GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用淺析*

秦萌

(西北大學城市與環境學院，陜西西安710127)

GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用淺析*

秦萌

(西北大學城市與環境學院，陜西西安710127)

在介紹了GIS技術和城鄉統籌規劃等基本概念的基礎之上，本文分析了GIS技術在城鄉統籌規劃中應用的必要性。同時，對目前國內GIS輔助城鄉統籌規劃的發展情況做了概述，未來GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用主要包括三個方面:提供基礎數據庫支持、發揮分析與決策的功能、通過展示規劃成果為公眾參與及信息查詢提供服務平臺。

GIS技術;城鄉統籌規劃;應用

一、引言

我國的城鄉二元結構體制片面強調城市發展而忽視鄉村發展需求，城鄉建設發展的極度不平衡導致了三農問題日益突出。隨著國家“城鄉統籌”戰略的提出，農村和城市統籌發展逐漸成為重要的研究課題。城鄉統籌規劃是一項綜合性系統工程，必然會面對超大量城市和鄉村數據，并需要對這些數據進行整理和分析，傳統的規劃技術手段已經不能適應這種工作要求。GIS技術正是我們可以考慮應用的技術，然而用GIS技術輔助城鄉統籌規劃的觀點尚未被廣泛接受。

因此，本文就GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用情況進行了分析和討論，希望為GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用提供參考。

二、基本概念

1．地理信息系統(GIS)

地理信息系統(簡稱GIS)是一種特定的十分重要的空間信息系統，是在計算機軟、硬件系統支持下，對整個或部分地球表層的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統［1］。GIS的基本功能包括:數據采集功能、數據編輯與處理、數據存儲和管理功能、空間查詢和空間分析功能、數據輸出功能等等。

2．城鄉統籌規劃

城鄉統籌協調發展是我國經濟社會持續發展的新模式，也是解決我國“城鄉對立”、“三農”問題的主要途徑［2］。城鄉統籌規劃就是把城鄉統籌起來并以解決“三農”問題為重心的規劃，是一個嶄新的規劃。城鄉統籌規劃的目的是統籌城鄉發展，將城鄉經濟社會作為一個統一系統來對待，整體考慮城市與農村、工業與農業、城鎮居民與農民發展問題。

三、GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用研究

1．應用GIS技術的必要性

(1)城鄉統籌發展的現狀迫切需要一種更全面、科學、合理的規劃技術手段，城鄉統籌發展的核心目標是解決“三農”問題，但目前我國關于城鄉統籌發展的研究和實踐成果只是做了某一層面或方面的論述，要真正實現城市和鄉村的統籌發展依然困難重重。一方面，很難突破傳統的城鎮建設規劃，突出城鎮區建設，弱化區域產業、基礎設施和農村居民聚居點規劃的局限，隨著我國城市化進程的加快推進，城市發展日新月異，而農村仍將面臨發展滯后、發展水平參差不齊的現狀;另一方面，就是對城鎮化路徑的誤解，片面追求城鎮化率，致使城鄉統籌發展流于形式，城鄉統籌規劃不能切實地解決城鄉協調發展的根本問題。

面對復雜的城鄉發展現狀，加之影響城鄉統籌發展的不確定因素也在不斷增多，傳統的城市規劃方法和規劃管理體系的不足日益顯現，我們迫切需要一種更全面、科學、合理的規劃技術手段。陳述彭院士認為:“利用地理信息系統(GIS)和遙感(RS)技術進行城市化問題的研究不僅可以用于城鎮化過程的過去和現狀分析，更主要的是輔助城市發展評估、規劃和決策，模擬和預測城市化的未來。”［3］GIS技術能全面的管理和分析城鄉統籌規劃相關的各類數據，保證數據的現勢性和準確性，是輔助城鄉統籌規劃的先進科學工具。

(2)城鄉統籌規劃工作中存在的問題

傳統城市規劃的“重城市、輕農村”思想使得城鄉統籌規劃的信息不對稱。城市建設具有完整、連續的基礎數據支撐，但城市快速發展使其信息更新也很快，而農村規劃建設的歷史欠債較多，相關規劃建設的基礎數據陳舊而且不完整。實現城鄉統籌首先需要對規劃范圍內城鄉空間發展現狀進行統籌分析，但是城鄉之間在基礎數據質量和數量上的差距給辨析城鄉發展重點問題，確定規劃范圍內的總體發展戰略帶來了很大阻礙。

規劃設計中重復的工作很多，城鄉統籌規劃本身就是一個根據城市和鄉村反饋的動態變化信息、反復調整的過程。同時，規劃工作的成果是一個完整的體系，數據之間具有一定的邏輯關系，對其中任意一項數據的修改都會涉及到大量相關數據的變動，工作量很大。

處理巨大的數據量所面臨的直接問題就是錯誤率高。一方面，人為的操作很難保證在工作中不出錯誤，一旦出錯就會帶來連鎖反應，往往導致大面積的數據出錯;另一方面，有些錯誤查找非常困難，系統有效地處理好龐大的數據需要一種科學的數據處理方法。

城鄉統籌規劃中的數據分析困難。城鄉統籌規劃面對處理的數據量龐大、種類繁多，不僅涉及城市與鄉村的地形地貌、地質、用地性質、建筑物、工程設施及管線等與地理空間位置相關的空間數據，還有城鄉的人口、經濟、社會文化、歷史等非空間數據。規劃設計不僅需要分別研究城鄉的空間和非空間數據，還要統籌分析城鄉之間數據以及空間和非空間數據的關系，而后者顯得更為重要。傳統的規劃手段根本無法進行如此大范圍的數據分析，往往都是對城鎮體系規劃、總體規劃、村莊布局規劃及城鄉專項規劃等相關規劃成果的簡單整合，實現形式上的城鄉統籌，缺乏對城鄉一體化發展的更深層次的思考與決策。

GIS的產生與發展為城鄉統籌規劃提供了科學的方法，它既能管理和處理海量數據，同時還能解決空間數據與非空間數據的關聯問題。GIS技術也為城市規劃方法和技術的發展提供了較大的空間，必將成為城鄉統籌規劃中科學高效的工具。

2．城鄉統籌規劃中GIS技術應用現狀概述

自從1989年美國學者哈里斯(Harris)首先提出城市規劃支持系統［4］的概念以來，把空間信息技術與城市規劃的方法和步驟結合起來就成為研究的主要方向［5］。目前，在我國GIS技術廣泛運用于土地規劃領域，在城鄉規劃和管理工作中的應用還處在起步階段，GIS技術作為一種重要規劃手段在城鄉統籌規劃中的嘗試主要集中在以下幾個方面。

(1)GIS系統的結構包括相互對應的空間數據和表格數據兩個部分。在實際應用中，將對村、鎮級單位的調研資料進行表格化處理，并在GIS平臺中與村、鎮邊界的圖形數據進行有效聯系。然后，結合GIS統計和圖形工具對表格數據進行空間圖面處理，最終總結出規劃需要解決的重要問題。

GIS技術直觀而理性的空間分析模塊可以總結統計數據的空間分布規律，實現統計數據的空間可視，為空間規劃決策提供支持。這種方法彌補了傳統規劃中圖形與文字、定性分析與定量分析脫節的不足，使空間數據的圖形表達與屬性數據的空間分析有了很大的提高。

(2)在規劃過程中，GIS技術的緩沖區分析、空間要素疊置分析和圖表、計算功能可以為規劃方案提供重要的參考依據。

通過劃定緩沖區可以對規劃范圍內各種設施的空間分布進行服務范圍分析，從而得出對設施體系服務效率和空間完善程度的評價［6］。此外，應用緩沖區分析得出規劃范圍內各種限制因素和積極要素的影響范圍，并將其進行疊置分析，以此為依據來劃分不同發展策略的村莊類型［7］。還可以根據疊置分析所得到的不同類型要素在規劃范圍內的聚集程度來劃定各種規劃要素的不同發展分區;基于GIS平臺建立鎮域村莊發展和限制條件的空間分布模型，依據城鎮村發展條件的綜合評價結果建立合理的城鎮村體系。

(3)GIS技術對圖像和數據批量處理的特點在城鄉統籌規劃成果輸出過程中占有很大優勢［8］。例如，在村莊體系規劃中，常常需要對大量村莊制定發展，只要建立村莊體系的數據庫，GIS出圖系統可以一次性自動到所有村莊的規劃圖則，在后期修改中也只需要修改村莊的相應數據，其他相關圖紙就可以自動重新生成。

GIS技術除了以上幾個方面的應用外，它還可以用于城鄉空間管制、城鄉生態格局和功能區劃分析、人口和城鎮化分析等方面，但現在這些方面還缺乏應用實踐。總之，在城鄉統籌規劃中的GIS技術的應用還有很大發展空間。

3．GIS技術在城鄉統籌規劃中應用的發展方向

目前，GIS技術主要服務于政府管理者和規劃編制者這兩個用戶，相應地它在城鄉統籌規劃中也主要應用于規劃管理和規劃編制兩個領域。隨著我國城鄉規劃過程中的公眾參與更加普及，城鄉規劃由工程技術向公共政策轉變的實現，GIS技術勢必將面向數量最大的使用者——市民。總結GIS技術在城鄉統籌規劃中的應用現狀，我們可以看到未來GIS技術將會在以下三個方面發揮重要作用:提供基礎數據庫支持、發揮分析與決策的功能、通過展示規劃成果為公眾參與及信息查詢提供服務平臺。

未來的城鄉統籌規劃將不再只是相關規劃成果的拼貼，也不只局限于文本和圖冊。一方面，GIS技術為政府管理者和規劃編制者提供統一的城鄉基礎數據庫及相應的數字地圖，這是城鄉規劃管理的科學依據，同時，GIS技術的分析和決策功能可以使城鄉統籌規劃更加科學合理并實現城鄉統籌管理的數字化。另一方面，運用GIS及相關技術建立起城鄉統籌規劃管理系統，對規劃成果進行可視化，使人們可以提前體驗到規劃實施后的情景;通過功能共享的GIS提高系統和信息資源的利用效率［9］，讓公眾可以真正參與到規劃中來，也讓普通居民便捷地查詢城鄉建設數據變為可能。

四、總結

城鄉統籌規劃是地理空間的規劃設計，傳統規劃的空間位置和屬性分離的狀況已經不能滿足當前的需要。隨著GIS技術的不斷發展，可以將空間位置和屬性有機結合的GIS技術必然會成為編制城鄉統籌規劃的主要技術以及實現城鄉統籌管理的重要工具。

［1］湯國安，劉學軍，閭國年．地理信息系統教程［M］．北京:高等教育出版社，2007．

［2］周潮，劉科偉，馬宏賢．縣域城鄉統籌發展研究初探［J］．現代城市研究，2010，(9):70～74．

［3］陳述彭，魯學軍，周成虎．地理信息系統導論［M］．北京:科學出版社，1999．

［4］Harris B．Beyond geographic information systems:Computers and the planning professional［J］．Journal of the A-merican Planning Association，1989．(55):85～90．

［5］陳述彭．城市化與城市地理信息系統［M］．北京:科學出版社，1999．

［6］翟金慧，張和生．GIS在城市規劃中的應用［J］．測繪科學，2008，(10):229～230．

［7］謝忠俍．三維GIS輔助城市規劃的綜述［J］．應用科學，2008，118．

［8］李大超．GIS技術在城市規劃中的應用［J］．安徽地質，2002，9:176～179．

［9］李東．北美GIS在城鄉管理中應用經驗及國內潛力分析［J］．城市規劃，2003，27(8):33～41．

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