耿小剛

[摘要]在進(jìn)一步推進(jìn)數(shù)字地球、數(shù)字城市發(fā)展的同時(shí)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)也得到了大量使用，特別是在城市規(guī)劃行業(yè)。本文主要對地理信息系統(tǒng)的基本功能、GIS在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的影響及應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

[關(guān)鍵詞]GIS；城市規(guī)劃設(shè)計(jì)；應(yīng)用

目前地理信息系統(tǒng)主要在我國城市規(guī)劃行業(yè)管理部門得以廣泛應(yīng)用，在大多數(shù)大中城市規(guī)劃系統(tǒng)中，已進(jìn)行市場規(guī)劃管理系統(tǒng)的建立與完善，在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面地理信息系統(tǒng)應(yīng)用還存在嚴(yán)重不足。

1地理信息系統(tǒng)的基本功能

地理信息系統(tǒng)即GIS，其為特定的極為關(guān)鍵的空間信息系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)的作用下，地理信息系統(tǒng)能夠采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示以及描述整個(gè)局部地球表層空間內(nèi)的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。其構(gòu)成部分可通過圖1所示。

廣義而言，對地理空間分布有關(guān)信息進(jìn)行儲存、處理即為地理信息系統(tǒng)，其主要包括4點(diǎn)基本功能：一、采集與編輯數(shù)據(jù)。采集與編輯數(shù)據(jù)就是確保每層實(shí)體的地物要素能夠根據(jù)相應(yīng)次序進(jìn)行X，Y，坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，或進(jìn)行相應(yīng)代碼轉(zhuǎn)化，最終向計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入；二、儲存及管理數(shù)據(jù)。作為一種最為先進(jìn)的軟件工程，數(shù)據(jù)庫就是儲存、管理數(shù)據(jù)的主要技術(shù)之一。GIS數(shù)據(jù)庫因其具有極大數(shù)據(jù)量，空間數(shù)據(jù)具有密切聯(lián)系屬性數(shù)據(jù)等特征，基于此，GIS數(shù)據(jù)庫管理作用不僅與屬性數(shù)據(jù)DBMS功能相關(guān)聯(lián)，還與其他管理技術(shù)具有極大關(guān)聯(lián)性，如訪問與提取數(shù)據(jù)，定義空間數(shù)據(jù)庫等；三、處理與變換數(shù)據(jù)。因GIS相關(guān)數(shù)據(jù)種類較多，相同種類的數(shù)據(jù)質(zhì)量也存在諸多區(qū)別。為確保能夠最大限度規(guī)范、統(tǒng)一系統(tǒng)數(shù)據(jù)，需根據(jù)用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的建立，并做好GIS的數(shù)據(jù)處理工作。變換數(shù)據(jù)是將數(shù)據(jù)由一種數(shù)學(xué)狀態(tài)向另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，如投影變換、處理誤差等；四、空間分析及統(tǒng)計(jì)。作為GIS的研究方向之一，空間分析及統(tǒng)計(jì)能夠?qū)Φ乩硪嘏c要素間的空間關(guān)系進(jìn)行確定，這是其和其他種類系統(tǒng)區(qū)分的主要標(biāo)志，能夠?qū)⒂行Чぞ咛峁┙o用戶，如拓?fù)浏B合、建立緩沖區(qū)、分析數(shù)字地形、空間集合分析。

2GIS在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的影響

城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)與管理基礎(chǔ)可認(rèn)為是地理空間信息。相比建筑設(shè)計(jì)，理性、定量分析在城市規(guī)劃中更為重要。城市規(guī)劃設(shè)計(jì)要求在信息支撐的前提下建立。地理信息系統(tǒng)的合理應(yīng)用能夠幫助工作人員更為便捷的選擇相關(guān)信息，如土地利用、道路交通等。作為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，地理信息系統(tǒng)的使用能夠優(yōu)化整個(gè)規(guī)劃流程，做到科學(xué)、合理的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。其影響主要包括：一、地理信息系統(tǒng)能夠統(tǒng)一管理具有多樣性、動態(tài)性的城市地理空間數(shù)據(jù)，也就是將城市地理數(shù)據(jù)以各種各樣的方法錄入，通過科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)組織形式管理、更新、維護(hù)數(shù)據(jù)庫，且實(shí)現(xiàn)迅速查詢、檢索，通過各種方式將決策需要的城市地理空間信息輸出。在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)信息量大、種類多，地理信息系統(tǒng)能夠通過自身優(yōu)點(diǎn)為處理大量數(shù)據(jù)信息提供技術(shù)支撐；二、在綜合分析評價(jià)和模擬預(yù)測中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。于城市地理空間數(shù)據(jù)而言，地理信息系統(tǒng)能夠做好編碼、存儲及提取等工作，且能夠通過命令、函數(shù)與模擬程序分析的形式，把自然過程、決策及傾向發(fā)展結(jié)果通過這些數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來，通過對此類過程發(fā)生發(fā)展的模擬，能夠定量分析、預(yù)測其今后的結(jié)果，進(jìn)而對自然過程結(jié)果進(jìn)行預(yù)知，最終對各個(gè)決策方案的效果進(jìn)行比較、分析，從中選取最佳決策，防范不良結(jié)果的產(chǎn)生；三、地理信息系統(tǒng)空間查詢、空間分析功能的應(yīng)用。促使城市規(guī)劃進(jìn)入定量化分析的功能為地理信息系統(tǒng)空間查詢、空間分析，這種方式能夠更便于圖片、文字間的分析以及相互訪問，能夠通過地理信息系統(tǒng)特有的功能，如圖形拓?fù)潢P(guān)系、網(wǎng)絡(luò)分析等，對城市規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行有效處理；四、于城市規(guī)劃過程而言，GIS因其能夠快速更新數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行空間分析，能夠?qū)⒘己玫募夹g(shù)支撐提供于城市規(guī)劃的動態(tài)調(diào)整。通過GIS的應(yīng)用，可監(jiān)督城市規(guī)劃的進(jìn)程，通過實(shí)時(shí)反饋可適當(dāng)調(diào)整規(guī)劃方案，保證城市規(guī)劃處于良好狀態(tài)。

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GIS在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1建立城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫

城市發(fā)展現(xiàn)狀為城市規(guī)劃完成的基礎(chǔ)，向GIS數(shù)據(jù)庫內(nèi)輸入各層的所有數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)、分類及計(jì)算所有空間信息，進(jìn)而形成所需的各類圖表，并進(jìn)行有關(guān)專題圖的繪制，通過地理信息系統(tǒng)結(jié)合各類先進(jìn)技術(shù)，如3D技術(shù)等，也可形成虛擬的真實(shí)空間，為更好分析城市規(guī)劃現(xiàn)狀提供幫助。

3.2用地規(guī)劃和輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)

用地規(guī)劃是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其包含根據(jù)等級對城市用地進(jìn)行合理劃分，適度分析評價(jià)城市用地及用地分類等。按照地形、工程地質(zhì)、坡度等，城市用地根據(jù)地理信息系統(tǒng)的疊加分析功能進(jìn)行適度評價(jià)，以此對城市規(guī)劃用地的布局進(jìn)行指導(dǎo)。

GIS的應(yīng)用可對科學(xué)、合理規(guī)劃設(shè)計(jì)起到輔助作用，如城市公路網(wǎng)絡(luò)的生成、城市市政管線設(shè)計(jì)與用地地塊規(guī)劃等。于公路網(wǎng)路生成而言，需疊加顯示地形圖和用地功能區(qū)劃圖，所有道路中心線應(yīng)在新專題層加以確定，以此達(dá)到路網(wǎng)數(shù)據(jù)層形成的目的。

3.3公共設(shè)施的選址

公共設(shè)施選址可充分應(yīng)用GIS空間分析功能，大型超市選址、設(shè)計(jì)旅游景點(diǎn)等。如大型超市選址方面，通過GIS路網(wǎng)底圖、家庭社會經(jīng)濟(jì)狀況數(shù)據(jù)及房產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)等，分析與統(tǒng)計(jì)各個(gè)級別信息，隨后按照分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行超市選址地點(diǎn)的確定。在設(shè)計(jì)旅游景點(diǎn)時(shí)，應(yīng)按照其基礎(chǔ)地形圖、土地利用、交通等數(shù)據(jù)，以及通過GIS緩沖區(qū)分析、坡度坡向分析等，隨后進(jìn)行旅游相關(guān)區(qū)分布圖的設(shè)計(jì)，以此將其用地合理性充分體現(xiàn)出來，按照具體現(xiàn)狀進(jìn)行旅游景點(diǎn)地址的確定。在上述各類公共設(shè)置選址方面，能夠?qū)IS的空間分析的作用充分發(fā)揮出來。

3.4城市豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)

地形與城市規(guī)劃所有階段存有密切聯(lián)系，通過地形的合理運(yùn)用，能夠確保工程成本低、科學(xué)設(shè)計(jì)及具備良好的景觀等。地形不規(guī)則三角網(wǎng)模型在地理信息系統(tǒng)內(nèi)形成，通過空間分析作用能夠?qū)λ杞ㄔO(shè)位置的地形進(jìn)行探究，且保證土方平衡計(jì)算的準(zhǔn)確性與及時(shí)性。

4影響GIS成功應(yīng)用的因素

GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用雖然取得了很大的進(jìn)展，但其并沒有被真正充分應(yīng)用，要使GIS技術(shù)能充分應(yīng)用到城市規(guī)劃中就必須首先要分析影響其應(yīng)用的因素。（1）GIS的用戶界面缺乏友好性，且分析功能缺乏通俗性，導(dǎo)致普通人不易掌握運(yùn)用，同時(shí)GIS建設(shè)投資巨大，見效時(shí)間長，需要實(shí)時(shí)維護(hù)不斷更新才能真正充分發(fā)揮其功效。（2）網(wǎng)絡(luò)模式問題，目前，基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)多采用前后臺的工作模式，通常由“前臺辦公運(yùn)行系統(tǒng)”和“后臺數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)”組成。而要成功實(shí)現(xiàn)前后臺工作模式，必須依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式。但迄今為止，我國城市規(guī)劃部門采用的網(wǎng)絡(luò)模式一般為局域網(wǎng)，在GIS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程過程調(diào)用功能

5結(jié)語

綜上所述，GIS技術(shù)由于具有豐富的空間數(shù)據(jù)庫、便于瀏覽使用且具有分析功能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域。目前傳統(tǒng)的規(guī)劃模式仍然影響著城市現(xiàn)代發(fā)展規(guī)劃工作，更好的將GIS技術(shù)應(yīng)用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，才能保證城市規(guī)劃的質(zhì)量，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、有效性，才能為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的發(fā)展提供可靠保障。endprint