GIS在城市規劃設計運用中的理性分析

何忠杰

摘 要：文章通過對GIS技術在城市規劃中的應用及存在的問題進行分析，對城市規劃的現狀進行了合理闡述，提出了完善GIS在城市規劃中應用的相關對策，希望對城市規劃的進一步科學化、合理化有所幫助。

關鍵詞：城市建設；城市規劃；GIS

GIS的應用使得城市規劃設計更加高效，其優勢體現在：強有力的數據處理、分析手段，調用基礎分層數據，模擬城市規劃設計運作方式，實現地形圖在GIS中的空間組織與表達，建立城市用地規劃設計模塊，為提高城市用地豎向規劃設計的整體質量和水平提供幫助。

1 GIS概述

GIS具有對數據進行組織管理和分析的顯著特點。它不僅可以有效管理海量數據，而且規劃設計人員可以利用其空間分析功能對規劃方案進行直觀模擬和評估，克服了傳統城市規劃的缺陷，成為城市規劃監測階段的重要輔助工具，備受城市規劃設計人員的青睞。

2 GIS在數字城市規劃管理中的應用

2.1 GIS技術在城市消防規劃中的應用。在城市消防規劃過程中，GIS技術的應用是必不可少的，GIS技術在城市消防工作中的功能概括為以下幾個：評價城市消防的現狀、預測消防的功能以及分析消防對策等。現階段，GIS的實際應用主要集中在對數據的簡單處理，對制圖的顯示以及對信息進行簡答的分析，在對現狀進行評價，合理預測以及對決策進行相應優化上的應用還沒有廣泛化。隨著GIS強大的空間分析能力逐漸被人們所重視和利用，將其應用于城市消防規劃中也是必然的發展趨勢，它將會成為數字城市消防規劃的主要手段。

2.2 GIS技術在城市抗震防災方面的應用。GIS在城市抗震減災方面的應用效果也十分顯著，使得空間與屬性的數據進行同時處理成為現實。一般情況下，其應用具有的優勢主要表現在制圖和圖形的展示，分析以及輔助抗震防災決策等方面。在傳統的城市抗震防災規劃中，都是采用手繪的方式進行各種制圖和相關地圖的制作，工作效率極其低下，難于更新，CAD技術出現后，實現了自動化的制圖，而GIS不僅具有CAD同樣的制圖功能，還能有效地疊合制作出相同區域的不同主題，也能夠根據實際需要，對各種專題制圖進行分層輸出；GIS能夠同時對圖形特征的屬性信息進行處理，使得圖形的數據能夠得到更加靈活的應用，適應于盛加，分割以及統計分析，這對于城市的震害要素的分析是非常有用的。GIS在地圖上表現數據的能力很強大，并且具有很好的圖形展示界面。

2.3 城市用地評價工作中GIS的應用。在城市規劃設計工程中，公共設施的選址以及配置方案也是十分關鍵的，布局的好壞關系到整個城市規劃的合理性。GIS的空間分析能力為城市的交通容量評價提供了分析手段，為商業點的合理選址以及旅游景點和垃圾站的規劃提供分析平臺。比如：在旅游景點的規劃中，利用GIS技術對相關地形的坡度和坡向進行分析，結合分析的結果和該區的具體經濟數據，交通圖數據，分析緩沖區，設計出旅游區的最佳分布圖，確定最佳的旅游景點位置，這種方法具有客觀和理性的特點，它充分利用了GIS的空間分析能力。

2.4 三維GIS技術在數字城市規劃中的應用。

2.4.1 城市小區規劃設計指標分析。

（1）規劃容積率。容積率表述的是“凈”地塊上允許建設的總容量，其基本公式是：

R=F/A

式中：R—容積率，F—地塊內的總建筑面積，A—地塊內的總面積。

在城市規劃設計中，對其容積率的影響因素眾多，其具體如下：①地塊的使用性質；②地塊的區位；③地塊的土地出讓價格。以上各種因素成為小區規劃容積率確定最主要的影響因素，也決定了小區規劃設計方案的形成。因此，小區容積率的大小也決定了規劃設計方案中建筑物的疏密及建筑物的高低。

（2）建筑限高。建筑限高是指根據特定條件要求，對建筑高度進行限定。具體情況包括：當城市總體規劃有要求時，應按規劃要求限制高度；保護區范圍內、風景區范圍內的建筑，市、區中心的臨街建筑物。在城市小區規劃設計過程中，對建筑物高度的限制主要考慮以下兩種因素：第一，基于日照時間的考量；在城市小區規劃設計中，建筑物的高度應充分考慮與其相鄰的建筑物之間的距離。第二，基于航空限高的考量；在城市小區規劃設計中，航空限高也是影響建筑物高度是否通過審批的重要因素之一。如果建筑物在城市航空的主要航道范圍內，則建筑物的高度一般被限定的很低，以免影響飛機的正常起降。

2.4.2 利用SketchUp構建三維模型的流程。基于上文對SketchUp的介紹，利用SketchUp建立三維模型的思路如下：采用直接依圖而建的思想，涉及到的數據種類繁多，有數字高程模型（-DEM）、數字線劃圖（-DLG）、數字正射影像（-DOM）、實地照片等。以大比例尺地形圖和實地照片作為主要參考信息，其他數據如DOM作為輔助參考信息，采用SketchUp三維建模軟件制作出單體三維模型，然后再利用Skyline軟件中的TerraExplorerPro進行數據處理與組織，構建三維場景，文章應用SketchUp制作三維模型的技術流程（如圖1所示）。

2.5 GIS在數字城市規劃開放透明度中的應用。當前的城市規劃缺乏必要的選擇性和開放性，主要表現在：規劃師個人承擔城市的規劃工作，城府和開發商委托城市規劃部門。城市市民對所在城市的規劃了解程度及其有限，參與該項活動的幾乎甚少，這樣一來，就造成了城市規劃的封閉性，完全背離了城市規劃的本質理念。近些年來，在城市規劃領域，不斷引進移動GIS、嵌入式GIS、WebGIS等GIS新技術，有的也取得了較好的效果。WebGIS支持民眾通過網頁瀏覽的方式獲取相關的資訊，同時，也提供了相關的平臺供民眾提出自己對城市規劃的建議和方案，這不僅能夠實現GIS數據的共享，也為城市的規劃奠定了法律和群眾基礎，對于規劃工作的順利開展是極為有利的。嵌入式GIS和移動GIS具有較好的動態性，能夠為相關人員提供辦公平臺，提高了業務效率，也增強了監察工作。

3 結語

綜上所述，GIS為城市規劃輔助決策、輔助設計提供了強大的技術支撐。無論是規劃設計方案、規劃編制的制作與表達，還是規劃業務的實施與審批；無論是規劃成果的展示和管理，還是空間信息的共享與發布，GIS系統都以其強大的空間信息可視化、空間查詢和分析等為核心的功能貫穿著城市規劃的每一個角落。

參考文獻

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