城鄉規劃中GIS系統的應用和發展

朱芳芳 柳永綱

摘 要：在風起云涌的大數據時代，GIS地理信息所蘊含的海量數據越來越被各行各業廣泛應用。經過信息化處理，從紛繁復雜的數字符號，演變為紙質地圖、電子地圖、信息平臺等產品，為城市規劃、城市管理與百姓生活提供了一個無處不在、高效便利的時空信息平臺。文章從地理信息系統在城鄉規劃中的應用入手，對其發展方向進行綜述。

關鍵詞：GIS系統；城鄉規劃；遙感技術

1 GIS概念綜述

GIS地理信息系統，是跨學科的綜合應用工程技術，它涉及信息科學、空間科學、地球科學等主要領域。它主要以計算機系統為主，可以進行科學地理信息數據的處理，目前已經滲透到很多領域，目前GIS從技術角度有四部分組成：獲取源數據、存儲管理數據、分析查詢數據、分析結果輸出。

地理信息系統最基本的功能是收集建立相關數據庫，查詢分析相關數據，對數據分析后為規劃、管理和決策服務。當外界條件發生變化時，只要本地數據的及時更新，即可得到現實有效的維護數據庫，數據庫的大小逐漸擴大和豐富，查詢、分析、表達功能會隨之逐漸增加。為了滿足城市規劃發展建設的需要，從業者必須開展基于GIS技術為核心的城市規劃信息系統，利用GIS技術對城市空間信息的綜合利用，準確和全面的把握動態空間特性，有效合理利用土地，合理安排城市空間。下面以一些城市在城市規劃中的一些基礎應用為例進行說明。

2 GIS在城鄉規劃業務中的特點

由于城市在不斷地建設發展，所以需要隨時更新城市基礎數據庫，這就要求用GIS管理日常城市建設活動，以保證信息的實效性。由此可見GIS在城鄉規劃中具有重要的作用。城鄉規劃是一種新型的電子政務規劃審批的規劃圖，將傳統的紙質媒體向數字媒體技術法規，實施計算機管理程序符合本標準的電子文檔，可以通過計算機處理輸入，審批部分可以用計算機完成，從而實現批準計算機繪圖。

GIS在城鄉規劃業務具有以下特點：城鄉規劃信息電子審批規劃，將原來的城市規劃工作通過計算機測量指標大大提高速度和效率。標準規范化，以往缺乏明確的標準術語，導致規劃指標比較模糊，容易受人為因素影響，當明確規劃設計標準后術語保證一致性和計算方法的規范性，將大大提高透明度和公開性。開放規劃設計結果、提高存儲速度，由于設計單位提供的數字結果統一標準，為未來的存儲設計奠定了堅實的基礎。

3 GIS系統在城鄉規劃中的應用

3.1 虛擬現實系統

虛擬現實技術又稱為VR（VirtualReality）技術，20世紀90年代初崛起，虛擬現實技術與多媒體、網絡技術成為三大前景最好的計算機技術。VR技術是一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、并行實時計算技術、人工智能、仿真技術等多種技術，所以普遍應用于各行各業。VR在城鄉規劃的作用主要表現在以下幾個方面。

虛擬現實它是綜合計算機技術、數據庫技術、網絡技術、地理信息技術、虛擬現實技術以及三維可視化技術搭建的一個以3D環境為基礎平臺和表現形式的房產資源管理應用系統。該系統可實現對公共房產資源進行定位、瀏覽、查詢、統計、管理、規劃、維護等多項管理功能，具有界面直觀、操作性強、維護方便、運行環境結構簡單等特點。

（1）發揮GIS優勢，利用GIS實現虛擬逼真圖像和交互對話手段，探索數據分析，充分發揮人在圖形空間的優勢，通過強大的思維能力來分析和解決地理空間問題。

（2）充分利用虛擬GIS提供的“逼真”感的虛擬地理圖形空間，充分讓人發揮在地理空間認知能力，在虛擬的地理圖形空間中得到認知，同時虛擬GIS也促進人在虛擬地理圖形空間中獲取的知識能快速的應用到真實地理世界中。

（3）虛擬現實技術拓展了虛擬GIS在時間維上的表達能力，結合地學分析模型，虛擬GIS為過去或是未來的某一地理場景提供了更為便利的手段，從而為發展高級的空間決策支持環境提供了可能；虛擬GIS在GIS系統設計上帶來了新的問題，由于虛擬GIS中表達的內容比傳統的三維GIS更為豐富，需要在數據模型、軟件結構、算法等方面研究虛擬GIS的設計。

傳統GIS的諸多應用領域已經應用到了虛擬GIS，如城市規劃、城市環境監測、城市道路管理、地表建模與分析、重要建筑重建等方面。虛擬GIS為這些領域中問題的分析和解決提供了新的方式和手段，拓展了GIS的分析能力和應用領域。

3.2 嵌入式GIS與城鄉規劃

嵌入式地理信息系統、移動通信和無線網絡設備集成，可以快速提供信息和位置信息服務。它具備動態的，流動性大等特點。用戶快速獲取各種信息需求，在城鄉規劃的一些業務、規劃紅線的科學管理和利用，加強城市規劃的監測在土地使用情況方面，可以及時了解實時移動違規建設，為城鄉規劃部門的重要決策提供移動辦公平臺。該系統利用嵌入式GIS開發輔助城市規劃管理系統，城市規劃紅線的設計，實現系統管理的現代化，真正提高決策的科學性和更好的宏觀規劃，可以不斷完善城市規劃管理信息系統。

3.3 GIS系統與遙感技術的結合應用

城鄉規劃過程中將這兩者方法有效的結合在一起，通過遙感技術對城鄉規劃進行檢測，通過檢測獲取數據后，然后利用GIS進行數據分析處理。而遙感的檢測對象比較廣泛，可以對城市的水利設施、建筑工程、城鄉路況進行監測，因此能夠對城鄉計劃有效的、客觀的定性。利用衛星遙感技術輔助城鄉規劃督察工作的背景、進展、工作程序和工作原理做了詳細介紹。主要利用衛星遙感技術對城市總體規劃進行全方位的監督、分析，有助于全面把握城鄉建設中存在的違法違規問題，加強事前、事中防范，促進城鄉規劃健康有序發展。近幾年ImageEarth-影像地球（2010中國）產品自推出以來，以其適中的空間分辨率、定位精度、數據量以及合理的價格，迅速成為電力行業各大型GIS系統理想的底圖產品。ImageEarth是2.5m空間分辨率，全國無縫覆蓋的真彩色正射衛星影像，可以滿足GIS用戶“即插即用”的數據需求。

4 GIS系統在城鄉規劃的未來發展展望

就國內目前的情況，GIS在城鄉規劃中的實際應用主要在空間查詢、專題制圖、空間和屬性數據的綜合管理和及時更新方面，利用互聯網絡向公眾發布規劃上的圖形、屬性信息也開始有了應用?？臻g分析，特別是比較復雜的分析，目前還只在少數科研、教學機構中開展，但是這方面的應用潛力很大，特別是可以將過去許多不是用GIS完成的分析工作和GIS結合在一起進行，明顯提高工作的效率和分析深度。

在建設智能城市中使用地理信息系統，可以幫助城市規劃管理決策分析，使用大量的數字地理信息和業務信息進行相關決策，通過動態模擬的結果，預測決策科學合理。開展智慧城市建設，將對地理信息產業帶來井噴式的發展機遇，地理信息作為智慧城市發展的基礎設施，地理信息系統將在城市全面數字化的基礎上，建立起可視化、可量測、可分析決策的智能化時空信息云平臺，為智慧城市提供有力的支撐平臺。

參考文獻

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