城市规划中地理信息系统技术的应用分析

傅维华 杨建伟 刘恒利

（嘉兴市和诚测绘有限公司，浙江 嘉兴 314000）

1 前言

地理信息系统(GIS)是在计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据或图形产品的计算机系统，GIS技术在全球范围的迅速发展及其具有的强大生命力是与其对地学信息的处理功能强大而紧密相联的，作为一个空间信息系统，GIS具有五项基本功能，即数据输入、图形和文本编辑、数据存贮与管理、空间查询与空间分析、数据输出与表达。积极推广和应用地理信息系统(GIS)，对于提高城市规划的编制和管理水平具有十分重要的意义。

2 城市规划对信息处理的新要求

新时期，随着观念的转变，社会的发展，城市规划领域对规划与管理信息的处理有了新要求。

2.1 类型数据处理的综合性

城市规划与管理涉及地理要素和资源、环境、社会经济等多种类型的数据。这些数据在时相上是多相的、结构上是多层次的，性质上又有“空间定位”与“属性”之分，既有以图形为主的矢量数据，又有以遥感图像为源的栅格数据，还有关系型统计数据，并且随着城市社会的发展，数据之间的关系将变得更为复杂，这就要求对统计数据与现状图件进行综合分析。

2.2 服务对象的多层次

现今，规划与管理信息的使用对象，不仅有政府主管部门、专业部门和公众的查询需要，还有管理、评价分析和规划预测的不同用户的需求。由于服务对象的多层次性，这对规划设计与管理信息处理提出了很高的要求。

2.3 时间上的现势性

随着城市化进程的加快，城市规划必须加快其更新速度，以适用城市的加速发展。此外，由于弹性规划、滚动规划模式的倡导，规划的制定与修编周期大大缩短。这些变化对规划与管理信息提出了“逐日更新”的要求，以确保信息在时间上的良好现势性。

2.4 空间上的精确性

由于现代规划与规划管理结合的更加紧密，规划设计正从总体规划到详细规划层层深入、互相衔接，最终必须落实到地上。这在空间上，要求提高规划布局图空间定位的精确性。

2.5 信息管理的规范化、智能化和可视化

从规划编制到规划实施的过程中，产生了大量的数据，包括现状的和规划的，而在规划实施后又有了新的现状数据.因而，规划信息管理任务日趋繁重。如何将规划数据规范化，并进行科学的组织与管理是现代城乡规划的重要任务之一。同时，如何与办公自动化实现一体化，并对信息产品进行可视化处理，以便用户简单、明了地进行使用，也将是未来城乡规划信息技术研究的重要方向。

3 GIS在城市规划中的应用

3.1 GIs引入城市规划的意义

GIS为认识物质城市打开了新的视野，并提供了全新的城市规划、建设和管理的调控手段。GIS无疑将为调控城市、预测城市、监管城市提供革命性的手段，对传统方法是一个巨大的挑战。同时，这种手段是一种可持续、适应城市变化的手段，从而为城市可持续发展的改善和调控提供了有力的工具。

3.2 GIS在城市规划中的应用

城市规划中要处理的问题，它涉及资源环境、人口，交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。GIS的数据库管理有利于将这些数据信息归并到同一系统中，最后进行包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划，公共设施配置以及城市环境的动态监测等。

目前，根据城市规划业务及地理信息系统中技术手段的不同，GIS的应用主要有：地理信息系统与城市规划报批：虚拟现实及多媒体网络技术与城市规划；嵌入式地理信息系统与城市规划；地理信息系统与遥感技术结合等。

GIS在城市规划中应用越来越广泛，如进行城市规划用地评价，快速城市规划专题图的制作，历史文化保护及风景保护。另外，可把地理信息系统作为一种技术手段进行城市规划的研究工作，如城市扩展研究等。

虽然GIS可以较好的应用在城市规划从资源调查到规划实施监督的各个程序之中。但是，现在国内GIS技术在模拟预测、多方案比较、方案评估等阶段还没有得到很好的发挥。GIS在国内城市规划中的应用主要服务于规划管理部门，系统的功能一般局限在“查询与简单分析”的应用第一层次。整体来说，GIS在国内城市规划中的应用还刚刚起步。

4 数字化城市规划管理系统的实践

4.1 城市规划管理系统的构成

城市规划管理信息系统一般由以下几个部分构成：满足“规划局业务办公要求”的《规划管理审批系统》；满足“基础信息管理系统”及“决策支持系统”要求的《规划地理信息系统》；满足“决策支持系统”要求的《方案审查系统》。根据要求可以增加用于城市规划信息发布系统的《多媒体系统》；用于规划设计及地理信息系统添加和办案绘图辅助的《规划设计软件》等功能模块。

4.2 数字化城市规划管理

4.2.1 三维Web化阶段

这个阶段是城市规划管理信息系统为实现数字城市最终目标而经历的探索阶段。其特点是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用3s技术(遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统G1S)、感测、仿真和虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行三维数字化虚拟实现。这将是城市规划管理信息系统与城市地理信息系统相互结合，并存储在计算机网络上的能提供远程用户访问的一个新的城市空问。

4.2.2 城市规划设计

UGIS应用的建设对数字化技术在规划领域的应用创造了条件。首先，通过UGIS技术可以直接地将现实中的城市地形、地貌和城市空间形态、建筑物等信息输入计算机系统，是规划设计的依据更加准确和及时。其次，通过计算机应用系统绘制出一张张符合要求的城市发展蓝图，包括总体规划冈、详细规划图、分类图等工作用图。第三，可以采用仿真、虚拟现实等技术对规划设计方案进行分析、比较和浏览，用语与实际效果的比较及发展预测。最后，还可以根据社会公众的意见及时修改和调整，使城市的规划设计方案更加符合城市发展的需要。

4.2.3 城市交通管理

在UGIS应用的同时将城市道路系统与交通管理部门需要的交通管理信息叠加，通过信号等管理、警力配置系统、每辆车配置的专用传感器，可使设置在路边的信号采集设备及时将每辆车在城市中的流动情况反馈到数据处理中心，数据处理中心将采集到的数据和预设的交通规划全景情况进行分析、对比并将结果送到指挥中心，指挥中心的计算机系统对相关路段的交通信号进行控制，通过信号的变化对交通流量进行调度。指挥中心利用无线设备，将有关信息再送到值勤交通管理人员的接受设备中，直接进行现场指挥和调度，保持交通的畅通。

5 结束语

GIS技术的发展，为社会诸多行业领域的发展带来了机遇，目前GIS技术推广到城市规划行业尚存在诸多制约因素的情况下，如何抓住GIS技术发展带来的机遇，并从中受益，是GIS技术应用及城市规划行业首要解决的问题.对城市规划行业来说，开拓GIS的应用，首先是要使规划师们熟悉GIS的基本原理和技术，其次还包括规划、管理工作自身的更新、扩展，因为很多应用上的局限来自规划本身还不适应实际的需要.因此，人才问题将成为GIS推广应用的一个关键性制约因素。

[1]叶如棠.地理信息系统技术是城市规划管理和规范化的重要手段[J].地球信息，1998-02-15.