地理信息系統在城市規劃和管理中的應用研究

韋升

摘 要：本文以城市規劃管理為核心，詳細探討地理信息系統在城市規劃中的重要作用，并著重描述其應用過程與發展。

關鍵詞：地理信息系統；城市規劃；應用發展

0 引言

以信息技術為核心的第三次工業革命正在如火如荼的進行，隨著信息技術不斷被研究發展，各種信息產品被應用于建設工程之中，信息化工程已經成為大勢所趨，被社會和企業家所推崇。特別是作為國民經濟和社會發展關鍵環節的城市化工程，更是需要信息技術的注入，才能保證其工程的科學創新，才能使得城市信息化工程變更為一項重要戰略規劃。在整個城市的信息化工程之中，城市規劃與管理的信息化建設又是工作的核心，對城市規劃和管理起著決定性的作用，影響其生存發展。地理信息系統技術的應用顯得更為重要，下面就讓我們詳細探討。

1 地理信息系統的概述及特點

地理信息系統（Geographic Information System）即GIS，有時又被學者稱為地學信息系統，是一個以計算機技術和多數硬件為支撐，以信息采集、顯示、分析和管理為手段構成的空間信息系統。地理信息系統的基礎是地理空間數據庫，并構建地理模型分析方法，為不同的客戶提供其需要的多種空間、尺度的地理信息，從未地理研究和地理決策服務。

近些年，地理信息系統常常被用于城市的規劃建設與管理之中，它由技術人員、軟件、硬件和收集數據等多部分組成，具有信息系統的各種特點。在城市的規劃與建設領域，地理信息系統常常會表現出以下三個特征：1.在計算機軟件與技術系統的支持下，地理信息系統能夠實現對收集過來的復雜信息進行快速且精確的處理、做好空間定位與動態分析；2.地理信息系統具有收集、分析、整理、輸出多種地理信息數據的功能，有效的實現了信息的空間性和實時性；3.在計算機技術的支持下，地理信息系統對空間數據進行空間地理數據管理，劃分空間，歸類信息，從而找到有效的區域內信息，為用戶的決策提供準確的信息支持。

城市地理信息系統是專業化的地理信息系統，是為城市規劃建設和管理提供信息和信息服務的空間型地理信息系統。由于城市建設規劃工程的復雜性，其實施期內會受到多項不穩定因素的影響，例如解決開發新城的土地問題，拆除舊城需要的安置問題，建城的基礎設施問題以及后續的公共服務配置問題等，在城市的規劃中，如果對城市建設的各個環節不了解、不聯系，那勢必會造成工程實施的混亂。而采用地理信息系統對各種信息進行分類排列，并基于此進行分析和輔助決策，就可以有效的避免施工混亂等問題。

2 地理信息系統在城市規劃和管理中的應用

2.1城市空間數據與地理信息系統

地理信息系統涉及面十分廣，它的特征是用來管理空間、劃分空間以及存儲空間數據，因此幾乎所有與空間數據打交道的企業和部門都必不可少的要接觸地理信息系統，各種空間信息和空間數據的部門都需要地理信息系統的數據支持。地理信息系統集中存儲的空間數據有：地理空間分布、屬性信息、空間位置和撲空間關系信息。城市空間數據的延伸十分寬廣，橫向到地形數據、土地利用效率，縱向到建筑模型、線條構成以及相對應的數據等等。就基礎地理信息數據而言，城市空間最重要的是Digital Line Graphic（數字線劃圖）、Digital Orthophoto Map（數字正射影像）以及Digital Elevation Model（數字高程模型）。

城市空間數據與國家基礎比例尺地形數據相比所具有：比例尺大、信息傳輸慢、分辨率高、信息滯后性強、內容充足、數據更新不流暢以及費用頗高的特點。不同的城市需要根據城市的屬性選擇不同的參考平面，這就造成每個城市的參考數據過于獨立，很難被其他城市所借鑒，而且也造成各大城市的參考基準不一致。隨著我國城市化進程的不斷深入，各類學者也針對城市建設問題提出了很多建設性的意見，其中，我國城市空間數據板塊的改善就取得了十分耀眼的成績。絕大多數的企業都已經完成了城市基本地理圖的參繪，并且多數城市還進行反復測量，從而使繪制的數據更為準確，地形圖件基本已經覆蓋了城市所有的為開發區、規劃區、建設區、建成區以及郊區。從空間分布上來看，空間數據的覆蓋情況沿海地區明顯高于內陸地區，邊緣地區高于中心地區。

在進行地理空間基礎框架的建設中，一般都需要以當地實際情況以及生產條件的反映來確定框架空間數據集。通過GIS的各項空間屬性功能，對收集到的數據進行有目的的篩選、提出，從而統計出結果顯示在策劃方案中，實現管理的規劃范和科學化，提高城市的建設與管理水平。

2.2地理信息系統在城市規劃和管理的應用現狀

地理信息系統在城市的管理與規劃中具體應用表現在一下幾個方面：道路交通規則、用地規劃、公共設施管理、數字城市、建筑審批管理、參考圖繪制、城市空間測量、地籍管理以及適用性評價等。而在實際應用中，常常會體現在一下幾個施工環節：1.常用地圖更新，包括常用地圖以及地籍管理圖；2.土地區域劃分，將土地的區劃圖的土層進行管理，并疊加在一起限制，可以方便檢查規劃圖的錯誤，便于稅收部門查詢信息。

隨著技術的不斷創新與發展，地理信息系統以及拋棄了初期的‘神人姿態’，開始以嶄新的面孔深入城市的各項環節建設之中，多個項目、多個領域統統都起到應有的作用。在城市網絡中，大多數線與線之間的交點是具有拓撲性的交點，但是要注意地理信息系統在城市規劃中使用的是平面模型，這些城市網點往往需要三維空間才能更直觀的限制，這需要城市工程建設者在應用是要多次進行判定拿捏，區別好拓撲點與非拓撲點的區別，防止出現網絡分析錯誤的嚴重后果。

3 結束語

總之，科學技術的進步帶動地理信息技術的發展，而地理信息技術的發展又為我國建筑領域增添了一大助力，我們可以預見，在不久的之后，地理信息系統的所有技術都將在城市規劃中得到實際應用，為城市化的發展提供科學的數據保障，為人類提供一種全新的信息交流與共享方式。

參考文獻

[1]楊言生.業務型GIS在城市規劃管理中的應用研究[D].浙江大學，2006.

[2]左飛航.GIS技術在城市規劃管理信息系統中的應用研究[D].西安科技大學，2011.

[3]左飛航.GIS技術在城市規劃管理信息系統中的應用研究[D].西安科技大學，2011.