土地利用规划设计中GIS的应用

2019-01-13付银香

魅力中国 2019年29期

付银香

（山东博林地理信息有限公司，山东德州 253000）

如何充分利用有限的土地资源，已经成为社会所面临的重要难题之一。土地利用规划的出现是解决这一问题的有效手段，通过对现有土地资源的科学合理的管理和规划，可以最大限度地发挥土地利用的综合效益，从而使社会经济全面、协调、可持续发展。基于地理信息系统强大的空间信息处理、分析功能和土地利用规划对空间信息的需求，将GIS应用于土地利用规划中具有很大的优越性。

一、GIS简介

地理信息系统是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科。它是将计算机硬件、软件、地理数据以及系统管理人员组织而成的对任意形式的地理信息进行高效获取、存储、更新、操作、分析及显示的集成。近年来GIS技术发展迅速,其主要的源动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求;另一方面,计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段。

完整的GIS主要由四个部分构成:硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。空间数据库反映了GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表达方式。GIS具有强大的功能,包括数据采集、存储、处理、分析、模拟和决策的全部过程。如下:

（一）数据采集与输入

数据采集与输入，即将系统外部原始数据传输到GIS系统内部之过程，并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式的过程。多种形式和来源的信息存在着综合和一致化的过程。数据采集与输入要保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。

（二）数据编辑与更新

数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成；图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、投影变换以及误差校正等。数据更新则要求以新纪录数据来替代数据库中相对应的数据项或纪录。

（三）数据存储与管理

数据存储与管理是建立地理信息系统数据库的关键步骤，涉及到空间数据和属性数据的组织。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。空间数据结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据与分析的功能；在地理数据组织与管理中，最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。

（四）空间数据分析与处理

空间查询是地理信息系统以及许多其它自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能；而空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别，模型分析是在地理信息系统支持下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，它是地理信息系统应用深化的重要标志。

二、土地利用规划设计中GIS的应用

土地利用设计是在土地应用环节，对今后计划与安排一定地区土地应用，按照地区社会发展及土地自然历史属性，在空间与整体技术经济方面，实施土地资源分配与组织土地应用策略。基于地理信息系统的土地利用设计，能够及时更新土地应用数据，还能够和计算机、信息库等技术相统一，提升工作效率，加快信息化建设速度。

（一）土地适宜性评定

土地适宜性评定是评估土地在特殊经营管理能力下，对选择利用种类适宜情况的过程。经评定土地结构对不同利用种类的适宜性，能够确定土地对各种利用种类的适宜性和适宜性的数目、质量及结构特点，支出影响评定利用种类的制约因素和制约程度，进而为土地利用整体设计提供依据。利用GIS系统，结合相应的信息模型，合理使用现有的信息资源，对土地适宜程度展开单因素评估与多因素整体评估，实现评估区土地适宜性的级别。其具备相应的统计、研究、设计与管理作用，集信息管理、土地评估、办公智能化为一体，有效推动了土地适宜性活动的标准化、系统化与现代化。

（二）土地利用规划编制图件

GIS具有强大的数据管理和分析功能，可对信息直接进行处理、传递、转换和图像表达，为规划提供依据。其强大的制图功能，可依据规划方案，输出所需要的图件。

（三）土地利用规划管理与监测

土地利用规划实施管理在GIS的应用中占有重要地位，在土地规划实施管理中运用GIS，可大幅度提高管理的高效性和精确性，并可以改变原有的土地规划和管理的组织结构、管理方法和管理程序。

（四）基于地理信息系统编制设计方案中的应用

基于地理信息系统的土地设计方案制定，具备模型化、定量化、多样化、动态化等特征，制定出的设计方案更为合理。设计方案的确定始终包含多种方案的仿真、评估和对比。GIS能够按照现有数据、设计模型、上轮设计状况等智能形成不同参数背景下的设计方案，通过图像、表格等方式体现出不同方案，且能够模拟落实不同方案的情况。土地利用设计专家与管理、决策组织能基于GIS系统实现协同设计。在协同设计条件下，既能实现设计方案的可视化，而且提供研究环境，确定修编设计方案的处理工具。