城市規劃中地理信息系統技術的應用分析

傅維華 楊建偉 劉恒利

（嘉興市和誠測繪有限公司，浙江 嘉興 314000）

1 前言

地理信息系統(GIS)是在計算機軟硬件技術支持下采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數據或圖形產品的計算機系統，GIS技術在全球范圍的迅速發展及其具有的強大生命力是與其對地學信息的處理功能強大而緊密相聯的，作為一個空間信息系統，GIS具有五項基本功能，即數據輸入、圖形和文本編輯、數據存貯與管理、空間查詢與空間分析、數據輸出與表達。積極推廣和應用地理信息系統(GIS)，對于提高城市規劃的編制和管理水平具有十分重要的意義。

2 城市規劃對信息處理的新要求

新時期，隨著觀念的轉變，社會的發展，城市規劃領域對規劃與管理信息的處理有了新要求。

2.1 類型數據處理的綜合性

城市規劃與管理涉及地理要素和資源、環境、社會經濟等多種類型的數據。這些數據在時相上是多相的、結構上是多層次的，性質上又有“空間定位”與“屬性”之分，既有以圖形為主的矢量數據，又有以遙感圖像為源的柵格數據，還有關系型統計數據，并且隨著城市社會的發展，數據之間的關系將變得更為復雜，這就要求對統計數據與現狀圖件進行綜合分析。

2.2 服務對象的多層次

現今，規劃與管理信息的使用對象，不僅有政府主管部門、專業部門和公眾的查詢需要，還有管理、評價分析和規劃預測的不同用戶的需求。由于服務對象的多層次性，這對規劃設計與管理信息處理提出了很高的要求。

2.3 時間上的現勢性

隨著城市化進程的加快，城市規劃必須加快其更新速度，以適用城市的加速發展。此外，由于彈性規劃、滾動規劃模式的倡導，規劃的制定與修編周期大大縮短。這些變化對規劃與管理信息提出了“逐日更新”的要求，以確保信息在時間上的良好現勢性。

2.4 空間上的精確性

由于現代規劃與規劃管理結合的更加緊密，規劃設計正從總體規劃到詳細規劃層層深入、互相銜接，最終必須落實到地上。這在空間上，要求提高規劃布局圖空間定位的精確性。

2.5 信息管理的規范化、智能化和可視化

從規劃編制到規劃實施的過程中，產生了大量的數據，包括現狀的和規劃的，而在規劃實施后又有了新的現狀數據.因而，規劃信息管理任務日趨繁重。如何將規劃數據規范化，并進行科學的組織與管理是現代城鄉規劃的重要任務之一。同時，如何與辦公自動化實現一體化，并對信息產品進行可視化處理，以便用戶簡單、明了地進行使用，也將是未來城鄉規劃信息技術研究的重要方向。

3 GIS在城市規劃中的應用

3.1 GIs引入城市規劃的意義

GIS為認識物質城市打開了新的視野，并提供了全新的城市規劃、建設和管理的調控手段。GIS無疑將為調控城市、預測城市、監管城市提供革命性的手段，對傳統方法是一個巨大的挑戰。同時，這種手段是一種可持續、適應城市變化的手段，從而為城市可持續發展的改善和調控提供了有力的工具。

3.2 GIS在城市規劃中的應用

城市規劃中要處理的問題，它涉及資源環境、人口，交通、經濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數據。GIS的數據庫管理有利于將這些數據信息歸并到同一系統中，最后進行包括城鎮總體規劃、城市建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃，公共設施配置以及城市環境的動態監測等。

目前，根據城市規劃業務及地理信息系統中技術手段的不同，GIS的應用主要有：地理信息系統與城市規劃報批：虛擬現實及多媒體網絡技術與城市規劃；嵌入式地理信息系統與城市規劃；地理信息系統與遙感技術結合等。

GIS在城市規劃中應用越來越廣泛，如進行城市規劃用地評價，快速城市規劃專題圖的制作，歷史文化保護及風景保護。另外，可把地理信息系統作為一種技術手段進行城市規劃的研究工作，如城市擴展研究等。

雖然GIS可以較好的應用在城市規劃從資源調查到規劃實施監督的各個程序之中。但是，現在國內GIS技術在模擬預測、多方案比較、方案評估等階段還沒有得到很好的發揮。GIS在國內城市規劃中的應用主要服務于規劃管理部門，系統的功能一般局限在“查詢與簡單分析”的應用第一層次。整體來說，GIS在國內城市規劃中的應用還剛剛起步。

4 數字化城市規劃管理系統的實踐

4.1 城市規劃管理系統的構成

城市規劃管理信息系統一般由以下幾個部分構成：滿足“規劃局業務辦公要求”的《規劃管理審批系統》；滿足“基礎信息管理系統”及“決策支持系統”要求的《規劃地理信息系統》；滿足“決策支持系統”要求的《方案審查系統》。根據要求可以增加用于城市規劃信息發布系統的《多媒體系統》；用于規劃設計及地理信息系統添加和辦案繪圖輔助的《規劃設計軟件》等功能模塊。

4.2 數字化城市規劃管理

4.2.1 三維Web化階段

這個階段是城市規劃管理信息系統為實現數字城市最終目標而經歷的探索階段。其特點是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以寬帶網絡為紐帶，運用3s技術(遙感RS、全球定位系統GPS、地理信息系統G1S)、感測、仿真和虛擬技術等對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，即利用技術手段把城市的過去、現狀和未來的全部內容在網絡上進行三維數字化虛擬實現。這將是城市規劃管理信息系統與城市地理信息系統相互結合，并存儲在計算機網絡上的能提供遠程用戶訪問的一個新的城市空問。

4.2.2 城市規劃設計

UGIS應用的建設對數字化技術在規劃領域的應用創造了條件。首先，通過UGIS技術可以直接地將現實中的城市地形、地貌和城市空間形態、建筑物等信息輸入計算機系統，是規劃設計的依據更加準確和及時。其次，通過計算機應用系統繪制出一張張符合要求的城市發展藍圖，包括總體規劃岡、詳細規劃圖、分類圖等工作用圖。第三，可以采用仿真、虛擬現實等技術對規劃設計方案進行分析、比較和瀏覽，用語與實際效果的比較及發展預測。最后，還可以根據社會公眾的意見及時修改和調整，使城市的規劃設計方案更加符合城市發展的需要。

4.2.3 城市交通管理

在UGIS應用的同時將城市道路系統與交通管理部門需要的交通管理信息疊加，通過信號等管理、警力配置系統、每輛車配置的專用傳感器，可使設置在路邊的信號采集設備及時將每輛車在城市中的流動情況反饋到數據處理中心，數據處理中心將采集到的數據和預設的交通規劃全景情況進行分析、對比并將結果送到指揮中心，指揮中心的計算機系統對相關路段的交通信號進行控制，通過信號的變化對交通流量進行調度。指揮中心利用無線設備，將有關信息再送到值勤交通管理人員的接受設備中，直接進行現場指揮和調度，保持交通的暢通。

5 結束語

GIS技術的發展，為社會諸多行業領域的發展帶來了機遇，目前GIS技術推廣到城市規劃行業尚存在諸多制約因素的情況下，如何抓住GIS技術發展帶來的機遇，并從中受益，是GIS技術應用及城市規劃行業首要解決的問題.對城市規劃行業來說，開拓GIS的應用，首先是要使規劃師們熟悉GIS的基本原理和技術，其次還包括規劃、管理工作自身的更新、擴展，因為很多應用上的局限來自規劃本身還不適應實際的需要.因此，人才問題將成為GIS推廣應用的一個關鍵性制約因素。

[1]葉如棠.地理信息系統技術是城市規劃管理和規范化的重要手段[J].地球信息，1998-02-15.