現(xiàn)代城市規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

王超

摘 要：文章探究了將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在現(xiàn)代城市的規(guī)劃和管理工作中，從城市現(xiàn)狀分析、輔助規(guī)劃設(shè)計決策、土地利用功能區(qū)劃、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計計算以及規(guī)劃方案的評價比較等方面進行介紹，表明地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有助于提高現(xiàn)代城市規(guī)劃管理的水平和效率。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；城市規(guī)劃；應(yīng)用

城市在發(fā)展和擴張過程中，不可避免的會引發(fā)城市的環(huán)境污染、住房短缺、交通擁擠等問題。隨著城市化的進程的深入，城市規(guī)劃和管理的工作量也急劇上升，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃和管理方法已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的要求。采用科學(xué)、先進的技術(shù)手段進行城市規(guī)劃和管理工作是相關(guān)從業(yè)人員不斷努力的方向。地理信息系統(tǒng)（GIS）在管理和分析城市空間特征和海量數(shù)據(jù)方面表現(xiàn)出其科學(xué)、準(zhǔn)確和實時的特征，基于GIS的管理和分析是合理決策、城市輔助規(guī)劃和管理的先進的技術(shù)手段。

一、城市地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生

現(xiàn)在城市的規(guī)劃和設(shè)計工作過程中，出現(xiàn)的問題復(fù)雜多樣。這些問題本質(zhì)上可以分為兩個方面，一方面是由于城市的自身原因決定的；另一方面是采用的研究方法的原因造成的。城市發(fā)展的進程是客觀存在的，而規(guī)劃設(shè)計的研究方法也應(yīng)該與時俱進，目前大多數(shù)城市存在的問題，是傳統(tǒng)的工作思路逐漸無法適應(yīng)現(xiàn)代城市人口的高度密集性和城市設(shè)施的種類多樣性的特征，城市信息的快速變更需要技術(shù)上的措施來進行搜集；傳統(tǒng)的技術(shù)設(shè)備在存儲大量信息，處理和分析這些數(shù)據(jù)的功能不能完全勝任城市化發(fā)展的要求。要在短期之內(nèi)改變現(xiàn)代城市的基礎(chǔ)功能，這方面的努力是基本不可能完成的，而在短期內(nèi)采用先進技術(shù)則可以使得問題得到很好的解決。軟件技術(shù)在處置信息的科學(xué)性和系統(tǒng)論上的優(yōu)勢正逐步解決現(xiàn)代城市化過程出現(xiàn)的種種問題，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，是城市規(guī)劃和管理的強有力的技術(shù)保障。

二、GIS在城市規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用概述

目前，從我國的城市規(guī)劃層次上來講，可以分為城市總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃和一般的城市設(shè)計，在一些大、中城市的規(guī)劃中，將總體規(guī)劃和詳細規(guī)劃更加細分為分區(qū)規(guī)劃。作為一種技術(shù)手段，地理信息系統(tǒng)可以提供給城市規(guī)劃師全新的研究思路和技術(shù)手段，其可以滲透入到城市規(guī)劃設(shè)計的每個階段。

（一）城市現(xiàn)狀分析與輔助設(shè)計。城市規(guī)劃現(xiàn)狀分析包括對城市區(qū)域的經(jīng)濟活力、自然環(huán)境、已有建筑及工程設(shè)施等四種類型。地理信息系統(tǒng)的空間查詢、分析和制圖模塊，可以將以上四種調(diào)查內(nèi)容的數(shù)據(jù)進行搜集統(tǒng)計、分類計算，最后可以形成各種圖表。目前采用3D技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，有時候再輔助使用遙感圖像以及地面攝影照片等資源，多方面的技術(shù)應(yīng)用可以將城市的真實空間轉(zhuǎn)化成虛擬的空間，有助于規(guī)劃師身臨其境進行現(xiàn)狀分析。

輔助設(shè)計的功能表現(xiàn)在城市道路網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、市政工程中各種管線設(shè)計。生成道路網(wǎng)的具體方法是將城市地形圖與城市功能區(qū)劃圖疊加起來表示，然后在新的專題圖上規(guī)劃各個道路的中心線，這樣就形成了路網(wǎng)的初步模型，隨后使用地理信息系統(tǒng)的buffer功能，按指定規(guī)劃紅線寬度自動計算和統(tǒng)計道路長度、面積，最終生成道路紅線。市政工程管線設(shè)計思路和方式與道路網(wǎng)基本一致，在設(shè)計中以各條管線凈距作為buffer的半徑，這樣既滿足了規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時利用地形坡度以及管道長度自動量算，減少了傳統(tǒng)工作的計算量，再配合相應(yīng)的專業(yè)計算機程序，快速實現(xiàn)管徑計算和管網(wǎng)平差計算。

（二）預(yù)測分析和輔助決策。地理信息系統(tǒng)的預(yù)測分析功能包括內(nèi)容廣泛，預(yù)測分析主要是使用地理信息系統(tǒng)的空間疊加、空間查詢以及空間分析功能對城市規(guī)劃和設(shè)計過程中的問題建立數(shù)學(xué)模型進行科學(xué)的分析研究，規(guī)劃師可以通過輔助模型模擬的結(jié)果進行規(guī)劃設(shè)計工作。傳統(tǒng)城市規(guī)劃工作常采用的方法，一般是根據(jù)多年積累的經(jīng)驗進行定性分析和傳統(tǒng)計量統(tǒng)計模型分析，這樣往往忽視了城市中各個要素之間在大的空間尺度上的互相聯(lián)系。與地理信息系統(tǒng)建立的模型相比較，這樣的模型顯的較為粗放，很多時候還會出現(xiàn)一定的偏差。使用地理信息系統(tǒng)建立規(guī)劃預(yù)測分析模型，是目前城市GIS規(guī)劃設(shè)計中的熱點領(lǐng)域。

（三）經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計計算。地理信息系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)，其特點是可以按相應(yīng)的功能區(qū)別進行分層，這樣的分層處理可以在城市的規(guī)劃中快速的實現(xiàn)按各個功能要素的分類、量算及統(tǒng)計工作，比如快速準(zhǔn)確的得到城市中的建筑使用面積、綠地占地面積、道路和管線的長度等方面的直觀數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢還在于其強大的分類和表格功能，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊，可以得到城市的用地平衡表、用地比例、土地利用率等統(tǒng)計圖表。

（四）規(guī)劃方案的評價比較。城市在進行規(guī)劃設(shè)計時，往往會出現(xiàn)多種方案，對比和篩選最優(yōu)的方案也可以通過地理信息系統(tǒng)的空間疊加功能來實現(xiàn)，這個功能是將各個規(guī)劃方案中的設(shè)計與城市實際的地質(zhì)地貌、水利水文、人口環(huán)境、氣候以及用地面積等方面的數(shù)據(jù)層進行疊加對比分析，綜合對因素的影響來篩選最優(yōu)方案。

（五）豎向規(guī)劃。城市的規(guī)劃設(shè)計在每個階段都會涉及到城市地形的合理使用，地形因素如果運用合理可以減少工程的造價、美化城市景觀以及達到工程合理布置等目的。在地理信息系統(tǒng)里生成地形不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型，利用空間分析功能可以對建設(shè)場地的地形進行分析，并可以快速實現(xiàn)土方精確的平衡計算。

三、結(jié)語

地理信息系統(tǒng)作為一個技術(shù)工具，在現(xiàn)代城市現(xiàn)狀分析與輔助設(shè)計、預(yù)測分析、輔助決策、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計計算、規(guī)劃方案的評價比較以及城市的豎向規(guī)劃等方面的實際工作，結(jié)合地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲、分析和建模方面的特點，為城市規(guī)劃師的設(shè)計工作提供了全新的思路和工作手段，使現(xiàn)代城市規(guī)劃工作更加的快速、科學(xué)和高效。

參考文獻

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