GIS技术在城市规划中的应用与发展

马攀

摘 要 在阐述GIS及城市规划的理论上，探讨GIS技术在城市规划中的作用，并对GIS技术在城市规划的具体应用领域进行分析。

关键词 GIS技术；城市规划；信息系统；数据库

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0109-01

城市规划作为一定时期的城市未来发展蓝图，是对未来城市的合理布局及综合安排市政工程建设的综合部署，是城市建设管理的依据。自20世纪80年代始，CIS被广泛应用社会各行各业，城市规划是主要应用领域，为城市规划提供数据管理、分析、市政建设及环境监测，是城市规划的重要辅助手段。

1 GIS及城市规划概述

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机软件、硬件系统支持下对地理空间数据进行“采集、管理、运算、分析”的计算机系统。CIS在处理城市规划、建设、环境、能源等社会问题具有重大优势，因CIS是涵括计算机科学、测量学、地理学、地图学等多门综合学科集成的技术，对城市人口、资源、环境、经济等储存大量信息，其最大特点就是进行空间操作，对空间数据进行储存、管理并加以分析。CIS具有数据输入、文本图形编辑、数据管理分析、空间查询、数据输出与表达等五项基本功能。

城市规划（Urban Planning）是人类在当前城市发展中对未来人类生活空间做出的空间意志安排，从大范围而言可涉及到国土、城市区域规划，从小范围而言可涉及到建筑群体空间规划。城市规划是一定时期内的社会发展意识形态，可调控城市空间资源、指导城市建设，是一个无限循环的动态过程。因此，从本质上来讲，城市规划是对城市人居环境并以城市布局为主要对象的空间规划，其根本任务是确保未来人居环境，确定城市性质、规模及发展方向，并对城市各项资源进行统筹安排，合理布局，综合部署，实现经济可持续发展。

2 GIS技术在城市规划的作用

1）GIS为城市规划提供直观和理性的工具。以往在城市规划中常用CAD软件，这是一种图形编辑强但数据管理弱的软件，一般用来作为城市规划绘图。而CIS具有对数据管理分析强及图形编辑也强的软件，弥补了CAD软件的不足，使得数据的图形表现及属性数据空间分析能力有大幅度提升，为城市规划提供直观且理性的工具。

2）GIS对规划数据的存储、查询与管理。CIS具有强大的数据储存、分析功能，不同于一般的数据库，可以管理海量的空间数据及属性数据，并能提供良好的数据维护，实现数据更新及支持多种形式数据；同时，CIS还能做到数据集中管理、其数据分析与应用程序各自独立，数据冗余度小，使数据能得到很好的储存与管理，其作用应用面广泛。当前城市规划的数据可以分为：规划文档信息、规划专业数据、基础地理数据等。利用CIS入库，可以对这些数据进行检索、查询、统计、计算、分析、管理、储存、输出、显示等，实现了数据管理的规范化与自动化，提高了城市规划水平及城市建设项目的审批质量。

3）GIS在规划决策中的作用。CIS在城市规划中最重要的作用就是进行空间分析的决策支持，CIS利用地学信息能处理空间叠合、插值、缓冲区及空间链接等数据管理、空间分析、地图显示及空间模型。通过对城市规划的空间分析，能很好对城市规划方案进行模拟、选择、评估，发挥着重要的规划决策作用。

3 GIS技术在城市规划的具体应用领域

1）GIS在城市交通规划中的应用。CIS在社会中应用广泛，在具体的应用中，城市交通规划属于应用最多的领域。国外CIS已被应用到交通规划、交通关系、道路设计等众多方面，极大提高了相关部门的管理水平，带来了丰厚的社会效益。在国内，北京、上海、深圳、广东等发达城市先后也利用CIS辅助交通规划，取得了良好成绩。城市交通规划主要是交通空间分布及土地使用情况，而这些在CIS数据里都能直接反应，能很好地辅助管理图形数据库与交通规划数据库。

2）GIS在城市土地利用规划中的应用。人类对大自然改造最为激烈、最为集中的地域莫过于城市，城市土地利用周期短、变化快，尤其在当前经济飞速发展的今天尤为突出，这给城市土地的动态监测工作带来阻碍，极大影响城市规划部及土地管理部的工作效率。CIS具有叠置（Overaly Naalysis）分析功能，通过对不用时间阶段的土地遥感图像进行叠加，能清晰动态反应出土地利用变化情况。与此同时，利用CIS的叠置功能，还能对城市中人口密度、经济状况、用地等级、城市交通等进行分析，提出各项所需数据以评估出正确的土地利用情况，使之成为今后土地规划利用的重要依据。这样一来，CIS就可以制定出正确的城市规划目标、方向、方案。

CIS对城市规划具有重要的作用，作为城市规划的有效辅助工具不容置疑。在应用上，除上述在城市交通及土地规划外，还被作用于城市管理、城市总体及详细规划中，它们应用广发与上述基本一致，也就不做过多阐述。

4 GIS在城市规划中的发展

展望未来，必定会CIS、RS、GPS相结合，GIS与CAD相结合，三维GIS等为一体的规划信息系统，进而引导城市未来发展，提高城市管理水平，是当代城市规划的必然发展方向。

1）CIS、RS、GPS相结合。未来的3S技术的融合将给城市规划带来新的效果。3S将用以直接的数据服务来对观测对象进行动态的快速观测、追踪、分析与模拟，并进行高度的定量描述，进而实现短周期、动态化的检测效果。在此过程中，还可以加入数字摄影测量机多媒体技术，这均将大大提高城市规划的动态监测性，实现城市的协调发展。

2）GIS与CAD相结合。CAD是一种图形编辑强但数据管理弱的软件，在20世纪90年代，CAD经历了从手工绘图到计算机绘图的变革，当随着信息技术的发展，CAD的应用在目前也只能作为CIS的绘制效果图数据源，辅助CIS进行二次开发，建立专属的CIS属性数据库。这二者的结合将会对城市规划中控规编制带来重大便利。

3）三维GIS。三维CIS将实现虚拟现实技术，将城市规划的模拟更加立体化，效果更加形象化。三维CIS能将拟建的建筑物从外观、高度、空间形态整合一体，形成立体三维仿真模型，通过CIS进行展示分析，真实再现审批建筑物空间、环境等关系的协调性，以动态交互实现建筑设计的全方位对比，有助于评审专家与决策者选择更加适合的方案，大大提高了城市规划的前瞻性。

综上所述，CIS在城市规划中取得了重大成果，是作为城市规划的重要辅助工具，我们相信，未来随着GIS的不断变革与政府的支持，CIS在城市规划中的应用前景将更加广阔。

参考文献

[1]呼云霄，高宇.探索CIS技术在城市规划中的应用[J].城市建设理论研究，2014（08）.

[2]林文琦.GIS技术在数字城市规划中的应用[J].中国科技博览，2013（34）.

[3]赵永统.城市规划领域CIS技术的分析及应用[J].城市建设理论研究，2013（49）.endprint