村莊規劃中的GIS空間分析技術應用

李霞　沙海濤

摘要：以廣州市白云區人和鎮25個村莊的規劃為例，探討GIS空間分析技術在村莊規劃中的應用，并說明GIS技術在村莊規劃的運用價值—GIS技術方法主要通過建立數據庫，對村莊空間數據進行優化整合、統計及分析，深化了對村莊現狀的認識，也提高了規劃編制效率，更使得規劃單位及政府部門對于資料查詢等工作可以在“一張圖”上解決。總的來說，目前GIS技術應用于村莊規劃技術還不夠普及，其中也存在一些問題，需要以后在村莊規劃工作中引起注意。

關鍵詞：村莊規劃；GIS；空間分析；人和鎮；

1 引言

村莊規劃以現狀調研為基礎，遵循城市總體發展趨勢，重點解決村莊內部村民居住及生活的問題。在廣州市全面開展村莊規劃機制的背景下，村莊規劃前期現狀調研及資料收集過程中將產生大量的數據，這些數據囊括影響村莊規劃決策的各種信息，將貫穿與規劃的整個過程。如何有效管理與運用這些數據，是規劃過程中至關重要的環節。

2 GIS空間分析技術在村莊規劃中的應用

GIS 是地理信息系統（Geographic In-formation System）的簡稱。GIS 整合了硬件、軟件、數據，具備獲取、儲存、分析、管理與顯示地理空間信息的功能。GIS 可以將地理空間要素的狀態、相互關系，以及變化發展的趨勢等信息可視化，從而使我們能夠更好地理解這些數據信息背后的信息[2]。它不僅可管理數據、文字信息和圖形，而且是以空間數據為研究對象，以計算機為工具，將不同來源，不同類型的數據和相關的屬性信息進行有機的結合和綜合分析查詢，實現計算機信息處理，是綜合處理和分析空間數據的一種有效的新技術系統。同時，它具有及時、迅速、準確、完整地查詢各種資料信息，實現圖形與屬性數據的空間查詢、分析計算及編制專題地圖等功能，并具有良好的兼容性和資源共享等優點[3]。

2.1 空間數據的整合

將規劃前期所收集到的各種圖文信息整合到一起，創建數據庫，形成空間數據與屬性數據的對應；建立不同類別信息之間的聯系，實現多種數據的規范化與標準化；并通過數據庫的管理，實現與其它相關各部門間的數據共享與對接。

2.2 統計空間數據，便于指標控制

在GIS系統中，各層面的數量指標都位于同一數據庫平臺之中，由于GIS技術能夠將空間屬性和非空間屬性較好的結合到一起，基于空間數據的各類非空間屬性的統計和分析工作輕易就被完成。通過GIS技術中的選擇、裁剪、計算幾何、匯總等工具，便能分析統計出各種限定條件下的指標數量，有利于對規模指標進行準確高效的控制。另外，在村莊規劃過程中，經常面臨著由于用地方案的調整及道路公路建設所帶來的建筑拆遷問題，拆遷建筑量的計算是一個繁瑣的過程。由于GIS技術具備較好的空間選擇功能和緩沖區分析功能，在拆遷范圍內的所有建筑都可以被提取出來，之后在對這些建筑的各類數據進行統計和分析，就可以準確的計算出它們的拆遷量以及拆遷總量。

2.3 實現AutoCAD數據的空間轉化

廣州市村莊規劃編制輔助設計工具基于 CAD 環境，可以更好地貼合規劃設計軟件與規劃設計人員的工作習慣，提供配置管理、數據規整、數據轉換、數據檢測等功能；同時，規劃設計的成果可以直接存儲到 GIS 空間庫中，免去了大量的數據轉換工作。 設計人員利用軟件中屬性錄入、圖形檢測及其他輔助處理功能，協助完成村莊規劃 CAD圖件的標準化工作，使之符合標準規范要求。同時，設計人員利用軟件中數據入庫功能，將檢查通過的村莊規劃 CAD 圖件，轉換入庫到 ArcGIS 個人地理數據庫中[7]。

3 結論與討論

村莊規劃作為實現城鄉一體化的重要手段，其地位愈來愈明顯，在城市規劃的實踐中不斷的普及與發展。GIS技術應用于村莊規劃，不僅可以對相關數據進行收集、存儲與查詢，還可以對數據進行系統計算、空間分析等操作，為規劃前期現狀因素的分析及規劃方案的形成，提供直觀理性、更為科學合理的依據。廣州市村莊規劃實踐過程中，已經對GIS技術應用進行了一些嘗試與實踐，為國內其他地區的村莊規劃在技術平臺方面，提供了很好的經驗典范；但是，GIS如何針對村莊規劃自身的特征，更合理高效的發揮其技術作用，仍需要不斷深入的實踐與創新。

3.1 GIS空間分析技術應用于村莊規劃的優勢

在村莊規劃過程中，會產生大量的數據，各類數據之間縱橫交錯，相互重疊，經常會出現圖形數據反應的情況與屬性數據不相符的情況；此外，在分析、處理和管理這些數據時，很容易出現錯誤。GIS系統可以通過數據庫管理功能管理各種信息數據，建立不同類別信息之間的聯系，通過建立圖形數據與屬性數據之間的聯系，保證了圖文數據的準確性。同時，GIS技術可運用系統內的拓撲分析工具，檢查數據的準確性，并提供自動檢測功能。另外，GIS系統中具有多項統計計算命令，可以對數據進行自動計算，確保了數據計算的精確性。

3.2 村莊規劃GIS空間分析技術應用中的問題

GIS技術應用于村莊規劃，作為一種新興的技術，帶來了不少便利，但是也伴隨著許多問題。首先，GIS技術適用于對數據的長期積累應用與分析，目前在村莊規劃中的應用還處于初步探索階段，難以建立完善的數據系統，所獲取的信息也不夠全面；其次，運用GIS系統建立村莊規劃數據庫過程中，信息錄入工作繁雜，消耗的時間長、耗用人力多，且規劃技術人員還不是很熟悉GIS技術領域的操作，需要進行培訓，前期投入較多。然后，GIS系統對操作的指令要求很高，運行過程中經常因為某一步驟的操作出錯就導致成果失敗，又不容易找到出錯原因，從而降低規劃的效率；再次，目前對GIS技術的應用僅限于數據管理的層面，偏重于輔助規劃管理系統的開發和應用，而沒有發揮GIS技術在規劃方案方面的作用；最后，村莊規劃屬于城市規劃中比較特殊的一項規劃，具有其自身的特征與功能，對于GIS的應用應該結合GIS技術的特點與村莊規劃的特征，發揮其優勢。

3.3 村莊規劃GIS空間分析技術應用的展望

3.3.1 建立統一的地理坐標系，提供各類資料的空間操作平臺

村莊規劃過程中不僅需要充分摸清村莊自身的發展建設情況，更需要嚴格恪守相關上位規劃對村莊的定位與限制，因此需收集資料繁多，主要的包括：矢量地形圖、衛星影像圖、以往各版總體規劃、已批復各層次規劃、已批復各類用地紅線、各類專項規劃等等。各種資料來源于不同的部門、權屬，數據格式和種類樣式不一。通過GIS系統建立統一的地理坐標系（如廣州市建立廣州坐標），可以將各類不同來源、不同格式的數據匯集于同一工作界面之中，便于數據的疊合分析與運用；應用GIS技術實現矢量數據與柵格數據之間的相互轉化，可以為村莊規劃的數據收集提供更廣闊的平臺，為村莊規劃提供更充分的依據。

3.3.2 運用空間分析，確定公共服務設施的布局規劃

公共服務設施是維持村莊有效運轉的重要物質保證，應該隨著村莊的不斷發展和建設而逐步完善。在一些地理位置相對偏遠或發展較為滯后的村莊中，出現配建的公共設施數量不夠，并且在很多服務盲區根本沒有配建相應的公共設施的問題。可以應用GIS技術，借助其系統中的緩沖區分析工具，找到區域中的服務盲區，及時的進行調整；在緩沖區下面疊加上該區域的人口密度圖，能夠統計出每一個公共設施所需服務的人口，確定需要新建公共設施布局及需要擴建公共設施的規模。此外，利用GIS技術對相關因子進行權重分析，為公共服務設施的選址提供更為合理的方案。