地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市規(guī)劃中的應(yīng)用研究

張文超

摘要：隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展和深入應(yīng)用，信息化工程在整個(gè)社會(huì)中的地位日益突顯，特別是作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)的城市信息化工程更是成為一項(xiàng)戰(zhàn)略工作。在整個(gè)城市的信息化工程中，城市規(guī)劃與管理的信息化建設(shè)又是重中之重，對(duì)城市規(guī)劃與管理起著舉足輕重的作用。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）;城市規(guī)劃中;應(yīng)用

隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)城市規(guī)劃與管理的要求越來(lái)越高，城市規(guī)劃與管理的范圍不斷擴(kuò)大，依賴(lài)的信息涵蓋了城市的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)，這些信息涉及面廣、信息量大，80%以上屬于空間信息，傳統(tǒng)的手工作業(yè)和分析手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足城市規(guī)劃與管理的要求。而GIS技術(shù)能把現(xiàn)實(shí)世界中對(duì)象的空間位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)空間信息管理的要求，并借助其特有的空間分析功能和可視化表達(dá)，進(jìn)行各種輔助決策。因此GIS越來(lái)越多的應(yīng)用于城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)、建設(shè)項(xiàng)目的審批等工作。

1國(guó)內(nèi)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市規(guī)劃與管理領(lǐng)域的研究狀況

我國(guó)把GIS應(yīng)用于城市規(guī)劃與管理領(lǐng)域是以遙感的應(yīng)用作為突破口的（1980年在天津，1983年在京、津、渤地區(qū)），80年代中期開(kāi)始應(yīng)用于城市內(nèi)部的交通規(guī)劃模型的設(shè)計(jì)，在城市規(guī)劃中收到一定的成效，為交通政策的制定、路網(wǎng)規(guī)劃、用地布局等問(wèn)題，提供了決策依據(jù)。1989年利用世界銀行貸款正式在常州，洛陽(yáng)和沙市三個(gè)中等城市進(jìn)行城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)子系統(tǒng)的研究探索和建設(shè)。1990年以后，隨著我國(guó)GIS的浪潮，南方沿海城市如深圳、廣州、珠海、海口、中山等海港城市率先建立了城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，隨后其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城市如上海、杭州、寧波、蘇州、常州、重慶、武漢、沙市等也建立了城市規(guī)劃信息系統(tǒng)。這些城市規(guī)劃信息系統(tǒng)中都包含有規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)或規(guī)劃設(shè)計(jì)模塊。隨著GIS在城市規(guī)劃管理領(lǐng)域的深入應(yīng)用，現(xiàn)在用戶(hù)對(duì)GIS的需求無(wú)論在廣度上（更多省、市、城市內(nèi)部的更多部門(mén)）還是在深度上（從靜態(tài)管理到動(dòng)態(tài)監(jiān)控，進(jìn)而做出綜合分析決策）都迅速增強(qiáng)。

城市規(guī)劃與管理工作涉及方方面面的內(nèi)容，其中的許多工作都可以用GIS技術(shù)來(lái)解決，在這里僅舉幾個(gè)常用的分析方法：

綠化率計(jì)算：區(qū)域的綠化率是判斷區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，系統(tǒng)提供的綠化率計(jì)算的模塊能夠讓城市的管理者根據(jù)已有的數(shù)據(jù)得出各個(gè)區(qū)域的綠化覆蓋情況，有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，使環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)具有更高的可信度，綠化率計(jì)算過(guò)程需要系統(tǒng)提供區(qū)域內(nèi)綠地分布圖，以及需要統(tǒng)計(jì)的分區(qū)圖。

建筑容積率計(jì)算：系統(tǒng)根據(jù)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的樓層分布圖、各樓房的層數(shù)，以及統(tǒng)計(jì)的分區(qū)圖，就可以計(jì)算區(qū)域內(nèi)不同分區(qū)的建筑容積率的情況。為規(guī)劃部門(mén)控制一個(gè)地區(qū)建筑的高度提供參考。

緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)分析是針對(duì)點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周?chē)欢▽挾确秶詢(xún)?nèi)的緩沖區(qū)多邊形。是GIS分析模塊中最基本的功能之一。

日照分析：城市規(guī)劃部門(mén)在做控制性詳規(guī)的過(guò)程中有時(shí)需要對(duì)建筑高度有所規(guī)定，其中一個(gè)重要的依據(jù)是建筑的日照條件，通過(guò)日照分析模塊可以清楚的看到房子在不同季節(jié)不同時(shí)段的日照情況。

2、地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1 GIS為城市規(guī)劃提供直觀和理性的工具

在地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，我們可以看出它包含有基本比例尺的地形圖、各種正射影像圖和航空照片、衛(wèi)星照片，以及各種文本資料、圖片資料、聲頻信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等社會(huì)信息。通過(guò)各種資料的分層疊加，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)人員對(duì)各種客觀實(shí)際信息，以及對(duì)各模型模擬產(chǎn)生的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)一目了然，能較好的做到科學(xué)高效的規(guī)劃設(shè)計(jì)。常用的CAD軟件往往是圖形能力強(qiáng)而相對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理能力較弱，所以CAD一般只能作為繪圖軟件。而GIS由于其對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的分析能力，彌補(bǔ)了原來(lái)城市規(guī)劃純圖形或純文字的缺陷，使得空間數(shù)據(jù)的圖形表現(xiàn)和屬性數(shù)據(jù)的空間分析有了很大的提高，為城市規(guī)劃提供了一個(gè)直觀和理性的工具。

2.2 GIS對(duì)規(guī)劃數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理

GIS不同于一般的數(shù)據(jù)庫(kù)，它具有數(shù)據(jù)量特別大，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間不可分割的聯(lián)系，數(shù)據(jù)應(yīng)用面廣等特點(diǎn)。GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)能做到數(shù)據(jù)集中管理，數(shù)據(jù)冗余度小，數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序相互獨(dú)立，使得規(guī)劃數(shù)據(jù)得到很好的存儲(chǔ)及管理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理信息技術(shù)的發(fā)展，我們可以利用計(jì)算機(jī)具有高速運(yùn)算和極強(qiáng)的邏輯判斷功能以及較為詳實(shí)的數(shù)據(jù)資料，應(yīng)用GIS技術(shù)在較短時(shí)間內(nèi)提供多方案比選，增加了規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性;自動(dòng)生成各種規(guī)劃用圖、表格和報(bào)告，利用數(shù)據(jù)庫(kù)易于更新、修改等優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)管理。

2.3 GIS在規(guī)劃決策中的作用

GIS在城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用的高層次目標(biāo)就是決策支持，而決策支持的核心必然是空間分析。GIS可以實(shí)現(xiàn)如疊置分析、緩沖區(qū)分析、拓?fù)淇臻g查詢(xún)、空間集合分析等空間分析，通過(guò)對(duì)城市規(guī)劃的空間分析，可以輔助規(guī)劃師更好地通過(guò)對(duì)規(guī)劃方案的模擬、規(guī)劃方案的選擇、規(guī)劃方案的評(píng)估等進(jìn)行規(guī)劃決策。應(yīng)用城市地理信息系統(tǒng)，規(guī)劃設(shè)計(jì)人員就可以根據(jù)實(shí)際需要提取各種分層信息疊合成各種所需綜合信息，為自己的設(shè)計(jì)服務(wù)。例如，在舊城改造規(guī)劃中就可以以地形數(shù)據(jù)為底層，疊合航空照片以及人文歷史、房產(chǎn)數(shù)據(jù)、城建檔案等資料，這樣可以非常方便快速地做好文物保護(hù)、道路交通、管線等城市基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃;快速預(yù)算出拆遷費(fèi)用，做好拆遷安置方案、用地規(guī)劃等。

3 結(jié)語(yǔ)

在信息化建設(shè)浪潮中，許多的規(guī)劃部門(mén)已經(jīng)或者著手建立自己的規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)，但是當(dāng)前已經(jīng)建立的系統(tǒng)中有一部分是純粹的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，還有部分是地理信息系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化結(jié)合的系統(tǒng)，很少能夠?qū)崿F(xiàn)GIS、OA、MIS的完全集成，而本平臺(tái)在設(shè)計(jì)的程中努力體現(xiàn)三者之間數(shù)據(jù)的無(wú)縫交流，同時(shí)在基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)貫徹了工作流的思想，用戶(hù)可以查看工程的當(dāng)前狀態(tài)，并且規(guī)定當(dāng)前狀態(tài)下能夠做的操作，為規(guī)范規(guī)劃部門(mén)日常的工作提供了條件。

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（作者單位：西寧市測(cè)繪院）