GIS技術在城市規劃領域的應用及發展

【摘要】隨著城市的快速發展，城市規劃的重要性越來越受到人們的關注，并且GIS技術的應用也越來越廣泛。GIS技術的實現是建立在現代計算機技術上的一種空間信息系統，也稱為地理信息系統，在現代城市規劃管理中發揮著非常重要的作用。

【關鍵詞】GIS技術；城市規劃；應用；發展前景

GIS技術是通過運用計算機硬件、軟件對整個或部分地球表層空間中的地理實體數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述，具有動態性與空間性的特點，以地學研究和地學決策為目的，并且通過計算機系統進行管理、模擬，為城市規劃提供快速準確的決策信息。本文中分析了GIS技術的特點及應用優勢，對GIS在城市規劃管理領域中的應用進行了探討，最后對GIS技術的發展前景進行了展望。

一、GIS的技術特點及其應用優勢

GIS就其技術本身而言，最本質的特點在于它對空間數據與屬性數據的統一管理與操作能力，這是其區別于其他類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。

GIS技術在城市規劃管理中的應用存在以下幾方面的優勢：

1、海量數據存儲功能

城市規劃需要處理的數據量龐大、種類繁多，并處于不斷的更新變化中。傳統的數據處理方法難以勝任數據的急速膨脹，且缺乏現勢性。而利用GIS的建模技術，可以對海量的基礎數據進行存儲，并可對數據進行及時更新，準確反映城市的現勢與變遷。

2、實現信息的快速、動態查詢與統計分析

傳統軟件，雖然有強大的圖形功能，但缺乏對屬性數據的支持能力，在數據量化統計、查詢等方面給城市規劃管理人員帶來較大困難。而GIS能將空間數據與屬性數據有機結合、統一管理，可利用其空間查詢功能對存儲數據進行查詢、檢索、統計、分析，大大提高規劃管理的質量和效率。

二、GIS在城市規劃管理領域中的應用

GIS可應用于城市規劃的各個方面，從設計到管理，從前期資料收集到成果出圖，從綜合性的總體規劃到專項規劃，從項目選址到可持續發展戰略制定。就國內目前的情況，GIS在城市規劃管理中的實際應用主要在數據庫管理、地圖顯示、空間分析、空間建模方面。

1、建立城市基礎地理信息數據庫

城市規劃所需的資料數據量大、范圍廣，如城市現狀基礎地形資料、城市環境與自然資源資料、歷史文化資料、經濟與社會發展資料、人口資料等等，這些資料包括空間數據，也包括屬性數據。因此，進行城市規劃信息化建設的首要工作就是建立城市基礎地理信息數據庫，動態地存儲和管理這些龐大的基礎資料。

2、實現城市規劃電子報批模式

隨著城市化進程的加快，城市規劃業務急劇膨脹，靠以前的技術手段已經遠遠不能滿足要求。運用GIS技術建立的城市規劃電子報批是一種全新的規劃報批模式，它將傳統規劃報批圖件采用的紙介質轉變為電子介質，通過貫徹一套計算機技術規程和管理規程，輸入計算機處理，使電子文件符合一定的規范標準，從而實現計算機輔助審批報批圖件。GIS的應用，使規劃審批手段電子化、規劃結果標準化，提高了設計結果入庫速度，縮短了審批時間等。

3、在公共設施布局規劃中消除服務盲區

根據自身需求來配套建設的公共服務設施，由于受規模、形式的限制，往往不能完全滿足城市整體的需求，容易產生很多服務盲區，有的公共設施不足，有的又過于集中。利用GIS的緩沖區分析，很方便的發現服務盲區，規劃設計時在生成的緩沖區下面再疊加上人口密度圖就能很方便的統計出每個公共設施所需服務的人群，與其現狀服務規模進行比較，就能發現哪些公共設施服務規模不夠，需要新建或擴建規模。利用GIS 的緩沖區分析、空間分析和統計功能，可以避免傳統的根據規范、規劃師個人經驗來進行公共設施規劃布局的弊端，方便規劃設計人員更加科學合理地進行公共設施規劃布局。

4、圖文一體化的規劃管理信息系統

“一書兩證”的核發與建設項目的規劃審批是城市規劃管理中的主要工作。傳統的方法存在計算精度差、項目審批周期長、規劃圖紙不易保存、數據規范性差等諸多缺點。而基于GIS技術的規劃管理信息系統，可以真正實現規劃業務圖、表、管一體化，靈活地實現基礎圖形、基本屬性與一書兩證案卷之間的圖文互訪，并可以優化建設項目的審批流程，通過整合規劃部門項目相關的文字信息、圖形信息、空間信息等，實現一張圖模式的資源共享，加大項目審批的精度與深度，提高規劃管理審查的質量、增加審批的公開透明度。

5、為城市規劃管理提供專項分析

GIS技術可以依據規劃管理實際需要，根據不同性質、類型對地物進行分類、分層管理，構建合適的數據庫，并利用GIS空間分析功能，為規劃管理提供專題分析，如城市用地規劃平衡分析、土地適用性評價分析、綠化率分析、拆遷分析、高度分析、人口規模及分布分析、最佳路徑分析等等。很大程度上提升了規劃分析精度，提高規劃管理效率。

6、三維可視化GIS輔助決策系統

由于城市規劃對城市空間形態的依賴程度很大，將虛擬現實與三維技術與GIS結合，應用于城市規劃管理，形成的三維城市規劃輔助決策系統，可以為決策者提供真實地模擬復雜的城市三維地形、地貌的手段，對客觀世界的表達能給人以更真實、更直觀的視覺感受。通過該系統，城市規劃決策者能夠對規劃方案進行直觀的視覺比較，并結合各個方案的屬性信息（如規劃技術指標、經濟預算等）進行評估，綜合評價各方案的優劣，從而作出正確、理性的決策；能夠依據城市整體格局以及山體、水體之間的關系，控制規劃方案高度、體量、外觀等，控制視線通廊與城市天際線；并能夠在三維虛擬環境中，回溯城市的發展和變遷，交互觀察城市建筑的風貌，審視城市規劃布局。

三、GIS在城市規劃管理領域的應用前景

1、3S 集成一體化

3S集成一體化技術，即以GIS、RS、GPS三大技術為基礎，將GIS強大的空間分析功能，與RS快速的信息動態更新功能和GPS精確的空間定位功能相結合，精確采集地理實體信息并及時更新，大大提高數據更新現勢性。

2、移動GIS技術

移動GIS是GIS技術與移動通訊、無線互聯網設備、多媒體技術等的集成，它是GIS技術發展的一個重要趨勢，具有動態性、移動性。它可以方便用戶在移動終端上進行各種地理實體信息以及規劃信息的交互獲取，實時實地的對用戶要求進行處理。

3、TGIS技術

TGIS，即時態地理信息系統，是GIS發展的必然趨勢。TGIS強調的是利用時空分析工具和技術來模擬動態過程， 探究和挖掘隱含于時空數據中的信息和規律，其核心是時空數據庫。將TGIS 應用到城市規劃管理，不僅可滿足城市規劃工作對數據實時性的要求，并且可以為管理者提供時空預測模擬，來檢驗規劃方案的可行性，進一步輔助城市規劃管理決策。

四、結束語

GIS作為當代科學發展的前沿學科，已成為城市規劃管理中最為行之有效的輔助工具。我們相信，隨著GIS 技術的不斷更新與發展，其必將為城市規劃管理提供嶄新的思路，更廣泛、深入地應用于城市規劃管理。

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