管線信息系統、勘測信息系統和城建檔案信息系統。

GIS具有海量數據的存儲和管理功能，這一點是GIS技術在城市規劃管理中被廣泛應用的主要原因。在城市規劃管理信息系統中，建有基于GIS的規劃空間數據庫。而在一些中小城市的規劃管理信息系統中，GIS的主要功能就是作為規劃數據庫和管理系統的操作平臺。一個完整的基于GIS技術的城市規劃管理信息系統主要包括規劃空間和屬性數據庫、用戶接口、規劃管理功能模塊三部分。其中，數據庫是整個系統的基礎，用戶接口是人機交互的界面，功能模塊是各個層次的規劃審批子系統，三者有機集成，從而實現城市規劃管理的自動化和規范化。從總體上看，在城市規劃管理領域，GIS已經成為了城市現代化的標志和重要的基礎設施之一，它主要用于城市動態管理，并能對城市重大問題、突發性事件作出科學決策的一種現代化技術手段。

2 GIS在城市規劃編制中的應用

城市規劃編制是指根據國家的城市發展建設方針以及城市的自然條件和建設條件，合理確定城市發展目標、城市性質、規模和布局，重點強調規劃區域內土地利用空間配置和城市產業及基礎設施的規劃布局。城市規劃的核心是城市物質空間的規劃，它要為城市經濟產業、政策措施等非物質規劃對象提供實體空間，空間是城市規劃的主角。而GIS除了具有海量數據的處理和管理功能外，還具有強大的空間分析功能。城市規劃編制的核心在于科學、合理地規劃、決策城市物質空間，二者在“空間”上具有相互借鑒和吸收的契合點。

GIS的空間分析功能在城市規劃編制中的應用主要體現在城市空間擴展和城市景觀格局分析、研究，城市建設用地適宜性評價，城市公共設施選址研究，城市交通網絡研究等方面。在這些研究中，最常用的GIS傳統空間分析模塊是空間信息的查詢和量算、緩沖區分析、疊加分析、網絡分析等。近年來，隨著GIS技術的發展，城市規劃中的各種規劃模型與GIS相結合，能夠完成復雜的空間決策問題。這些模型有選址模型、區位-配置模型、元胞自動機模型、城市建設用地適宜性評價的多準則決策模型等。傳統的選址模型是以城市數字高程模型（DEM）為依據，利用GIS的緩沖區和疊加分析生成選址專題地圖，為城市規劃編制決策服務。區位-配置（LA）模型是用來確定城市中各類公共服務設施和基礎設施的最佳區位，從而優化某種設施和資源在空間上的配置。將LA模型與GIS相結合，是解決這類復雜空間決策問題的有力工具。通過GIS數據處理和調用、模型運算，為GIS專題地圖顯示提供直觀和精確的依據，將資源配置的最優區位呈現給城市規劃決策者，以提高城市規劃編制的科學性和合理性，有效避免人為主觀決策的隨意性。元胞自動機（CA）模型是可以用來模擬城市空間演化過程的模型，它具有較強的空間動態模擬能力。近年來，CA與GIS的結合越來越緊密，二者結合既增強了GIS的空間模型的運算和分析能力，也使得CA技術在城市規劃中的應用更加廣泛。目前，在城市規劃編制中，應用GIS技術最廣泛的就是城市建設用地的適宜性評價模型，這是城市規劃編制的基礎性工作。將多準則決策（MCD）模型與GIS的基本功能相結合，可以使基于GIS的建設用地評價技術更加完善。傳統的土地適宜性評價僅僅使用GIS的疊合功能，并沒有反映社會、經濟、環境等多因素的影響，沒有考慮這些因素之間的相對重要程度和輕重緩急。將MCD技術與GIS結合，以GIS作為評價的技術平臺，使土地評價不僅在物質形態上可行，還能滿足經濟、社會和環境等多方面的需要。

3 GIS在城市規劃中的發展趨勢

隨著三維GIS技術的發展和應用，可以將城市規劃的理論和模型構筑于三維GIS平臺上，并運用三維GIS技術仿真模擬城市規劃。這樣，不僅可以預測城市規劃狀態的變化，還可以客觀評價和選擇各種不同的規劃方案，進而更好地解決城市規劃問題。實踐證明，把GIS的空間分析功能應用到城市規劃編制中，可以為確定城市發展規模和空間布局提供科學的依據，這必然會提高城市規劃編制的合理性和精確性。

3.1 3S的結合和發展

GIS、RS、GPS 三種技術的結合，用來提供直接的數據服務，快速追蹤、觀測、分析和模擬被觀測對象的動態變化，并高精度地定量描述這種變化，實現大范圍、可視化、短周期的動態監測效果。同時，從城市規劃的可持續發展方面入手，融入DPS（數字攝影測量）、ES（專家系統）和多媒體技術，有助于實現城市社會經濟與資源環境的協調發展。

3.2 GIS與CAD的結合

在20世紀90年代，CAD的出現，將人們從手繪圖紙引入了計算機繪圖。將利用CAD繪制的規劃成果圖作為GIS在城市規劃中的數據源，然后利用GIS的空間分析和二次開發功能，建立GIS空間和屬性數據庫。這樣做，會從技術方法和工作思路上為控規編制乃至整個城鄉規劃帶來重大的影響。

3.3 Web GIS的發展

Web GIS是實現GIS互操作最優化的途徑之一，利用Internet技術可以使GIS更方便、更靈活地為用戶服務。它實現了數據的分布式存儲，具有動態性、互操作性和跨平臺等特性，既保證了城市規劃數據的現勢性，同時，還極大地豐富了城市規劃內容的表現方式。

3.4 三維GIS的發展

虛擬現實技術的發展與應用，使城市規劃進程的三維動態建模更加方便，設計成果更加形象和立體。三維GIS能夠將擬建的建（構）筑物和其他設施的位置、高度、外觀、空間形態等要素結合起來，建立相應的三維仿真模型。利用三維仿真輔助規劃管理系統，在已經建立的現狀地物三維場景中展示和分析相關內容，為城市規劃管理提供科學的依據和決策支持。

4 結束語

綜上所述，GIS和城市規劃在空間分析上基本相同，因此，在城市規劃中，使用GIS技術是可行的，也是十分重要的，它能夠為城市規劃管理提供更有效的城市規劃管理信息系統，在規劃編制中提供空間決策模型，使得城市規劃方案更加合理、可行，為城市的發展作出應有的貢獻。

參考文獻

[1]韋亮英，李亞菲.GIS技術在城市規劃領域的應用及發展[J].房地產導刊，2014（11）.

[2]賴華蕓.關于城市規劃中GIS技術應用的研究[J].科技與生活，2010（5）.

〔編輯：白潔）