城市規劃測繪中地理信息系統的運用

王進夫

（遼寧省阜新市市政工程設計院，遼寧 阜新 123000）

一、GIS 系統的功能

（一）采集、編輯數據

GIS 系統對數據進行抽象，利用采集以及編輯數據的功能，使各種地理要素轉變為系統中的代碼以及坐標。

（二）存儲、管理數據

GIS 數據庫涵蓋大量數據，該系統除了存儲數據以外，具有管理數據的功能，主要有數據更新及維護、開窗及接邊操作、依據屬性對空間物體以及位置進行檢索、依據空間位置檢索物體及屬性、訪問及提取數據以及定義空間數據庫等功能。

（三）處理、變換數據

GIS 涉及各種類型的數據，為了保證數據統一、規范，GIS 具有數據處理的功能。數據處理的功能主要包括變換數據、重構數據以及抽取數據等。

（四）空間分析及統計

這一功能可以輔助確定地理要素之間的空間關系，能為用戶靈活解決各種問題提供極大幫助。空間分析及統計功能主要包括緩沖區分析、拓撲疊合、數字地形分析、空間集合分析等。

（五）產品制作演示

地圖地形輸出的表現形式包括立體圖、等值線圖、暈線圖、點值圖、動線圖以及符號圖等。

二、GIS 輔助城市規劃決策

（一）比較分析

GIS 對城市結構的空間序列變化、時間序列變化進行對比分析，發現結構模式以及關聯性。通過比較分析，反映城市結構要素變化情況，同時反映出城市結構要素在空間分布、空間位置上的變化規律，幫助規劃人員從空間關系、空間分布、空間位置以及數量等方面把握城市空間發展的機制以及規律，明確城市發展的趨勢。

（二）預測分析

預測分析采用GIS 軟件建立預測模型，與城市發展規律相結合對未來一段時間城市的經濟、用地、人口等方面的空間分布變化、數量增長情況進行研究，分析可能弧線的問題。基于預測分析制定出相應政策措施、規劃方案引導城市要素在空間上合理組合、布局，為城市可持續發展提供保障。

（三）統計分析

通過GIS 的統計分類功能以及空間查詢功能，采用主成分分析、相關分析以及回歸分析等方法對數據庫屬性的相關性以及函數關系進行確定，應用頻率統計、多因素交叉分析以及單因素統計等。

三、當前城市規劃測繪中GIS 的應用

（一）GIS 應用于數據采集

城市規劃對數據的精度提出的要求較高，數據時代的當前，城市測繪數據對城市的發展具有基礎的作用，城市電子地圖是否精確受到數據采集質量的直接影響。對非空間數據進行采集時，要對這些數據進行數字化處理，結合遙感技術以及衛星定位技術。為了保證工作能夠順利進行，需要抽象化處理數據，儲存柵格數據以及矢量數據。因此，技術人員要對數據處理速度進行控制，確保高精度處理數據，發揮GIS 系統在城市測繪中的作用。城市測繪過程中，充分利用GIS 系統能對城市建筑、城市景觀以及城市道路等進行信息的采集，保證數據處理具有較高的精度。為了確保這些需求得到滿足，技術人員對測繪數據集進行采集時要對管理標準予以明確，不斷提高數據的準確性，對數據采集過程進行控制，減少周圍因素對數據造成的影響，確保數據的精度，繪制出精度的電子地圖。

（二）GIS 應用于空間查詢及量算

1.空間查詢

GIS 最為基礎的功能之一是空間查詢，這一功能又可細分為屬性查圖形、圖形查屬性以及混合查詢。屬性查地形是將需要查詢的一些屬性條件輸入系統中，在系統中查詢所有能夠滿足條件的地理位置。

2.空間量算

距離量算:應用比較多的是幾何意義的距離，采用柵格結構、矢量結構都能很容易實現。但在實際生活中，旅行的距離不僅與幾何距離有關，還與運輸工具性能以及路況關系密切，需要考慮從固定點出發在各個方向上的阻力，距離計算中考慮阻力，得到的結果被稱為耗費距離。形狀量算:目標物外觀多變，因此，難以使用準確的量描述其外觀，判斷目標是膨脹還是緊湊時比較模糊。幾何量算:對點狀目標而言，幾何量算指的是坐標的量算;對線狀目標而言，幾何量算指的是方向、曲率以及長度的量算;對面狀目標而言，幾何量算包括周長、面積等;對體狀目標而言，幾何量算包括體積以及表面積等。質心量算:地理目標的質心是目標的半徑位置，通過這一量算可對一些地理分布變化進行跟蹤，包括土地類型變化、人口變遷等，同時還能對一些比較復雜的目標進行簡化。

（三）空間信息再分類

與地圖相比，地圖上的數據都已經過專門處理以及分類，GIS 所存儲的數據則具有原始數據的性質，用戶基于不同目的提取、分析數據。當采用不同的分類方法分析數據時，得到的結果會有較大的差異。在分類非空間屬性例如性質、產值、性質等時，不對物體的已有屬性做出改變，而是依據物體的屬性將其劃分為不同的類別，可通過改變圖例表現以及聚類分析法、層次分析法、主成分分析法等實現。

（四）緩沖區分析

緩沖區分析是GIS 基本又重要的空間操作功能。這一功能可以解決學校、醫院、銀行、郵局以及商場等公共設施的服務半徑，用于處理航運河道、公路以及鐵路等對其經過區域經濟的影響程度分析等。進行緩沖區分析時，矢量數據結構應用最多，有時也使用柵格結構。

（五）疊加分析

疊加分析建立統一空間參照系統，每次疊合相同地區兩個地理對象的圖層，形成多重屬性特征，或建立不同地理對象的空間對應關系。

四、結語

城市化建設中，科學、規范的城市測繪可以保障城市化進度持續推進，這是提高城市建設性能、效率的關鍵途徑。在城市測繪中引入GIS 技術，可以保證測繪工作深入各個區域，實現因地制宜的發展目標，滿足城市化建設要求。