智慧城市建設(shè)背景下土地利用規(guī)劃GIS技術(shù)應(yīng)用策略＊

何 力

（長江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州 434000）

1 GIS技術(shù)

1.1 采集與輸入

GIS（地理信息系統(tǒng)）在數(shù)據(jù)采集和輸入方面，需要注意的是土地利用規(guī)劃工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來源和相關(guān)信息存在比較明顯的綜合化和一致化，不僅如此，利用GIS技術(shù)落實(shí)的整個(gè)數(shù)據(jù)采集和輸入工作都需要工作人員認(rèn)真核對現(xiàn)有私立信息是否與數(shù)據(jù)庫內(nèi)容相吻合，以及其信息內(nèi)容是否完整，且整體數(shù)據(jù)信息的一致性和邏輯關(guān)系也比較穩(wěn)定。

1.2 編輯與更新

GIS技術(shù)中的編輯與更新工作包含兩方面的主要內(nèi)容，即圖形和屬性的編輯。其中，屬性編輯工作的落實(shí)需要工作人員注意自身工作需要是否與數(shù)據(jù)庫管理工作的內(nèi)容相吻合，而圖形編輯的工作內(nèi)容要注意建立拓?fù)潢P(guān)系、圖形編輯以及誤差矯正等，工作總體的綜合性和復(fù)雜性都很高。數(shù)據(jù)的更新要注意以新記錄替換舊記錄，且注意在替換過程中避免產(chǎn)生誤刪等情況。為避免工作失誤帶來的損失，工作人員應(yīng)在日常工作中注意做好數(shù)據(jù)資料的備份。

1.3 存儲(chǔ)與管理

存儲(chǔ)與管理對于系統(tǒng)本身的執(zhí)行數(shù)據(jù)和分析功能至關(guān)重要。尤其是在地理數(shù)據(jù)的組織和管理過程中，工作人員需要通過合理的方式將空間和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來管理，在提升工作效率的同時(shí)，對管理效果也有明顯的優(yōu)化作用。

1.4 空間數(shù)據(jù)分析和處理

空間查詢與地理信息及多種自動(dòng)化地理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性都很高，其本身在分析功能方面的優(yōu)勢更高。需要注意的是，空間分析圖工作本身就是土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是其與一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。而模型分析則是在地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一次升級(jí)，能夠分析并解決當(dāng)前工作中的大部分問題。這項(xiàng)工作的落實(shí)能夠促使地理信息在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用更加深入，也是地理信息系統(tǒng)深化發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。

2 智慧城市土地利用規(guī)劃的邏輯思考

對于智慧城市的理解可分為2個(gè)層面，即狹義和廣義。在狹義層面，智慧城市本質(zhì)上是指在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助下，對城市管理工作落實(shí)的多個(gè)方面進(jìn)行感知和練習(xí)，最終建立起比較穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與城市物理環(huán)境聯(lián)系。通過智慧城市，工作人員能夠?qū)Τ鞘兄挟a(chǎn)生的物理環(huán)境變化深入感知，還能夠跟蹤和更新與城市發(fā)展和運(yùn)行本身相關(guān)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，智慧城市與云計(jì)算相互配合，能夠在先進(jìn)技術(shù)手段的支持下，對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)整理分析，尤其是在交通、醫(yī)療等重點(diǎn)民生領(lǐng)域的涉獵很廣。智慧城市本身的土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作在最終落實(shí)過程中，尤其在發(fā)展階段，GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)榻档徒ㄔO(shè)工作的落實(shí)難度提供輔助。在整體工作發(fā)展建設(shè)過程中，土地利用規(guī)劃工作相關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程都需要使用科學(xué)和穩(wěn)定程度更好的工具作為依據(jù)。工作人員也要注意對城市發(fā)展和土地規(guī)劃過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料等內(nèi)容進(jìn)行分析，最終制定出科學(xué)合理性更高、且與智慧城市發(fā)展配合度達(dá)標(biāo)的功能布局和支撐體系。

3 土地利用規(guī)劃GIS技術(shù)應(yīng)用需求

3.1 土地利用規(guī)劃與GIS技術(shù)

土地利用規(guī)劃是由各級(jí)人民政府組織并編制長期戰(zhàn)略性規(guī)劃的工作。在特定的規(guī)劃區(qū)域中，工作人員會(huì)結(jié)合周邊的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等因素，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求進(jìn)行評估，并在多個(gè)部門的配合下實(shí)現(xiàn)對土地資源的合理規(guī)劃與布置，這項(xiàng)工作使土地開發(fā)、利用和整治、保護(hù)等工作得到優(yōu)化升級(jí)。不僅如此，與良好的工作方式和土地結(jié)構(gòu)布局等手段相配合，還能實(shí)現(xiàn)對城市其他工作的宏觀調(diào)控以及商業(yè)用地的均衡。

目前，GIS技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段，大量的新興軟件技術(shù)開始投入使用，用戶本身的二次開發(fā)能力也得到比較穩(wěn)定的保障，部分城市在智慧城市發(fā)展過程中，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)土地空間數(shù)據(jù)與屬性的一體化存儲(chǔ)。

3.2 土地利用規(guī)劃對GIS技術(shù)的需求

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，尤其是近年來城市化發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，使土地利用規(guī)劃工作日趨多元化、復(fù)雜化。面對這種情況，傳統(tǒng)的土地規(guī)劃設(shè)計(jì)手段顯然與時(shí)代發(fā)展不相適應(yīng)，對于智慧城市發(fā)展過程中的細(xì)節(jié)變化更不能實(shí)時(shí)反映。因此，還需改進(jìn)傳統(tǒng)的土地利用規(guī)劃工作方式，在GIS技術(shù)支持下，設(shè)計(jì)相對科學(xué)的土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，強(qiáng)化工作的動(dòng)態(tài)化和彈性化。具體工作的細(xì)節(jié)內(nèi)容包括以下3個(gè)方面。

1）在土地規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性方面，整體規(guī)劃工作屬于土地資源統(tǒng)籌、開發(fā)和利用等工作落實(shí)的戰(zhàn)略性規(guī)劃，在落實(shí)過程中會(huì)涉及很多因素，需要綜合考慮土地利用、土壤環(huán)境和水文與地質(zhì)等多方面的細(xì)節(jié)，同時(shí)在采集相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)可以與當(dāng)?shù)馗鱾€(gè)部門相互協(xié)調(diào)，緊密聯(lián)系，全面提升土地利用結(jié)構(gòu)布局的合理性。尤其是對種類繁多和數(shù)量龐大的空間與屬性數(shù)據(jù)的銜接及統(tǒng)一管理工作效率的提升有明顯效果。不僅如此，通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)，為土地利用規(guī)劃設(shè)計(jì)的后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)，且保證其科學(xué)性。

2）土地利用系統(tǒng)存在大量的不確定因素，因此，規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)通過多次專家論證，再經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組審議后得出最終的規(guī)劃方案和相關(guān)結(jié)果。在編制土地利用規(guī)劃的過程中，難免對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測與實(shí)際存在一定偏差，因此，需要將規(guī)劃與實(shí)際情況進(jìn)行對比，若結(jié)果顯示差距較大，則進(jìn)行有針對性的修正。GIS技術(shù)應(yīng)用于土地規(guī)劃設(shè)計(jì)，不僅能夠?qū)Τ鞘型恋匾?guī)劃利用的實(shí)際情況展開動(dòng)態(tài)監(jiān)測，還可以有效降低工作失誤，即降低無效工作量。

3）土地利用規(guī)劃手段向現(xiàn)代化的方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)在土地規(guī)劃利用工作中的應(yīng)用十分廣泛，主要是針對相關(guān)工作中圖形信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理等。GIS技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)庫融合發(fā)展，能夠更好地拓寬采集、存儲(chǔ)和更新等方面的空間，尤其是輔助設(shè)計(jì)的效果十分明顯，為后續(xù)土地規(guī)劃的編制和修訂奠定基礎(chǔ)。

4 土地利用規(guī)劃GIS技術(shù)應(yīng)用的重要性及要點(diǎn)

GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)采集和輸入方面的優(yōu)勢比較明顯，在使用過程中能夠?qū)⑾到y(tǒng)之外的大部分原始數(shù)據(jù)采集并整理成統(tǒng)一格式，最終工作人員在GIS技術(shù)的輔助下能夠?qū)?shù)據(jù)資料全部輸入到系統(tǒng)中。除了在后續(xù)輸入過程中注意格式轉(zhuǎn)換外，也可以在記錄階段就保障數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，降低后續(xù)管理工作落實(shí)的難度。該技術(shù)在數(shù)據(jù)編輯和系統(tǒng)更新方面的能力也比較優(yōu)秀，尤其是在圖形編輯工作中的屬性編輯方面效果十分明顯，屬性編輯與數(shù)據(jù)庫管理工作共同產(chǎn)生作用。圖形編輯工作重點(diǎn)在于圖形的編輯和裝飾，也具備投影變化功能，且智能化程度較高，可以直接使用新采集到的土地規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)替換原本內(nèi)容。

使用GIS技術(shù)和系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)方面能夠更加便利。尤其是在不同部門數(shù)據(jù)合并管理過程中，GIS技術(shù)可以將最終結(jié)果妥善保存，還能在數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出當(dāng)下土地利用的實(shí)際情況和土地用途等細(xì)節(jié)內(nèi)容，對于后續(xù)的土地審查工作落實(shí)也有較好的輔助作用。

5 土地利用規(guī)劃GIS技術(shù)應(yīng)用策略

5.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)構(gòu)架

GIS技術(shù)與土地利用規(guī)劃設(shè)計(jì)工作配合，若能夠?qū)?shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，整個(gè)工作難度將得到有效降低，工作人員只需要按照自身所屬轄區(qū)的相關(guān)信息特點(diǎn)分配工作，就能夠?qū)ν恋乩脭?shù)據(jù)的切割進(jìn)行任務(wù)轉(zhuǎn)換以及格式統(tǒng)一等操作，從而獲得與土地利用現(xiàn)狀關(guān)聯(lián)程度較高的數(shù)據(jù)庫。在后續(xù)城市發(fā)展中如果有新增建設(shè)用地和重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目落實(shí)等需求，都可以在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上提取相關(guān)要素。具體的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程如圖1所示。

圖1 土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建設(shè)流程

一般情況下，工作人員利用GIS技術(shù)展開工作，需要將城市建設(shè)和管理工作的優(yōu)化作為主要目標(biāo)，并在功能方向力求便捷，顯然GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)中屬于操作性和實(shí)用性功能。需要注意的是，GIS系統(tǒng)能夠作為大部分系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，尤其是隨著未來土地規(guī)劃設(shè)計(jì)辦公面向自動(dòng)化方向發(fā)展，使用GIS技術(shù)能夠產(chǎn)生更加明顯的集成優(yōu)化優(yōu)勢。

5.2 集成化發(fā)展

目前，大部分城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中除了廣泛使用GIS技術(shù)之外，工作人員還會(huì)用到部分圖形技術(shù)軟件，如CAD、Photoshop、3DMAX等。今后，應(yīng)該加強(qiáng)此類軟件和GIS技術(shù)之間的兼容性和集成性，同時(shí)加快GIS技術(shù)功能的開發(fā)。當(dāng)下常見的有GoogleS-ketchUp和與ArcGIS集成的方式。在工作中可以將相應(yīng)的SketchUp的3D模型導(dǎo)入ArcScene，落實(shí)空間分析，或者CAD與ArcGIS集成，利用CAD技術(shù)在輔助繪圖方面的優(yōu)勢，與GIS技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行疊加，最終建立比較完善的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。

5.3 向時(shí)空多維拓展

城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的動(dòng)態(tài)性比較強(qiáng)，基本工作內(nèi)容產(chǎn)生的結(jié)果并不會(huì)始終不變，而是會(huì)隨著現(xiàn)狀的變化不斷調(diào)整，而以往人們很容易忽略這一點(diǎn)，導(dǎo)致城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料內(nèi)容不完整，降低規(guī)劃設(shè)計(jì)的預(yù)見性。雖然傳統(tǒng)的GIS技術(shù)本身分析功能十分強(qiáng)大，但在整個(gè)城市的空間位置信息方面依舊欠缺，要規(guī)避此類問題，則應(yīng)促使GIS技術(shù)向時(shí)空多維的方向繼續(xù)拓展，如將三維GIS作為技術(shù)平臺(tái)使用，再將地下管線信息系統(tǒng)，通過時(shí)態(tài)GIS技術(shù)的輔助，向著平臺(tái)城市的動(dòng)態(tài)規(guī)劃管理發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的時(shí)空多維拓展。

5.4 與智能技術(shù)結(jié)合

GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用后，一方面需要處理大量的地理信息數(shù)據(jù)；另一方面需要配合相關(guān)工作落實(shí)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測等工作。就GIS技術(shù)本身而言，其在城市地理位置信息的采集、存儲(chǔ)以及加工方面的功能十分便捷，主要的薄弱點(diǎn)在于預(yù)測和決策兩個(gè)方面，但與智能技術(shù)結(jié)合發(fā)展之后，兩者能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，將專家系統(tǒng)和GIS技術(shù)集合成一個(gè)整體，不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，還能夠優(yōu)化管理空間相關(guān)工作，全面強(qiáng)化城市土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作在預(yù)測和決策方面的能力，充分發(fā)揮GIS技術(shù)的優(yōu)勢和價(jià)值。

6 結(jié)語

GIS技術(shù)在土地規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中的作用就是能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和管理等，不僅能對土地利用現(xiàn)狀展開深入分析，而且能將相關(guān)內(nèi)容直接錄入數(shù)據(jù)庫中。未來GIS技術(shù)不斷發(fā)展，將為土地利用規(guī)劃設(shè)計(jì)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，深入推進(jìn)相關(guān)規(guī)劃研究工作。