淺析GIS技術在城市規(guī)劃中的應用.doc

淺析GIS技術在城市規(guī)劃中的應用 摘 要：簡要介紹了GIS在國內外的發(fā)展，分析了傳統(tǒng)城市規(guī)劃方法的不足及GIS技術在城市規(guī)劃中的優(yōu)勢，著重論述了GIS 在城市規(guī)劃中的應用，主要包括在城市規(guī)劃數(shù)據采集、數(shù)據庫建設、模型預測、分析決策、規(guī)劃管理等方面，指出在城市規(guī)劃中運用GIS技術可以提高城市規(guī)劃的質量、便于城市管理、合理高效為領導決策提供支持。并針對GIS在城市規(guī)劃設計中應用的問題進行了探討，為更加合理、高效的城市規(guī)劃提供支持。 關鍵詞：GIS技術；城市規(guī)劃；應用 1 前言 在國外，GIS技術和城市規(guī)劃相互結合的研究較為成熟和系統(tǒng)，其已經成為城市規(guī)劃中重要的信息管理和分析工具。首先，英國等歐洲國家城市規(guī)劃最先使用GIS技術，并且英國作為較早應用數(shù)字城市技術進行發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃制定的國家之一，已經初步建立了符合英國國情的國家層面的數(shù)字城市管理體系。根據不同區(qū)域和部門的需求，英國的數(shù)字城市管理體系形成了基于不同需求層面的各種信息管理框架1。在90年代中-20世紀末，美國地方政府城市規(guī)劃、管理業(yè)務中的GIS基本普及物流、商業(yè)服務、醫(yī)療衛(wèi)生、社會治安、防災救災也紛紛成為典型應用行業(yè)2。隨著全球地理信息的快速發(fā)展，在80年代中期、90年代末期，GIS技術已經應用到我國的城市規(guī)劃工作中，到目前GIS技術已經廣泛應用到土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、地震災害、醫(yī)療衛(wèi)生、經濟建設以及政府部門行政管理等方面，一些部門已經將它作為分析、決策、模擬甚至預測的工具，成為協(xié)助政府科學管理、決策的重要依據之一。雖然GIS技術自身已相當實用，但是它在國內規(guī)劃行業(yè)中的應用還不夠普及，需要GIS技術更深層次的應用。 2 GIS技術與城市規(guī)劃 2.1 GIS技術適應現(xiàn)代城市規(guī)劃的需求 隨著觀念的轉變，社會的發(fā)展，城市規(guī)劃領域對規(guī)劃與管理信息的處理有了新要求。傳統(tǒng)城市規(guī)劃工作基本是運用CAD軟件技術輔助工作。CAD是通過點、線、面將矢量數(shù)據存儲，但屬性數(shù)據很少，沒有空間數(shù)據庫，不方便屬性查詢、瀏覽及使用只能作繪圖軟件。相對于CAD，GIS技術能把對象的空間位置和相關屬性有機地結合起來，彌補了原來城市規(guī)劃純圖形、純文字的缺陷，滿足用戶對空間信息、圖形、空間分析功能、可視化表達等的更高規(guī)劃需求。 2.2 GIS 技術有利于提高規(guī)劃的科學性、方便性 做城市規(guī)劃設計時，需要計算規(guī)劃地塊的開發(fā)強度、建筑密度、建筑面積、綠化率、人口密度、容積率等規(guī)劃指標。GIS以數(shù)據庫技術為支持首先保證海量數(shù)據的分類存儲。其次，GIS能科學地管理和綜合地分析具有空間特征的數(shù)據，保證數(shù)據現(xiàn)勢性和準確性，科學、準確地反映城市的現(xiàn)狀與發(fā)展。同時，GIS 軟件可以方便快捷地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報告，利用數(shù)據庫管理數(shù)據，可以動態(tài)的更新、增補。更重要的是方便技術人員進行二次開發(fā)。另外，近些年內，GIS強大的空間分析功能與衛(wèi)星遙感技術相互結合應用，大大增加了數(shù)據的信息含量，可以進一步地促進城市規(guī)劃工作的發(fā)展。另外，基礎數(shù)據在連續(xù)更新的條件下可以長期持續(xù)使用，保證城市管理者可以直接擁有使用最新數(shù)據，節(jié)約了成本、提高了工作的效率。 3 GIS在規(guī)劃中的應用 3.1 GIS在信息采集及數(shù)據庫建設中的應用 從城市規(guī)劃的內容不難看出，城市規(guī)劃首先要收集和調查基礎資料包括城市的基礎地形圖數(shù)據、規(guī)劃控制性數(shù)據，也有規(guī)劃的現(xiàn)狀數(shù)據和城市的屬性數(shù)據等。GlS在這一環(huán)節(jié)與遙感相結合，可高效地完成影像的定位和地圖校準工作，實現(xiàn)區(qū)域精確定位、有利于快速、高效的采集信息，如：可利用遙感影像在GIS軟件中將其土地分類、專題特征的提取和面積測算等，了解城市的土地利用現(xiàn)狀的基本情況進而形成城市規(guī)劃現(xiàn)狀的基礎數(shù)據。 城市規(guī)劃是以城市現(xiàn)狀作為其設計與管理的基礎，就城市管理本身而言，它是一個復雜的系統(tǒng)工程，因此，進行城市規(guī)劃信息系統(tǒng)建設的首要工作就是建立城市規(guī)劃數(shù)據庫，動態(tài)地存儲和管理城市空間信息及各種規(guī)劃專題信息等基礎數(shù)據，為城市規(guī)劃提供綜合性的信息服務。在城市規(guī)劃數(shù)據庫的基礎上，建立城市規(guī)劃的空間分析模型，提供決策支持，實現(xiàn)城市規(guī)劃管理的科學化與智能化。GlS在這一環(huán)節(jié)的重要作用既是運用GIS技術將大量的基礎信息和專業(yè)信息進行數(shù)據建庫建設，實現(xiàn)空間信息和屬性信息的一體化管理與可視化表現(xiàn)，提供方便的信息查詢和統(tǒng)計工具。 3.2 GIS在模擬預測中的應用 城市規(guī)劃的研究城市發(fā)展戰(zhàn)略，預測發(fā)展規(guī)模，擬定城市分期建設的技術經濟指標。在這一環(huán)節(jié)，采用數(shù)學模型對城市綜合環(huán)境及發(fā)展進行預測， 為未來發(fā)展提供科學依據，如區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢和城市化水平預測城市用地和人口預測等，一般是利用回歸分析、因素疊置分析的模式進行。先通過回歸方程進行數(shù)據預測，然后利用GIS的空間疊置分析功能、緩沖區(qū)分析、拓撲分析等將所有的要素預測狀況進行綜合分析，從而得出相對合理的預測結果，關鍵在于回歸模型的建立及其與GIS的結合。同時可通過GIS相關功能模塊的基礎上，通過GIS的二次開發(fā)實現(xiàn)城市環(huán)境演變動態(tài)模擬與預測。 3.3 GIS在分析決策支持中的應用 確定城市功能的空間布局，合理選擇城市的各項用地，并考慮城市空間的長遠發(fā)展方向及其以后的規(guī)劃工作等決策問題，是城市持續(xù)發(fā)展的關鍵性問題。在這一環(huán)節(jié)，GIS在市政工程選址、布局等方面均有運用。如GIS在公共設施選址中的具體應用，利用GIS協(xié)助大型超市的選址工作，首先利用GIS對人口密度、出行分布、公交路線周圍環(huán)境等進行數(shù)據建庫， 其次對現(xiàn)狀路網密度、出行距離和時間、交通可達性、公交服務半徑進行合理性評價， 結合專業(yè)軟件進行城市交通的規(guī)劃預測、出行分布和流量分配決定選擇超市的開設地點3。 3.4 GIS在規(guī)劃管理中的應用 GIS和日常管理幾乎是形影不離。在管理初期可以將所有信息錄入數(shù)據庫，建立城市環(huán)境數(shù)據信息數(shù)據庫，可以實現(xiàn)對GIS數(shù)據管理、質量檢驗、查詢、顯示、統(tǒng)計、數(shù)據更新等方面功能；與影像相結合實現(xiàn)環(huán)境信息的疊加，實現(xiàn)對環(huán)境信息及時掌握，實現(xiàn)城市環(huán)境信息的統(tǒng)一管理，通過數(shù)據庫及監(jiān)測技術掌控環(huán)境變化，及時發(fā)現(xiàn)問題，尤其在城市建設用地審批階段，可借助GIS空間分析技術，使審批人員可以很快地統(tǒng)計出所圈地塊的面積及有關屬性信息，了解周圍的環(huán)境、工程布局、占用土地情況等等為規(guī)劃管理提供高效服務。目前GIS結合遙感影像已經應用于執(zhí)法監(jiān)察工作中，利用遙感衛(wèi)星數(shù)據與歷史數(shù)據進行比對分析，重點發(fā)現(xiàn)土地利用的變化區(qū)域，結合現(xiàn)場勘察資料，可以較為客觀、科學的進行執(zhí)法。 3.5 地圖編輯及制作 隨著計算機的出現(xiàn)，電子地圖的利用率越來越高，電子地圖的方便組合、移動、縮放、攜帶、傳送、編輯修改等特點更適合各行各業(yè)的需求，因此電子地圖已經成為規(guī)劃、土地、交通、水利等行業(yè)首選的工具。城市規(guī)劃本身也包含的多種圖，如現(xiàn)狀圖、區(qū)位圖、規(guī)劃圖、評價圖等。傳統(tǒng)的線劃地圖不僅建立周期長，更新困難，而且比較抽象，已經從原始信息中篩去了很多環(huán)境成分。因此，利用GIS的專題制圖功能，可將城市變化過程用直觀的圖件形式予以顯示、制作更新。 4 應用中存在的問題 4.1 國內傳統(tǒng)規(guī)劃方式的約束。目前，在城市規(guī)劃的實際工作領域，仍以傳統(tǒng)的規(guī)劃為主，對背景分析、趨勢預測、論證、影響評價的要求不高，在規(guī)劃編制的工作與成果中體現(xiàn)得并不多。 4.2 城市規(guī)劃本身性質的限制。城市規(guī)劃本身包含了社會和物質兩方面因素的內容，有些問題存在著主觀性、隨機性和抽象性的特點。在目前的社會、經濟發(fā)展水平和經濟、政治體制下，人們規(guī)劃的重點仍是解決形態(tài)、布局的問題， 方案的選擇、政策的制定主觀影響因素強。同時，城市規(guī)劃工作的具體過程是不固定的，很多工作的內容不規(guī)范。而GIS的運行需要一個固定和絕對的環(huán)境，這也對GIS的應用提出了挑戰(zhàn)使GIS處理比較困難。因此，城市規(guī)劃的特性決定了GIS在城市規(guī)劃中應用的局限。 4.3 人才問題是重要的制約因素。計算機技術引人到城市規(guī)劃行業(yè)，往往是從非規(guī)劃專業(yè)人員開始的，有些人從習慣的角度進行規(guī)劃，往往懂計算機的不懂規(guī)劃、懂規(guī)劃的不懂計算機，這些都對GIS的應用帶來很大影響。 4.4 GIS的應用軟件的通用性，GIS的軟件有多重，在規(guī)劃人員做規(guī)劃時往往發(fā)生今年用一套軟件明年用另一套軟件導致本來就不懂計算機的規(guī)劃人員應用難度很大、并且數(shù)據的類型不統(tǒng)一甚至數(shù)據在相互轉換間容易丟失內容等，建議各類規(guī)劃或者數(shù)據盡量使用統(tǒng)一的數(shù)據格式。 4.5 數(shù)據利用率較低。各類數(shù)據資源不能共享使數(shù)據不能在不同的部門、機構、組織、集團之間共享交換使用，降低了數(shù)據的利用率，提高了整個系統(tǒng)的平均費用，從而提高了社會的總費用。 5 結束語 隨著信息技術的綜合發(fā)展，GIS 技術幾乎應用到城市規(guī)劃的每一環(huán)節(jié)中，明顯的提高了城市規(guī)劃的準確性、方便了城市規(guī)劃、提高了城市管理的效率，為決策者提供科學的依據。因此，要加大GIS在城市規(guī)劃及各行業(yè)的應用，充分發(fā)揮其高效、便利、科學持續(xù)的巨大潛力，使之成為推動城市規(guī)劃、管理、發(fā)展的新動力，使城市規(guī)劃更加滿足現(xiàn)代化城市的需要。 參考文獻 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