GIS地理信息系統在城市規(guī)劃管理中的應用研究

岳鳴宇

摘要：現如今，城市的經濟社會迅速發(fā)展，城市中人口的數量逐年上升，這種現象導致了城市人口構成結構的復雜性。因此，人們對城市規(guī)劃和管理的要求越來越高，對城市布局和空間分布設計也越來越趨于更加精準的高度。信息技術和計算機技術的發(fā)展，逐步成為新的城市規(guī)劃和管理方式，目前，被大多人所接受并使用的一門技術是地理信息系統在城市規(guī)劃與管理中的運用。本文詳細研究了GIS在城市規(guī)劃中的應用，以及ArcGIS Engine、ArcGIS Server for Flex、SuperMap iClient for Flex技術，研究了GIS在城市規(guī)劃管理中應用的缺陷，并提出相應對策。

關鍵詞：地理信息系統 城市規(guī)劃管理 應用

1 GIS地理信息系統概述

地理信息系統，其英文名稱為Geographic InformationSystem，簡稱GIS，地理信息系統這一體系是以地理空間數據為基礎，在計算機硬件與軟件的支持下，對空間相關數據進行采集、存儲、管理、操作、分析、建模與顯示，并利用地理模擬分析方法適時提供多種與空間和地理分布相關的動態(tài)的地理信息為地理研究、綜合評價、管理、定量分析和決策服務而建立起來的一類計算機應用系統。在城市規(guī)劃過程中，對于數據的精確度要求越來越高，地理信息系統正好可以給城市規(guī)劃提供精確的信息，因此得以被相關人員所廣泛使用，正是因為這樣的優(yōu)勢，GIS才可以為城市規(guī)劃與管理提供決策支持。

2 GIS在城市規(guī)劃中的應用分析

2.1 GIS在城市三維可視化中的應用

傳統的繪畫設計和繪圖不能給設計師和用戶一種身臨其境的感覺，沒有豐富的現實感，這將不利于規(guī)劃方案的顯示;方案中可能會有一些小的容易被人們所忽略掉的錯誤設計;規(guī)劃設計專業(yè)性較強，不利于被設計小組中的一些非專業(yè)人員和專業(yè)人員之間的交流;紙質版的設計和繪畫耗時長、效率低、見效慢、投資多，這些缺點使得紙質版的設計和繪圖存在著很大的局限性。而通過利用三維GIS技術，可以使得規(guī)劃人員和用戶都有身臨其境的感覺，對于一些易被忽略掉的小缺陷也得以被糾正，這也有利于分專業(yè)人員和專業(yè)人員之間進行有效的溝通，更重的是三維GIS技術可以使得所設計的城市效果圖從任意角度和方向進行展示，使得設計的圖形更具有立體感和生動感，人們還可以對不同路線下的不同方案實施對比，已達到選出最優(yōu)路線的目的，這是傳統形式下所難以達到的。

2.2 GIS在交通管理中的應用

對于交通數據來說，它對于數據的獲取、儲存和分析等多方面都有著極其高的標準，而且過程相當復雜，而GIS技術的迅速崛起正好解決了這一追在眉睫的問題，因此使得GIS在交通領域得以被廣泛使用。GIS技術最主要的部分是空間數據庫，在空間數據庫的基礎之上，建立交通數據和圖形之間相互對應的關系，這樣就可以很直觀的反映出圖形與數據間的關系，同時使得相對應的空間的數據的提取、查詢等方面變得更加便捷有效，這就使得對于交通數據的使用更高效，更普遍，而且GIS還可以對已經做好的結果圖進行進一步的調整。因此，GIS技術在城市交通規(guī)劃中有著非常重要的價值。

2.3 GIS在城市道路網絡分析中的應用

城市道路系統是城市的骨架，其網絡規(guī)劃是否合理，直接影響到城市發(fā)展和居民的生活質量。某一地區(qū)的自然條件，還有當地的土地利用的格局，以及城市內外的交通路線圖的布局都會對城市道路網絡的布局起到一定的影響。因此，在進行城市道路網絡布局時，必須綜合考慮這些因素，既要考慮土地利用現狀，還要顧及到客貨運的交通情況，還有車輛分配，貨物配送點和分布。最后應考慮在道路網中應將人、車、快車、慢車道分開，并且應考慮城市的環(huán)境保護需求及城市景觀需求，最終根據所有的需求篩選出最合適的道路網絡指標。不難看出，這樣很費時也很費事并且需要的費用比較多。此外，地理信息系統還可以用于區(qū)域分析、地址匹配等多方面中。

2.4 GIS在城市防災系統規(guī)劃中的應用

一個完善的防災體系可以使一個城市有效的防止各種災害以及減少災害所帶來的損失。對于城市消防站位置的選取應選擇在負責區(qū)的中心位置或靠近中心的地方，為了便于消防隊在接到到通知后迅速趕往事發(fā)地點，消防站的位置應避免道路狹窄、拐彎太多，而應當選擇在交通方便且道路寬敞的地方，在生產、存儲化學易燃易爆的建筑或大型儲罐區(qū)以及存儲易燃材料的堆場，消防站應的防火距離不小于200m，并在設置消防站時，應設置在這些建筑物、存儲區(qū)、堆場的常年主導風向或側風向。最終通過構建城市火災風險評價指標體系，利用地理信息系統中的空間分析功能對各個指標體系按照其權重大小進行疊置分析，得出城市的現狀火災風險等級區(qū)劃圖，然后根據所得出來的結論來確定防災減災的目標，并且采取相應的措施，并對規(guī)劃后的火災風險狀況進行預測，得出規(guī)劃后的火災風險狀況等級，從而為消防和規(guī)劃部門減少和預防城市火災提供依據和參考。

3 GIS在的城市規(guī)劃管理應用中的相關技術

3.1ArcGIS Engine

ArcGIS Engine是一個簡單的、獨立于應用程序的ArcObjects編程環(huán)境，開發(fā)人員用于建立自定義應用程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫。空間數據管理系統在Visual Studi0 2010環(huán)境下，采用ArcGIS Engine組件庫進行數據管理功能的開發(fā)，ArcGISEngine可以讓相關人員自定義GIS桌面程序。ArcGIS Engine是ESRI在ArcGIS9版本才開始推出的新產品，它是一套完備的嵌入式GIS組件庫和工具庫，使用ArcGIS Engine開發(fā)的GIS應用程序可以脫離ArcGIS Desktop而運行。

3.2 ArcGIS Server for Flex

ArcGIS Server是一個用于構建集中管理、支持多用戶的企業(yè)級GIS應用的平臺。ArcGIS Server提供GIS具有豐富的一系列GIS功能。相關人員可以通過ArcGIS Server構建Web應用、Web服務等企業(yè)應用。

3.3 SuperMap iClient for Flex

SuperMap iClient for Flex是一套基于Apache Flex技術研發(fā)的Welo GIS開發(fā)包。開發(fā)者可以利用該開發(fā)包訪問SuperMapiServer Java服務、SuperMap云服務、OGC標準服務及其他第三方標準服務，在客戶端構建跨瀏覽器、跨平臺、功能豐富、易于交互的富客戶端應用程序。

4 GIS在城市規(guī)劃管理中應用存在的問題

地理信息系統雖然在城市規(guī)劃中起到了非常大的作用，但它依舊在使用過程中存在著大量的問題，本文總結了如下幾點：

4.1 GIS投入高，回報速度較慢

由于GIS軟、硬件設備造價都相對較高，需要海量的數據信息和極其復雜的分析模型，還需要配備相關的專業(yè)人員，因此將地理信息系統引入城市規(guī)劃中，額外增加了它的投入費用，并且GIS操作技術的難度比較大，必須需要專業(yè)人員才能操作，另外地理信息系統投入的代價大，得到回報的時間漫長，這一系列的特點限制了地理信息系統在城市規(guī)劃中的深入使用。這就要求我們要不斷地發(fā)展GIS，爭取縮短回報周期并且盡可能使得GIS進一步普遍于大眾，這樣就能降低GIS軟、硬件設備的造價。

4.2受數據測量的精確度的影響

地理數據在采集過程中，由于地形的不合理而無法測量，測量過程中儀器的使用不當和儀器構造不完美導致的所測量數據出現誤差，由于溫度、氣壓、濕度、磁場信號的干擾、風、日照等環(huán)境問題的變化，存在一些人為的誤差，包括數據讀數誤差、瞄準誤差等。此外，數據更新過程中，投影轉換，空間數據的精確度不夠，數據之間共享不到位都會引起所需地理數據存在誤差。這就要求相關人員要做到細心細心再細心，因為這里面任意一個數據的偏差可能都會導致最終結

果無效。

4.3 GIS相關專業(yè)人員缺乏

在各個等級的城市規(guī)劃中，不管技術達到如何成熟的地步，對于技術的操作仍然需要人來進行操作完成，這就需要培養(yǎng)相關人員來進行學習，積累豐富的經驗，經過培養(yǎng)的人員應完全熟練掌握和應用GIS技術，然而，我國現如今對于GIS方面所能到達這一境界的人才數量還不夠，致使地理信息系統方面專業(yè)的人才嚴重短缺，這就使得GIS的推廣速度變得極其緩慢。這也就要求我們要多培養(yǎng)GIS方面的相關人才，使得地理信息系統能夠更快更好的為城市規(guī)劃做出更多的貢獻。

4.4 GIS軟件和城市規(guī)劃管理的需求還不完全吻合

目前GIS軟件還不能夠完全吻合城市規(guī)劃中的需求，將城市規(guī)劃模型和GIS結合在一起使用的方法大致有三種，第一種是通用的GIS軟件基本不變，相關的模型軟件在GIS之外獨立運行，所需數據從GIS的數據庫中獲得，模型的運行結果永GIS制圖功能表達，或者再存人GIS的數據庫，這種方法稱之為松散的方法，使用起來比較麻煩，但是它的靈活性較好，對于技術的難度要求較低;第二種是把一些常用的模型嵌入通用的GIS軟件中，使這種通用的GIS軟件的功能得到擴充，這種方法使用起來比較方便;第三種是在某個規(guī)劃專業(yè)用的模型中加入GIS的功能，使這種模型也帶有一定的空間數據管理、分析的能力，這種方法使用起來也比較方便。雖然這三種方法各有優(yōu)缺點，但從總的來說，這三種方法都仍處于實驗階段。所以，我們還需要對GIS做更深入的研究，希望這些問題能早日得到解決，使得GIS可以更好的為大眾服務。

5結語

基于計算機的GIS技術的發(fā)展為城市規(guī)劃管理行業(yè)的發(fā)展帶來了良好的前景。GIS應用系統在城市規(guī)劃行業(yè)的建立，便可為城市建設和城市規(guī)劃提供多層次、多專業(yè)和多目標的綜合性的服務，而且可以給相關部門提供輔助決策功能;與此同時，GIS技術的發(fā)展還可以實現管理的科學化和自動化，從而提高工作效率，使得城市規(guī)劃行業(yè)的規(guī)劃管理水平越來越高，以此滿足現代化城市的需要】o當下，地理信息系統已在城市管理和輔助決策支持等方面被廣泛應用，因為地理信息系統具有圖形和文本編輯、數據輸入、空間查詢與空間分析、數據存儲與管理、數據輸出與表達是城市規(guī)劃的五大基本功能，對城市規(guī)劃具有重要的指導意義，并且為決策提供輔助支持。在對本文做了詳細的說明之后，我認為，目前最主要也是最棘手的問題是GIS專業(yè)人員的缺乏，只有大力發(fā)展和培養(yǎng)GIS方面的專業(yè)人員，才能使得GIS得以快速發(fā)展，那些不足之處才能早日被解決，最終才能使得GIS真正的為廣大群眾所服務，受益于大眾。

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