淺析地理信息系統(tǒng)技術城市規(guī)劃中的應用

　　摘要：地理信息系統(tǒng)與城市規(guī)劃業(yè)務緊密地聯(lián)系在一起，為城市建設提供決策支持。現(xiàn)今社會發(fā)展迅速，地理信息系統(tǒng)技術在各方面的應用也得到了提高，本文作者分析了地理信息系統(tǒng)的主要功能，并論述了地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應用，以供參考。

　　關鍵詞：地理信息系統(tǒng)技術,城市規(guī)劃,應用

　　前言

　　隨著信息技術的日益發(fā)展和深入應用，信息化工程在整個社會中的地位日益突顯，特別是作為國民經濟和社會發(fā)展關鍵環(huán)節(jié)的城市信息化工程更是成為一項戰(zhàn)略工作。在整個城市的信息化工程中，城市規(guī)劃與管理的信息化建設又是重中之重，對城市規(guī)劃與管理起著舉足輕重的作用。地理信息系統(tǒng)結合了地理空間分析技術和計算機信息技術并引起各行業(yè)廣泛關注。

　　一、地理信息系統(tǒng)的概念分析

　　GIS 即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)，地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術系統(tǒng)。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術系統(tǒng)，是以測繪測量為基礎，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。地理信息系統(tǒng)成為了獲取、存儲、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具和手段，近年來得到了廣泛關注和迅猛發(fā)展。

　　二、地理信息系統(tǒng)的主要功能

　　2.1 數(shù)據(jù)采集與編輯功能

　　數(shù)據(jù)采集與編輯功能是指將各實體要素對應代碼坐標輸入計算機當中。

　　2.2 屬性數(shù)據(jù)編輯與分析

　　屬性數(shù)據(jù)比較規(guī)范，所以許多地理信息系統(tǒng)都采用關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。除文件管理功能外，屬性數(shù)據(jù)庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數(shù)據(jù)結構。

　　2.3 制圖功能

　　GIS的核心是一個地理數(shù)據(jù)庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數(shù)據(jù)和描述它的屬性數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)庫中并能編制用戶所需要的各種圖件。

　　2.4 空間數(shù)據(jù)庫的管理

　　有效數(shù)據(jù)采集和編輯后，形成了地理數(shù)據(jù)集。對此可以利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來進行管理。

　　2.5 空間分析功能

　　通過空間查詢與空間分析得出決策結論，是GIS的出發(fā)點和歸宿。典型的空間分析有：

　　2.5.1 拓撲和疊加

　　通過特征疊加實現(xiàn)檢索、圖形剪裁、模型分析等功能。將存在共同特點的多邊形要素的數(shù)據(jù)文件進行疊置，根據(jù)多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性特征的統(tǒng)計分析。

　　2.5.2 緩沖區(qū)分析

　　緩沖區(qū)分析是根據(jù)點、線、面的實體，自動創(chuàng)建其周圍一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形，它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。

　　2.5.3 空間集合分析

　　是按照兩個邏輯子集給定的條件來進行邏輯運算。

　　2.5.4 地學分析

　　地理信息系統(tǒng)還提供一些專業(yè)性較強的應用分析模塊可以應用于不同領域，根據(jù)每一模塊的特點來進行分析。

　　2.6 數(shù)字高程模型的建立

　　數(shù)字高程模型有三種主要的形式，包括格網 DEM、不規(guī)則三角網(TIN)，以及由兩者混合組成的DEM。

　　三、城市規(guī)劃對信息處理的新要求

　　新時期，隨著觀念的轉變，社會的發(fā)展，城市規(guī)劃領域對規(guī)劃與管理信息的處理有了新要求。

　　3.1 類型數(shù)據(jù)處理的綜合性

　　城市規(guī)劃與管理涉及地理要素和資源環(huán)境 社會經濟等多種類型的數(shù)據(jù) 這些數(shù)據(jù)在時相上是多相的 結構上是多層次的，性質上又有 空間定位 與 屬性 之分，既有以圖形為主的矢量數(shù)據(jù)，又有以遙感圖像為源的柵格數(shù)據(jù)，還有關系型統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且隨著城市社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)之間的關系將變得更為復雜，這就要求對統(tǒng)計數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀圖件進行綜合分析。

　　3.2 服務對象的多層次

　　現(xiàn)今，規(guī)劃與管理信息的使用對象，不僅有政府主管部門 專業(yè)部門和公眾的查詢需要，還有管理 評價分析和規(guī)劃預測的不同用戶的需求 由于服務對象的多層次性，這對規(guī)劃設計與管理信息處理提出了很高的要求。

　　3.3 時間上的現(xiàn)勢性

　　隨著城市化進程的加快，城市規(guī)劃必須加快其更新速度，以適用城市的加速發(fā)展 此外，由于彈性規(guī)劃 滾動規(guī)劃模式的倡導，規(guī)劃的制定與修編周期大大縮短 這些變化對規(guī)劃與管理信息提出了 逐日更新 的要求，以確保信息在時間上的良好現(xiàn)勢性。

　　3 4 空間上的精確性

　　由于現(xiàn)代規(guī)劃與規(guī)劃管理結合的更加緊密，規(guī)劃設計正從總體規(guī)劃到詳細規(guī)劃層層深入 互相銜接，最終必須落實到地上 這在空間上，要求提高規(guī)劃布局圖空間定位的精確性。

　　3 5 信息管理的規(guī)范化 智能化和可視化

　　從規(guī)劃編制到規(guī)劃實施的過程中，產生了大量的數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)狀的和規(guī)劃的，而在規(guī)劃實施后又有了新的現(xiàn)狀數(shù)據(jù) 因而，規(guī)劃信息管理任務日趨繁重 如何將規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)范化，并進行科學的組織與管理是現(xiàn)代城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要任務之一 同時，如何與辦公自動化實現(xiàn)一體化，并對信息產品進行可視化處理，以便用戶簡單 明了地進行使用，也將是未來城鄉(xiāng)規(guī)劃信息技術研究的重要方向。

　　四、地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的主要應用

　　4.1 資源管理及配置(Resource Management Configuration)

　　主要應用的領域包括農業(yè)、林業(yè)、礦藏等領域，解決各種資源分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。解決更重能源及資源上的配置，保證資源合理和發(fā)揮最大效益。

　　4.2 城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)

　　空間規(guī)劃是地理信息系統(tǒng)重要應用領域之一，利用地理信息系統(tǒng)來對城市規(guī)劃和管理具有深遠意義。主要是解決城市資源配置等諸多問題。

　　4.3 應急響應(Emergency Response)

　　在發(fā)生重大災害時，可以解決例如如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施等問題。

　　4.4 地學研究與應用(Application in GeoScience)

　　對地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、制圖顯示等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。

　　4.5 商業(yè)與市場(Business and Marketing)

　　商業(yè)設施的建立充分考慮其市場潛力及諸多商業(yè)問題，地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以有效解決這些問題。

　　4.6 分布式地理信息應用(Distributed Geographic Informa-tion Application)

　　機遇網絡時代的地理信息系統(tǒng)可以通過網絡來實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和真正意義上的信息資源共享。

　　4.7 城市規(guī)劃管理(Urban Planning and Management)

　　利用地理信息系統(tǒng)技術進行城市規(guī)劃建設的輔助設計、進行城市管理的輔助決策、規(guī)劃控制等工作。

　　4.8 國土及地籍管理(Land Information System and Cadas-tral Applicaiton)

　　GIS 利用現(xiàn)有的遙感數(shù)據(jù)，可以有效的對土地利用動態(tài)變化進行分析評估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性質的改變、地籍權屬關系變化、地塊輪廓的變化、等許多內容，都可以通過GIS來高效、高質量地完成這些工作。

　　4.9 生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management andModeling)

　　實現(xiàn)對區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)境保護等設施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。

　　4.10 基礎設施管理(Facilities Management)

　　城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、電力設施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征，無論是進行管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。

　　4.11 選址分析(Site Selecting Analysis)

　　不同的區(qū)域地理環(huán)境有所不同，可以根據(jù)不同的特點，綜合考慮資源配置、市場的發(fā)展?jié)摿Α⒔煌ㄊ欠癖憷臈l件、地貌地形特征、環(huán)境影響等因素，在一定的區(qū)域范圍內選擇最佳位置，這也是GIS的一個典型應用領域，充分體現(xiàn)了GIS的對空間的分析功能。

　　4.12 網絡分析(Network System Analysis)

　　通過建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型，使用GIS來研究交通流量、進行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件的應急處理。

　　4.13 可視化應用(Visualization Application)

　　以數(shù)字地形模型為基礎，可以建立一定區(qū)域區(qū)域等三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽。

　　五、結束語

　　總之，GIS 技術的發(fā)展，為社會諸多行業(yè)領域的發(fā)展帶來了機遇。目前 GIS 技術推廣到城GIS系統(tǒng)以處理和分析空間數(shù)據(jù)功能，為城市的規(guī)劃提供了準確的依據(jù)，并演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應用冠能，滿足用戶的廣泛需求。

　　參考文獻

　　[1]宋小冬.葉嘉安.地理信息系統(tǒng)及其在城市規(guī)劃與管理中的應用.北京：科學出版社.1995

　　[2]龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎.北京：科學出版社.2001

　　[3]黃杏元.馬勁松.地理信息系統(tǒng)概論(修訂版).北京：高等教育出版社.2001

　　[4]張新長.馬林兵.城市規(guī)劃與建設地理信息系統(tǒng).武漢：武漢大學出版社.2007