城市規劃管理中地理信息系統的應用

栗明明

河南省地球物理空間信息研究院 河南 鄭州 450000

城市規劃管理是一個系統而復雜的綜合性工程。設計、施工過程中應考慮的因素必須面面俱到。若沒有通盤的考慮，就會產生“蝴蝶效應”，影響城市的發展。為此，城市規劃管理必須堅持科學發展觀，在堅持科學發展觀的前提下，兼顧協調發展。GIS作為城市規劃管理的支撐技術手段，在為城市提供服務的同時，也給城市規劃管理帶來負面影響。因此，必須從全局出發，從局部角度進行認真的研究和精確的分析，要求有關部門建立健全的管理體制，全面提高城市規劃管理和地理信息系統的整體效益，使兩者有機結合，形成合力，促進城市的發展和進步。

1 城市規劃管理中地理信息系統的應用優勢

以GIS為基礎構建的城市規劃管理信息系統是城市規劃管理的有力數據保障。該系統的主要優點是：

1.1 基礎數據采集處理

收集到的第一手數據在城市規劃過程中尤為重要，如規劃區域內的地形圖、河湖資料、礦產資源分布資料、村莊分布資料等，有助于指導城市規劃編制區域的總體規劃布局、產業定位和生態三線(紅線、藍線、綠線)的劃定。對獲得各類土地利用狀況、環境保護程度等各類資料提供了技術保障。建設城市信息數據庫查詢系統，根據工作需要查詢目標信息，極大地提高工作效率。

1.2 空間數據分析和構建模型

在實踐中，為了更好地做好城市規劃項目選址工作，可以通過收集的資料進行分析，如機場選址應選擇地勢平坦、開闊的地方，盡可能遠離城市中心區和居住區等。再根據規劃機場的各關鍵設計點構造平面圖，將各平面圖進行疊加，從而構造立體模型，可以使規劃者更直觀地了解項目的整體情況和立面風貌。

1.3 提高城市規劃服務能力

GIS技術極大地提高了城市規劃的分析能力，為城市規劃提供了多種比選方案，更直觀地展示了規劃方案的效果，有效地減少了時間，提高了工作質量。

2 城市規劃管理中地理信息系統的應用

2.1 標準化制圖，空間信息呈現

城市規劃包括總體規劃、專項規劃、控制性詳細規劃、村莊規劃等，其內容之豐富，突出了城市核心區、重要節點設計與管理環節的重要性，因此城市規劃工作者可依據所收集的資料，將核心區與關鍵節點的詳細資料，加以分析處理，以取得復雜之地形、水系、生態、產業布局等資料，并將其應用于城市規劃書中，以作空間比對與修正之用。部分城市利用地理系統構建了移動端的城市規劃信息平臺，實現了生態紅線、功能區等規劃信息的實時定位查詢和反饋，為環境評價、項目審批、規劃會商等提供了可靠的輔助數據。

2.2 數字航攝和遙感影像服務

結合當前城市發展中存在的土地開發速度過快等問題，從城市規劃建設的實際出發，分析了耕地不足、環境惡化等問題。要了解地面資源的現狀，就必須獲得相應的地理空間信息，而常規調查資料質量差、標準多，調查數量大，很難滿足快速調查的需要。因此，在地理信息調查與監測過程中引入計算機、遙感、數字航攝等技術，能夠使人們及時地從動態信息中獲取需要的數據。遙感技術、數字化航攝能夠提供三維景觀模型與背景圖等可視化服務，因此也越來越多地應用于城市規劃和管理工作中。使工作人能能夠根據監測結果對規劃實施情況進行檢查，并及時發現違法占地等問題，在城市測繪更新、城市規劃動態監管等方面發揮重要作用。

2.3 地下空間數據的采集

GIS數據采集既包括地面數據采集，又包括地下空間數據采集。由于城市化進程和城市人口數據的變化，有限的城市空間已經很難滿足居民的居住和生活需要，而地下空間的開發與利用，如地下交通系統、地下停車場、地下綜合管廊、地下垃圾處理場等的建設，是地下空間利用的重要體現。借助于GIS技術，可以更好地分析地下空間的地理環境，了解相應地區地下空間是否具備適宜的開發條件和開發價值等，從而達到高度集約、節約土地、空間資源的高效利用。

2.4 空間信息可視化和景觀仿真

常規的二維平面圖已經很難全面地表達城市空間方案和規劃設計者的意圖。推廣三維可視化技術，不僅可以有效地幫助高層決策者、規劃方案審批人員進行決策，而且可以讓公眾和非專業人士更好地了解規劃方案審批的核心理念。

比如以城市現狀為背景，通過在規劃方案中對建筑及其環境進行三維建模，使人們能夠更直觀地看到建筑與周邊景觀的顏色搭配，以及建筑高度和寬度對周邊建筑及其景觀的影響程度。再比如房屋開始建設時，對所售建筑戶型進行三維建模，讓購買者更直觀地體驗到小區的基礎設施配套，建筑戶型的舒適度，戶外景觀等。利用可視化技術在規劃設計者與公眾之間搭建一條溝通的橋梁。隨著三維可視化逐步被VR(虛擬現實)系統逐漸取代了可視化技術，其技術的發展和更新換代最終將為城市管理發展服務。

2.5 地理信息的數據保密和儲存管理

資料的載體是數據，數據的內涵是資料。數據的價值不僅僅局限于特定的用途，其既包含了我們需要的信息，又包含了我們尚未發現的信息。判定一個數據的價值需要考慮其將來可能被使用的各種潛在方式，而不僅僅是現在是否能使用。在城市規劃管理中，地理信息數據是一個重要的組成部分，對于這些數據的互聯共享可能帶來的潛在泄漏風險，我們要根據實際情況，采取相應的措施，有效地控制這種風險的產生。要將保密數據控制在最低限度，對部分利益數據要適當限制共享，這應該成為我們面對地理信息數據保密、共享和公開時應該采取的態度。在數據存儲方面，應設置專門的存儲中心或指定專人進行管理，既能使數據管理規范化、科學化，又能使人們更方便地獲取數據，大大提高工作效率。

2.6 規劃管理信息業務服務

日常業務中涉及施工申請的審批、規劃結果的管理，因此管理信息系統普遍被用于各種業務活動。在規劃管理業務信息系統中引入GIS技術，能夠實現與規劃管理業務信息系統的有效集成，解決工作人員城市規劃中所設計方案存在的缺點和不足，促進數據信息的管理，發揮空間數據庫的作用，為城市的和諧健康發展提供更好的支持，有效幫助城市規劃人員對城市規劃進行科學合理的決策。

3 城市規劃管理中地理信息系統的應用實例

3.1 案例概述

以某城市軌道交通規劃選線項目為例，結合GIS技術、BIM技術和無人機傾斜攝影等技術的具體應用，以線路周邊0.5km2作為試驗區，輔助交通規劃實施。

3.2 技術的應用方案

策劃工作流程：通過無人機攝影技術在規劃區域內進行傾斜攝影，以獲取地面高分辨率圖像，并建立三維實景模型；將GIS數據與所獲BIM模型數據融合后儲存于三維可視化平臺中，借助地理信息系統更好地對地面空間地理環境進行充分的分析，為車站選擇運輸路線提供指標分析和合理性分析，了解相應地區是否適宜開發，是否具有開發的價值等。

3.3 規劃選線

完成上述步驟之后建立3DGIS系統，將地下管線、建筑矢量面、POI等地理信息數據通過傾斜的三維實景模型大場景與BIM模型數據相結合。在規劃的軌道交通線路范圍內，通過宏觀GIS數據與微觀信息相結合的控制，保證線路規劃、設計的完整性、全面性，以提高信息資源的綜合利用率。

3.3.1 道路紅線數據

為了有效控制土地利用中的矛盾，在交通網絡規劃設計中必須進行建設預留，通過3DGIS平臺加載道路紅線數據、傾斜照相獲取實景三維模型數據作為進一步規劃用地指標分析、查詢數據等規劃工作的支持。

3.3.2 POI資料

利用POI數據可獲得超市與住宅小區等不動產的相關屬性數據，這些數據可充分反映現狀，為進一步的分析和查詢，路線設計和出口配置等提供依據，以規劃設計的合理性提供數據支持。

3.3.3 建筑矢量面數據

由于進行路線規劃的時候會使用建筑名稱、面積等向量數據來獲取拆遷分析數據，因此必須要做好經濟性方面的控制工作。

3.3.4 地下管線數據

軌道交通的規劃和設計過程中，不光要考慮地面部分，還要考慮地下部分的各類管道。利用地理信息系統對地下管線的分布進行精確定位，再根據實際情況生成數字地圖，為軌道交通的規劃設計提供依據。另外，該系統還能對管道地圖進行重疊，并在數字地圖上精確、醒目地進行標注，并且在管網圖形信息里輸入管道屬性數據，建立管道屬性信息模塊，使二者保持一致；便能夠通過圖形信息查詢相關管網屬性信息，并可通過搜索獲得各種管道屬性數據，從而全面、有效地了解管道圖的位置。

3.3.5 BIM模型數據

為了能夠確定管線布置情況，以及相關的各種信息，可依據軌道交通工程設計圖紙建立 地鐵車站內部的BIM模型，并在3DGIS平臺上與實景三維模型數據相結合，以全面反映設計現狀。

結語

隨著城市化進程的不斷推進，城市規劃管理在日常工作和生活中顯得尤為重要，GIS的應用為城市規劃管理提供了強有力的數據支持，兩者之間的關系是相互促進、不可分割的。通過地理信息數據實現城市規劃方案的可視化，以便于規劃管理者作出科學、正確的決策，GIS的建設因城市規劃管理的更新和完善對自身提出了更高的要求，使數據的準確性和科學性不斷提高，從而使城市規劃工作和城市規劃管理工作更好更快地向前發展。