城鄉一體化規劃中GIS技術的應用與發展

摘 要：近年來，我國經濟發展迅速，城鄉區域空間資源的利用程度也在逐漸深化，為完善城鄉基礎設施，促進城鄉一體化規劃，滿足大眾生活需求，領導者與規劃設計者思考利用先進的信息技術手段提高城鄉規劃與管理水平，使城鄉空間資源的利用與建設更加全面。在此背景下，為了增加城鄉一體化規劃中的技術含量，增強相應規劃工作的落實效果，則需要考慮GIS系統的應用，實施好這方面的應用研究計劃予以應對。基于此，本文將對城鄉一體化規劃創新的必然性、GIS技術在城鄉規劃應用中存在的問題以及GIS系統在城鄉一體化規劃中的應用進行系統闡述。

關鍵詞：GIS系統；城鄉規劃；應用

引言

GIS稱為地理信息系統，是三大科學的集成應用工程技術，GIS地理信息系統在很多方面都得到了很好的運用，能夠采集和處理信息數據。當前，GIS地理信息系統在城鄉規劃方面也發揮著不可替代的作用，其操作簡便，并能將其形象地呈現在電腦上，節約大量的時間，使工作人員的工作效率得到了極大的提升，對推進城鄉一體化規劃工作十分有利。

一、城鄉一體化規劃創新的必然性

（一）促進城鄉一體化發展，優化城鄉建設與區域治理策略

城鄉規劃是以行政、法制、技術、經濟為核心的，是對城市和農村的空間資源進行精確配置的過程，宗旨是：統籌城鄉協調發展，促進社會公平、公正、公共安全和公共利益的均衡。在新型城鎮化的大背景下，探索新的城鄉規劃方法，是推進城鄉建設和行政體制改革深化的重要方向[1]。現代化的區域治理和新型城鎮化密切相關，迫切需要我們建立一種新的城鄉規劃和建設服務的新觀念，解決在這些問題上存在的各種沖突，努力破除妨礙城鄉科學發展的體制和制度障礙。

（二）使人民群眾共享新型城鎮化發展與建設成果的有效路徑

在新型城鎮化發展中，城鄉規劃作為一門前瞻性的藝術和科學，正探尋著新的路徑，始終堅守著服務于人民的福祉，讓每一份規劃都成為改善民生的有力支撐。在構建新型城鄉的過程中，更加注重建設的經濟實用性，確保每一寸土地都能發揮出最大的價值。城鄉規劃調控著城鎮建設用地的規模、布局與供應節奏，當站在新型城鎮化的高度，審視著城鄉的未來會發現，必須改變地方和農村景觀，以便為城市發展提供足夠的空間，不僅滿足國家對重要基礎設施和生計的需求，而且為區域經濟發展提供強有力的支持。不斷促進農業的城市治理進程也要求立即提高城市和農村規劃過程及公共服務的整體質量，向農村地區提供基本服務、改善環境和生活質量至關重要。通過精確的規劃和設計，人們可以發現開發和建造新城市設備的真正好處，實現城市、住房和環境的經濟發展的和諧共贏。

（三）尊重并延續歷史文化，促進城市特色化發展的重要手段

城市的演變是城市歷史、社會、經濟、人文等諸多方面的痕跡，所以，我們在進行城市發展的時候，一定要堅持一個基本準則：尊重城市的發展。在新型城市化的大環境中，城鄉規劃必須將它們深深融入城鄉規劃的每一個環節，將創新的規劃思想融入城市的經營和養護之中，不僅可以為我國新型城市化的不斷深入提供強有力的支持，也是推動中國現代化經濟體系創新和具有鮮明個性的城市發展的關鍵[2]。

（四）深化新型城鄉一體化建設，全面建成小康社會歷史使命的承載主體

在我國新型城市化進程中，我們要站在全國的戰略和大局的角度，對我國城鄉統籌和發展進行細致的謀劃。要積極融入國家戰略，讓城鄉一體化規劃具有前瞻性、指導性，從城市和民族的長期發展出發，具有廣闊的視野，為將來建立一個真實的發展計劃。以高起點、高標準、高品質為主要目的，通過制定具有創造性的城市發展戰略，為實現我國現代化建設的歷史性任務打下扎實的基礎。努力實現全面建成小康社會統籌城鄉打下堅實基礎，城鄉發展的均衡與協調是實現全面小康的關鍵一環。因此，將不斷對農村和城市的空間結構進行合理配置，提高其使用效益，力爭創造出更適合當代社會發展和經濟發展的城鄉空間結構，全面建成小康社會歷史使命的承載主體。

二、GIS概述

（一）地理信息系統（GIS）

地理信息系統不僅是一種技術工具，更是一座橋梁，連接著現實世界與虛擬空間，讓我們得以洞察地理數據，揭示出國家、公司、個人的地理信息圖譜。首先，地理信息系統展現出了其強大的整合與管理能力。面對國家空間規劃所涉及的龐大數據量，如土地、土地利用、交通、自然資源、人口等，將這些碎片化的信息拼湊在一起，構建出一個完整的空間數據平臺[3]。在這個平臺上，我們可以輕松地瀏覽、查詢和管理這些信息，通過地理信息系統，更深入地了解土地利用現狀、資源分配情況和人口分布特征，從而制定出更加科學、合理的規劃策略。其次，地理信息系統在地理分析與決策方面發揮著舉足輕重的作用，不僅僅滿足于展示靜態的地理信息，更擅長于進行動態的空間分析，比如緩沖區分析、網絡分析還是回歸概率地理分析，通過這些分析手段，可以評估不同設計選項可能產生的影響，優化資源分配方案，尋找最佳的設計解決路徑。在決策過程中，地理信息系統為我們提供了有力的數據支撐和科學的決策依據。地理信息系統還可以制作地圖和視覺圖形，將信息傳達給決策者和利益相關者。地理信息系統也為地理數據的空間數據分析提供了機會，可以存儲歷史數據并支持預測分析。

（二）測繪地理大數據的形成

隨著科技的日新月異，當前，測繪技術的革新正在以前所未有的方式重塑地理數據的獲取和管理格局，多元化的技術平臺如衛星、無人機、地面探測設備及深地雷達等，共同構建了高效的數據處理框架。我國在測繪地理工程領域展現出極高的積極性，通過實踐積累，積累了深厚的寶貴經驗。同步進行的是全國范圍內的深度數據挖掘，涉及林業、水資源、土地資源以及全面的地情分析，這些都為豐富多樣的測繪地理大數據庫提供了堅實的實證支持。

我國坐擁豐富的自然資源、人文信息和經濟資料寶庫，通過對這些資源的深度解讀，不僅收獲了結構化的地理信息，如遙感、導航、地圖和精確的位置數據，還涵蓋了商業文本中的碎片信息，以及與地理位置密切相關的多媒體內容，如圖像、視頻和音頻，這些數據共同編織成一張以動態軌跡為核心的測繪地理信息網。為了滿足人們的探險欲望，對多角度、多時空的測繪地理數據進行分析，以達到對人類自己生活環境的更智能化管理。

三、GIS技術在城鄉一體化規劃應用中存在的問題

（一）思想觀念落后

傳統的城鎮規劃過于強調城鎮的發展，而忽視了鄉村的發展，造成了城鎮與鄉村之間的不平衡。城市的發展離不開精確完整的數據支撐，而相應的數據則是推動我國城市發展的重要動力。而與之相對的是，鄉村建設的理念比較陳舊，缺乏完備和精確的數據支持，這就造成了鄉村環境的發展受到了阻礙[4]。

（二）部分獲取的基礎數據量大，處理困難

在規劃工作中，存在著大量的重復工作，通過對城鄉間各種數據的變化狀況的研究與分析，對所制訂的計劃方案進行多次的修正和改進，是工作進行中最重要的一項工作。與此同時，由于計劃工作是一個綜合性的計劃系統，各種功能布置都有其內在的邏輯關系，一種功能的改變將會對整個功能布置的協調產生影響。

（三）人工處理數據錯誤率高，會增加分析的難度

當規劃者在不停地處理大量數據的時候，最大的問題就是出錯率高。在對數據進行分析、處理的過程中，很難做到無差錯，因為數據間有一定的邏輯關系，一旦一個數據出了差錯，就會造成大范圍的數據故障。與此同時，如果有大量的數據，則很難找到錯誤。

四、城鄉一體化規劃中GIS系統的應用分析

（一）虛擬GIS系統的應用

通過對城鄉一體化規劃引入GIS系統與虛擬現實技術的深度融合，創新了一體化規劃流程，賦予其前所未有的實踐效能。首先，這個集成系統的誕生，源于地理信息技術、計算機科技、數據處理技術及網絡基礎架構等多元技術的協同作用，它構建出一個立體且栩栩如生的規劃區域模型。通過運用虛擬現實，我們得以從嶄新的角度解析地理空間難題，從而極大地提升了城鄉規劃的執行效率，充分展示了GIS技術的實用價值。其次，虛擬GIS技術帶來的沉浸式虛擬地理空間，為規劃工作者開辟了全新的工作路徑。它優化了工作流程，增強了他們在地理空間上的洞察能力，并提供了豐富且極具參考價值的信息資源，確保了城鄉規劃的科學性和精確性。更為關鍵的是，虛擬現實技術的加持，使得虛擬GIS在時間維度的表達上有了突破，為定位分析、信息檢索、統計數據等環節提供了全方位的技術支持。這種結合不僅提升了虛擬現實技術的利用率，同時也拓寬了GIS技術在城鄉一體化規劃領域的應用邊界。GIS與虛擬現實的深度整合革新了城鄉規劃的實踐手段，提高了工作效率，同時也推動了相關技術的革新和發展。

（二）空間規劃的基礎數據庫建設

GIS在廣闊的國土空間規劃領域中，它扮演著至關重要的角色。從不同部門和機構收集的數據，如地形圖、土地使用信息和廣泛的人口數據，最初是以不同的格式和一致的方式分發的，但地理信息系統與數據庫中的信息一致，并確保與數據庫兼容[5]。不僅如此，GIS還可以有效保障數據質量，時刻監測著數據的細微變化，錯誤會自動檢測和糾正。例如，當某一特定區域的土地使用發生變化時，地理信息系統會迅速接受變化，并自動更新數據庫中的相關信息，使其符合實際情況。這使規劃者能夠根據最新和可靠的數據做出明智和前瞻性的決策。地理信息系統還提供了強大的空間和可視化數據分析能力，這些生動直觀的視覺呈現，不僅增強了一體化規劃方案的說服力，也為規劃者與利益相關者之間的溝通搭建了橋梁。

（三）嵌入式GIS技術

嵌入式GIS技術通過無線網絡與移動通信的無縫對接，嵌入式GIS不受地域限制，隨時準備為各地帶來及時且精確的地理與環境信息，為用戶迅速揭示農村與城市土地利用的現狀，以及各類建筑的合規與否。在規劃的藍圖上，這項技術提供的不僅僅是數據，更是對地區未來發展的深刻洞見，確保每一個項目都能穩步前行，幫助人們清晰地把握農村發展的脈絡，為靈活的政策制定提供有力支持。此外，GIS技術的運用可以通過深入剖析城市交通與建設的內在邏輯，制定出更加符合城鄉發展需求的空間規劃。而規劃區域的分類與劃分，讓每一塊土地都能展現出其獨特的利用價值，以促進城鄉融合發展。

（四） 攝影測繪地理大數據

雖然遙感具有諸多優點，但其影像清晰程度仍有限制，很難達到高清晰成像的需要。攝影測量以其更快、更精確、更高的分辨率，適用于大范圍的復雜環境。攝影與測量方法分為地基與航拍兩類，對于地面建筑高、密集，且彼此間有遮擋的情形，通常使用航拍法進行測量。該系統利用可視化的影像，將海量的信息全面地展現出來，具有非常高的準確性，對城鄉一體化規劃工作具有重要的參考價值。利用航拍測量技術采集規劃區的數據，能夠讓人對城鄉建設的狀況有一個直觀的認識，并與大數據相結合，對城鄉一體化建設進行分析和比較，掌握目前城鄉建設工作中存在的問題，城鄉一體化規劃也要做出相應的調整。

（五）地理信息系統與遙感技術結合

遙感技術借助衛星的力量，為城鄉一體化規劃提供了堅實的數據支撐，進行精確檢測與深入剖析，從而極大地提升了工作的效率與質量。遙感技術的視野寬廣無垠，它所能觸及的領域也千變萬化，無論是城市的水利脈絡，還是城鄉的道路狀況，抑或建筑工程的每一個細節，所呈現的結果既科學又客觀，為城鄉規劃的發展注入了強大的動力。此外，在城鄉規劃建設中，那些交通閉塞、偏遠難行的角落成為障礙，然而，有了遙感技術的加持，這些難題便迎刃而解，能將那些難以觸及的地方的信息盡收眼底，再借助GIS地理信息系統的強大功能，對這些信息進行系統化的分析與處理，為工作人員提供了前所未有的便利。因此，地理信息系統與遙感技術的完美結合，在城鄉一體化規劃的過程中發揮著舉足輕重的作用。

結語

綜上所述，GIS地理信息系統已在國內的各行各業中得到了廣泛的運用，同時，隨著國家的經濟和社會的發展，城鄉一體化建設也得到了進一步的拓展。在傳統的科技手段已不能滿足實際工作需求的情況下，利用GIS地理信息系統來實現對城鄉規劃數據的收集、分析與管理。要強化城鄉統籌，運用地理信息系統對數據進行分析和整理，提高工作人員的工作效率，從而推動城鄉統籌發展。

參考文獻：

[1]焦紅，王超.基于GIS和RS技術下的城市空間規劃支持系統設計[J].現代電子技術，2022，45（02）：140-144.

[2]鄭遠，侯劍，李政，等.區塊鏈技術在國土空間規劃管理中的應用探索[J].資源與人居環境，2022（03）：25-32.

[3]曹梟.參與式GIS在國土空間規劃中的運用探析[J].工程建設與設計，2021（02）：169-170.

[4]張紅紅.信息時代城鄉規劃設計研究[J].城市住宅，2021，28（07）：181-182.