GIS技術在城市規劃中的應用與發展

馬攀

摘 要 在闡述GIS及城市規劃的理論上，探討GIS技術在城市規劃中的作用，并對GIS技術在城市規劃的具體應用領域進行分析。

關鍵詞 GIS技術；城市規劃；信息系統；數據庫

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0109-01

城市規劃作為一定時期的城市未來發展藍圖，是對未來城市的合理布局及綜合安排市政工程建設的綜合部署，是城市建設管理的依據。自20世紀80年代始，CIS被廣泛應用社會各行各業，城市規劃是主要應用領域，為城市規劃提供數據管理、分析、市政建設及環境監測，是城市規劃的重要輔助手段。

1 GIS及城市規劃概述

地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是在計算機軟件、硬件系統支持下對地理空間數據進行“采集、管理、運算、分析”的計算機系統。CIS在處理城市規劃、建設、環境、能源等社會問題具有重大優勢，因CIS是涵括計算機科學、測量學、地理學、地圖學等多門綜合學科集成的技術，對城市人口、資源、環境、經濟等儲存大量信息，其最大特點就是進行空間操作，對空間數據進行儲存、管理并加以分析。CIS具有數據輸入、文本圖形編輯、數據管理分析、空間查詢、數據輸出與表達等五項基本功能。

城市規劃（Urban Planning）是人類在當前城市發展中對未來人類生活空間做出的空間意志安排，從大范圍而言可涉及到國土、城市區域規劃，從小范圍而言可涉及到建筑群體空間規劃。城市規劃是一定時期內的社會發展意識形態，可調控城市空間資源、指導城市建設，是一個無限循環的動態過程。因此，從本質上來講，城市規劃是對城市人居環境并以城市布局為主要對象的空間規劃，其根本任務是確保未來人居環境，確定城市性質、規模及發展方向，并對城市各項資源進行統籌安排，合理布局，綜合部署，實現經濟可持續發展。

2 GIS技術在城市規劃的作用

1）GIS為城市規劃提供直觀和理性的工具。以往在城市規劃中常用CAD軟件，這是一種圖形編輯強但數據管理弱的軟件，一般用來作為城市規劃繪圖。而CIS具有對數據管理分析強及圖形編輯也強的軟件，彌補了CAD軟件的不足，使得數據的圖形表現及屬性數據空間分析能力有大幅度提升，為城市規劃提供直觀且理性的工具。

2）GIS對規劃數據的存儲、查詢與管理。CIS具有強大的數據儲存、分析功能，不同于一般的數據庫，可以管理海量的空間數據及屬性數據，并能提供良好的數據維護，實現數據更新及支持多種形式數據；同時，CIS還能做到數據集中管理、其數據分析與應用程序各自獨立，數據冗余度小，使數據能得到很好的儲存與管理，其作用應用面廣泛。當前城市規劃的數據可以分為：規劃文檔信息、規劃專業數據、基礎地理數據等。利用CIS入庫，可以對這些數據進行檢索、查詢、統計、計算、分析、管理、儲存、輸出、顯示等，實現了數據管理的規范化與自動化，提高了城市規劃水平及城市建設項目的審批質量。

3）GIS在規劃決策中的作用。CIS在城市規劃中最重要的作用就是進行空間分析的決策支持，CIS利用地學信息能處理空間疊合、插值、緩沖區及空間鏈接等數據管理、空間分析、地圖顯示及空間模型。通過對城市規劃的空間分析，能很好對城市規劃方案進行模擬、選擇、評估，發揮著重要的規劃決策作用。

3 GIS技術在城市規劃的具體應用領域

1）GIS在城市交通規劃中的應用。CIS在社會中應用廣泛，在具體的應用中，城市交通規劃屬于應用最多的領域。國外CIS已被應用到交通規劃、交通關系、道路設計等眾多方面，極大提高了相關部門的管理水平，帶來了豐厚的社會效益。在國內，北京、上海、深圳、廣東等發達城市先后也利用CIS輔助交通規劃，取得了良好成績。城市交通規劃主要是交通空間分布及土地使用情況，而這些在CIS數據里都能直接反應，能很好地輔助管理圖形數據庫與交通規劃數據庫。

2）GIS在城市土地利用規劃中的應用。人類對大自然改造最為激烈、最為集中的地域莫過于城市，城市土地利用周期短、變化快，尤其在當前經濟飛速發展的今天尤為突出，這給城市土地的動態監測工作帶來阻礙，極大影響城市規劃部及土地管理部的工作效率。CIS具有疊置（Overaly Naalysis）分析功能，通過對不用時間階段的土地遙感圖像進行疊加，能清晰動態反應出土地利用變化情況。與此同時，利用CIS的疊置功能，還能對城市中人口密度、經濟狀況、用地等級、城市交通等進行分析，提出各項所需數據以評估出正確的土地利用情況，使之成為今后土地規劃利用的重要依據。這樣一來，CIS就可以制定出正確的城市規劃目標、方向、方案。

CIS對城市規劃具有重要的作用，作為城市規劃的有效輔助工具不容置疑。在應用上，除上述在城市交通及土地規劃外，還被作用于城市管理、城市總體及詳細規劃中，它們應用廣發與上述基本一致，也就不做過多闡述。

4 GIS在城市規劃中的發展

展望未來，必定會CIS、RS、GPS相結合，GIS與CAD相結合，三維GIS等為一體的規劃信息系統，進而引導城市未來發展，提高城市管理水平，是當代城市規劃的必然發展方向。

1）CIS、RS、GPS相結合。未來的3S技術的融合將給城市規劃帶來新的效果。3S將用以直接的數據服務來對觀測對象進行動態的快速觀測、追蹤、分析與模擬，并進行高度的定量描述，進而實現短周期、動態化的檢測效果。在此過程中，還可以加入數字攝影測量機多媒體技術，這均將大大提高城市規劃的動態監測性，實現城市的協調發展。

2）GIS與CAD相結合。CAD是一種圖形編輯強但數據管理弱的軟件，在20世紀90年代，CAD經歷了從手工繪圖到計算機繪圖的變革，當隨著信息技術的發展，CAD的應用在目前也只能作為CIS的繪制效果圖數據源，輔助CIS進行二次開發，建立專屬的CIS屬性數據庫。這二者的結合將會對城市規劃中控規編制帶來重大便利。

3）三維GIS。三維CIS將實現虛擬現實技術，將城市規劃的模擬更加立體化，效果更加形象化。三維CIS能將擬建的建筑物從外觀、高度、空間形態整合一體，形成立體三維仿真模型，通過CIS進行展示分析，真實再現審批建筑物空間、環境等關系的協調性，以動態交互實現建筑設計的全方位對比，有助于評審專家與決策者選擇更加適合的方案，大大提高了城市規劃的前瞻性。

綜上所述，CIS在城市規劃中取得了重大成果，是作為城市規劃的重要輔助工具，我們相信，未來隨著GIS的不斷變革與政府的支持，CIS在城市規劃中的應用前景將更加廣闊。

參考文獻

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