浅论地理信息系统在城市规划中的技术应用

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【摘要】GIS作为一项新技术应用于中国的城市规划开始于80年代中期.进入90年代以后，中国大陆的经济发展速度明显加快，城市建设的规模达到了空前的程度。这种突变，使城市规划部门的工作负荷急剧增加，产生了应用现代信息技术改进规划和管理的强烈需求，经济建设的高潮也使得地方政府有了一定的财力来支持新技术的应用。经过几年的努力，一些城市已使GIS达到了初步实用的阶段。

【关键词】GIS；城市规划；应用

前言

城市化进程的加快，使得城市规划需要收集、处理、分析展示大量的空间和属性信息，而随着GIS技术的不断发展，其能将空间与属性有机结合的特性，可以更好地满足今后城市规划的要求。GIS主要由硬件、软件、数据和应用四大部分组成。其工作任务包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表达四个方面。GIS技术能够保证基础数据详尽、可靠、准确，能够大大提高规划设计的科学性。而GIS软件则可以方便快捷地生成各种规划用图、表格和报告，可利用数据库管理数据，能够动态的更新、增补，从而又可以进一步地促进城市规划工作的发展。随着城市规划业的发展，以地理信息系统（GIS）为代表的3S技术（GIS、GPS、RS）、计算机辅助制图（AutoCAD）、Internet等先进的数字技术已经广泛应用于城市规划领域。

1.地理信息系统应用于城市规划的背景

在世界范围内计算机技术突飞猛进，GIS技术在外国的城市规划和管理中的应用已经相对成熟。我国部分大城市开始引进相关技术，一些规划设计院也进行了针对性的研发。国内京津地区最早进行这方面的探索，随后一些大城市，甚至常州、洛阳等中等城市也开始建设开发城市规划管理信息系统。

现在GIS软件已经超过万件，应用也远远超过最初的土地信息采集，城区规划等，还涉及到规划电子报批，基于虚拟现实技术和遥感技术的 GIS的各种规划模型，还有大的数字城市项目等等。

2.GIS在城市规划中的应用

2.1 在规划编制中的应用

城市规划编制是指根据国家的城市发展建设方针以及城市的自然条件和建设条件，合理确定城市发展目标、城市性质、规模和布局，重点强调规划区域内土地利用空间配置和城市产业及基础设施的规划布局。利用Arc GIS可以在现场踏勘时收集各种相关资料，并录入数据库中，以便于实施城市规划信息的查询与管理；可以方便的计算经济技术指标，例如面积、绿地率、容积率、建筑密度、人口密度；可以利用叠加分析功能和地图运算进行辅助问题分析，以求直观、快捷的效果。

2.2 GIS在规划数据管理中的应用

GIS具有海量数据的存储和管理功能，这一点是GIS技术在城市规划管理中被广泛应用的原因。在城市规划管理信息系统中都建有基于GIS的规划空间数据库，都有综合信息平台。综合信息平台是规划建设的骨干工程，其核心是建立一套统一、集成、共享的数据库系统和电子化协同工作机制，根据功能和服务对象的不同，分为协同办公系统、综合“一张图”系统和综合监管系统3个部分，在各项管理工作中发挥着重要的作用。

2.3 为规划监察提供辅助支持

目前，在规划管理工作中，为了加强科学管理，加大违法建设的查处力度，提高城市规划监督管理效能和技术水平，可以根据DOM进行违法建筑的监督和管理。具体方案为：通过对不同时相的卫星影像进行对比分析，将不同时相卫星影像变化区域处理成变化图斑，根据变化图斑的面积分级分色显示。执法监督局通过（网络在系统）浏览卫星影像和不同色彩的变化图斑，根据图斑到现场进行坐标、面积等技术指标的详细测量，再结合规划数据和审批数据对图斑进行进一步核实，然后进行违法建设的查处，同时（在系统中）记录查处的整个过程。

2.4 GIS在城市三维可视化中的应用

地理信息系统发展至今，二维的表现形式己经不能满足人们在某些特殊领域的需求，三维地理信息系统己经成为新的研究热点。在规划工作中，平面设计和绘制规划图纸存在许多局限性，主要有以下几个方面：（1）不能给设计人员和用户提供真实、直观、富于真实感的场景。（2）不利于规划方案的展示。随着三维GIS技术的发展，可以在在二维GIS基础上进行三维可视化表达的扩展，侧重管理大量的一维、二维、三维空间信息和属性信息、海量的地形、影像、三维模型及其纹理数据，同时延续GIS系统的空间查询、分析等功能。这样以来，规划设计和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在城市环境中的效果，可以从不同角度对不同方案进行比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接、有效的手段。

3.问题以及解决对策

GIS技术在我国城市规划中得到广泛的应用，也取得了良好的效果。但是GIS在应用过程中，还存在数据获取困难、GIS孤岛、管理体制和观念以及技术和应用人员短缺等问题。

尽管我国的遥感技术已经获得巨大的发展，也建立了几大民用遥感卫星接收系统，但是很多城市特别是中小城市还无法使用遥感数据。又由于航空遥感的高昂费用，也让不少城市望而却步。这直接导致了城市地理信息获取的困难，进而造成相关数据库和模型建设质量的低下。其结果是城市规划水平的不足，影响城市的科学发展。

对于已经应用GIS技术并建立相关系统的城市，普遍存在的问题是各个政府部门间的GIS数据和系统“各自为政”，无法实现资源共享。这种“GIS孤岛”现象存在已久，长期得不到解决。这归根结底是城市管理体制和管理者观念问题，许多城市决策者还没有真正意识到GIS技术在城市管理与决策中的重要性，对GIS没有给予足够的重视。这不仅造成重复建设，投资浪费，还导致建成之后缺少相应的运行和维护费用，而且技术人员配套不足。有的数据和软件长时间没有更新，成了部门的摆设；能够运行的系统，也往往因为技术人员忙于争取项目，无法正常维护系统的完善和发展，影响了系统在规划中的效能。

还有一个问题，那就是人才匮乏。很多城市的GIS系统维护人员，只会简单的计算机技术，根本无法建设数据库，更谈不上建造应用模型。就是采集到城市地理信息，很多城市甚至都没有人将数据输入到系统里。此外，在互联网技术高度发达的今天，企业GIS和政府GIS还无法实现互连互通，既不能给企业创造效益，也不能推动政府的进步。

针对以上这些问题，最要紧的是城市管理者改变认识，提高规划水平，改变各个部门条框分割的管理局面。这是GIS技术在城市规划中真正发挥作用的关键，其次，这些年的应用已经验证GIS技术不是万能的，它需要进一步的改进。当然，到实际应用上还需要包括遥感技术，虚拟现实技术等各方面技术的发展和相互融合。最后还有人才的培养，只有各相关大学和研究机构培养出足够的人才来，我国GIS技术才能真正实现质的发展。

4.结语

以计算机为基础的GIS技术的发展，为城市规划行业提供了广阔的应用前景.城市规划行业GIS应用系统的建立，可为城市规划和城市建设提供多专业、多层次和多目标的综合服务，并为领导部门提供辅助决策功能；可提高工作效率，实现管理的科学化和自动化，使城市规划行业的规划管理水平满足现代化城市的需要。

参考文献：

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