GIS技術在城市規劃中的應用

宋寧

（太原市城鄉規劃設計研究院，山西太原 030002）

0 引言

我國經濟水平在改革開放以后持續上漲，城市化進程不斷加快，在為市民提供了更加便捷的生活和生產條件的同時，傳統城市規劃中的問題也不斷暴露。應用先進的GIS 技術對城市自然條件、地理條件、城市基礎條件等數據進行全面的采集和整理，為現代城市規劃提供必要的數據參考，能顯著提高城市規劃的科學性和合理性。

1 城市規劃中應用GIS 技術的意義

GIS 技術是一種以地理空間為基礎，對整個或部分地球表面空間中相關地理分布數據進行采集、分析、處理、儲蓄、顯示和描述的技術。將數據應用在城市規劃中，能使城市規劃人員能結合城市產業結構、人口排布狀態和規模、經濟條件等實際情況對城市空間進行更加科學的規劃，為城市居民提供更加良好的生活條件。具體來說在城市規劃中應用GIS 技術具有以下幾點意義。

1.1 提高城市規劃的合理性

改革開放以后，我國大力發展經濟，城市產業結構更加合理，越來越多的農村人口進入城市尋找發展機會，城市規模不斷擴大，在進一步促進城市經濟增長的同時，也帶來一定問題。由于我國歷史悠久，各省份的主要城市都已經經過了漫長的歲月洗禮，大部分城市在發展過程中都是以老城區為中心向四周擴大，但傳統城市規劃理念已經難以適應現代化城市的規劃需求。老城區是城市的中心地區也是最繁華的地區，但通常街道狹窄、建筑擁擠、缺少綠化，部分歷史名城老城區中還存在歷史建筑，改造難度非常高。在城市規劃中科學的應用GIS 技術，不僅能讓規劃人員更加全面地掌握城市地理信息，還能對城市發展的歷史數據、趨勢數據等進行有效分析，綜合各類數據對城市發展生命周期進行分析和預測，使城市規劃人員能以發展的眼光看待城市發展與規劃的需求，提高城市規劃的合理性，為城市的長遠發展奠定可靠基礎。

1.2 提高數據信息的處理效率

隨著社會經濟水平的不斷提高，人們對城市的需求已不局限于居住、生活、學習和工作幾項基本功能，而是要求城市內具有合理的產業結構、優美的綠化環境、完善的民生工程，能更好地滿足城市居民對城市功能的多樣化需求。這也意味著傳統單純依靠人工方式對城市進行規劃難以保障全面性和科學性，城市規劃方案的合理性，在城市規劃中依托先進的GIS 技術，能全面且快速地對城市中各項地理信息進行采集、整理、分析、處理、儲存和應用等，為城市規劃提供更多、更加全面的關鍵信息。

1.3 實現可視化規劃

傳統城市規劃由于受到科技水平的限制，可利用的資源數量較少，尤其是制作城市地理信息地圖時，不僅工作量大，且由于地圖制作存在滯后性，難以保障地圖時效性[1]。通過應用GIS 技術，可實現實時獲取城市地區地理信息的地圖的目的，還能利用計算機軟件和真實的城市數據構建等比例城市三維模型，在城市規劃的過程中在模型上對各項規劃措施的可行性進行模擬，既能實現可視化規劃，又能讓規劃人員在模擬過程中對規劃措施的可行性進行有效驗證，及時調整規劃方案中存在的不足，促進城市健康發展。

2 GIS 技術在城市規劃中的具體應用

2.1 數據的有效儲存管理

GIS 技術擁有十分強大的數據處理功能，可在計算機軟件的配合下進行數據運算、加工、分類、疊合等，為城市規劃提供必要的數據支持[2]。例如城市規劃人員可依托不斷完善的城市地理信息數據庫，快速獲取建筑的建造面積、排布密集程度，城市人口密度等指標，并通過分層化數據庫對相關數據進行分層識別和整理，從而使城市規劃獲得更加準確的地理信息數據支持。另外，在進入大數據時代后，GIS 信息數據庫中輸入了大量未經細化處理的信息，但GIS 技術能根據操作人員的需求對信息進行提取，幫助操作人員完成城市規劃。

2.2 輔助城市規劃編制

為滿足人們對現代化城市功能性的多樣要求，城市規劃部門會結合城市自身的歷史特征、發展現狀、地形地貌、社會環境等多種因素確定城市在未來一定時間內的發展目標，并且在該階段內圍繞該目標進行城市規劃和建設[3]。在對城市進行具體規劃時，要全面地考慮城市內現有空間結構、未來空間擴展、城市交通網絡、城市建筑排布等因素，可利用GIS 技術的空間分析功能對以上各項因素進行深入分析，對復雜程度高、規劃難度大的城市空間規劃問題進行解決。結合地理信息數據庫中的真實數據構建選址模型、區位配置模型等，對城市當前和未來各個區域中建筑用地的科學性和適宜性進行推演，其中區位配置模型主要是用于分析城市不同區域中公共服務設施、基礎設施等安裝位置的合理性，判斷城市中各類公共設施能否充分滿足周邊居民的需求，最大化發揮所有設施的公共價值。

2.3 輔助規劃審批

城市規劃的科學性和合理性對城市的長久發展會產生直接的影響，任何城市在將要落實某項規劃方案時都需要經過多個部門的嚴格審批[4]。隨著城市規模的不斷擴大，各個城市中在建工程數量不斷上漲，傳統層層遞交的流程審批方式已經難以適應快速增長的審批業務辦理需要。在輔助規劃審批中應用GIS技術，使審批人員更加直觀、全面地了解工程的情況和信息，審批人員能依托GIS 技術對申請資料與地理信息數據進行必讀，快速排查其中存在的不合理內容，并且依托GIS 技術和相關軟件，模擬和預測工程建設后對周邊區域及城市的影響，確保通過審批的工程能進一步促進城市健康發展。

3 提高城市規劃中GIS 技術應用水平的建議

3.1 建立并完善數據庫

GIS 技術在應用過程中需要使用大量城市的地理信息數據，建立并不斷完善城市地理信息數據庫，對提高GIS 技術的應用水平來說至關重要[5]。具體可通過以下幾項措施進行地理信息數據庫的建設和完善：①應建立并打通地理信息數據的采集渠道，確保各個渠道中采集的地理數據能得到有效地傳遞。地理信息數據的采集和傳遞是建設城市地理信息數據庫的基礎工作，可充分借助城管部門、市政部門、地質勘察部門、工程管理部門等多個部門的力量，對城市地理信息數據庫內的信息進行完善；②積極應用GPS、RS 等先進技術，與GIS 技術進行充分的結合，對城市地理信息數據進行多維度采集，保證地理信息數據的時效性和可靠性，還應在完善地理信息數據庫的過程中不斷對其進行篩選和甄別，不斷提高各項信息的綜合價值。

3.2 豐富及創新功能模塊

隨著城市規模的不斷擴大，影響城市規劃水平的因素多樣性越來越強，城市規劃對GIS 技術的功能性要求也隨之提高[6]。為提高GIS 技術的實用價值，應結合城市規劃的發展需求對GIS技術的功能模塊進行持續性創新和優化，尤其在群眾生態環保理念不斷加強的背景條件下，城市規劃應將構建生態城市作為GIS 技術功能的開發重點，以保障城市的綠化水平。通過采集不同時期內城市各個區域綠化面積的遙感圖像，對各區域中綠化面積的變化趨勢進行監控，除季節性原因外，應對各區域中達到閾值的綠化面積進行重點干預，制定相應的恢復生態計劃，保證城市內的綠化生態水平。

3.3 構建全面參與的規劃機制

傳統城市規劃是統一交由城市規劃部門負責，由城市規劃人員執行具體規劃任務，在實際規劃過程中，可能出現規劃效果不盡如人意的情況[7]。相關部門和人員應認識到對城市進行規劃是為了給城市居民提供更加方便、良好的生活環境，是一件涉及市民切實利益的公共事務，驗證城市規劃方案科學性和可行性的最直接方法就是獲取市民的評價。相關部門可利用公共社交網絡建立和市民之間的溝通渠道，利用GIS 技術和城市地理信息數據庫為市民展示可公開的城市規劃方案，由市民對城市規劃方案進行點評。通過此種方式讓城市規劃人員更加直觀地了解廣大市民對城市規劃的真正需求，還能擴寬城市規劃人員的思路，構建更符合市民需要、更能支撐市民發展的城市規劃方案。

4 結語

綜上所述，在國家大力發展經濟的背景下，城市的產業結構更加合理，城市中人口數量持續上漲，傳統城市規劃中的問題不斷顯露，影響城市的可持續發展。隨著科技水平的不斷提高，GIS技術不斷成熟，應用在城市規劃中，能提高規劃人員對數據的處理水平，輔助編制城市規劃方案，輔助進行規劃審批，施工功能非常強大。城市規劃人員應結合實際情況不斷提高GIS 技術的應用水平，才能不斷提高城市的規劃水平，促進城市可持續發展。