GIS空间分析在城市规划中的应用探讨

何秋妮

摘要：GIS的发展引领着空间分析也在迅速的走向成熟，因为空间分析作为GIS的核心技术，同时也是区别于其它信息系统的主要特征，能够根据地理对象的位置和形态特征等采用相关分析模型对其进行综合性的分析、预测乃至决策和支持。本文针对空间分析在城市发展建设中的作用以及具体内容进行了探究。

关键词：GIS;空间分析;城市规划

引言：

随着GIS技术的发展和社会进步对规划管理要求的提高，GIS技术与规划管理愈来愈紧密结合，GIS利用新的科学方法和手段正推进城市规划编制和管理工作标准化、规范化，使城市规划管理走向定量化、定位化、科学化和自动化道路，建立为城市规划、建设和管理的辅助决策系统，为市民提供便捷高效的服务。作为“数字城市”工程的核心技术，GIS可普遍应用于城市规划实践的各方面。GIS具有反映地理空间关系及综合、统计各种空间和属性数据的能力，为地理自然资源与环境的开发提供了先进技术手段，它的普遍应用将使城市规划工作走上自动化、科学化的道路。

1.城市规划

城市规划的意义在于它对城市发展的指导和控制。城市规划是--个通过对城市未来发展目标的确定，制定实现这些目标的途径、步骤和行动纲领，并通过对社会实践的引导和控制来干预城市的发展。城市规划作用的发挥主要是通过对城市空间尤其是土地使用的分配和安排来实现的。城市规划主要任务体现在：

（1）从城市的整体和长远利益出发，合理和有序的配置城市空间资源。

（2）通过空间资源配置，提高城市的运作效率，

促进经济和社会的发展。

（3）确保城市经济和社会发展与生态环境协调，增强其发展的可持续性。

（4）建立各种引导机制和控制规则，确保各项建设活动与城市发展目标相-致。^【1】

2.空间分析与地理信息系统

空间分析就是利用计算机对数字地图进行分析，从而获取和传输空间信息。由于空间分析对空间信息（特别是隐含信息）所具有的提取和传输功能它已经成为地理信息系统区别于一般信息系统的主要功能特征，也成为评价一一个地理信息系统功能的主要指标之一。空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术，是各类综合性地学分析模型的基础，为人们建立复杂的空间应用模型提供了基本工具。因此，空间分析与应用模型的关系是“零件”与“机器”的关系，不从概念上明确这- -点，就无法在一个适当的综合程度上研究空间分析的体系，也就无法改进GIS系统功能的设计。但是长期以来，空间分析的各种模型和方法没有形成一个统一的体系结构，甚至对空间分析的基本内容也没有形成普遍认同的界定，这一状况对空间分析的理论和方法的扩展，对空间分析与GIS 集成都是不利的。^【2】

3.地理信息系统在城市规划中的应用

城市规划涉及的基本问题是城市i设施祁城市资源在空间上的合理分布，地理信息系统作为存储、分析和管理空间数据的技术，为日益复杂的城市规划工作提供了强有力的辅助工具，可以协助城市规划工作者解决许多实际问题。相应的，GTS在城市规划和城市管理中的研究也日益广泛和深入，研究的角度呈现出多样化的特点，按照研究涵盖的地域空问范围来看，其中包括了城市空间扩展与建设用地格局分析研究、交通规划、上地评价研究、公共设施的选址应用研究、GIS在小尺度的社区景观规划和设计中的应用等方面。

3.1 GIS为城市规划提供直观和理性的工具

常用的CAD软件往往是图形能力强面相对属性数据的管理能力较弱，所以CAD一殷只能作为绘图软件.而GIS由于其对空间数据和属性数据的分祈能力，弥补了原来城市规划纯图形或纯文字的缺陷，使得空间数据的图形表现和属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的工具。^【3】

3.2 GIS对规划数据的存储、查询与管理

GIS不同于--般的数据库，GIS可以管理海量数据，空间数据与属性数据之问不可分割的联系，支持多种形式的数据存储，提供良好的数据维护更新能力数据应用面广等特点。可将城市规划相关的数据，如：基础地理数据、规划专业数据、规划文档信息等输入数据库，利用GIS的空间查询功能对这些信息进行查询、检索、统计、显示、输出，实现管理的自动化、规范化和标准化，提高城市规划的管理水平和建设项目的审批质量。GIS的数据库能做到数据集中管理，数据冗余度小，数据与应用程序相互独立，使得规划数据得到很好的存储及管理。

3.3  GIS的虚拟现实及多媒体网络技术在城市规划的应用

随着虚拟现实及多媒体网络技术的发展，使得城市规划中可使用的技术手段更加丰富。虚拟现实技术应用于城市规划中，可为规划决策者提供一个全新的技术平台，直观地提供现实世界中的各种感觉。通过此种技术，规划师与决策者可以在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中，回测城市的发展和变迁，交互观察城市建筑的风貌，审视城市规划布局。虚拟现实技术在城市规划中主要可以在以下方面进行使用：（1）各种规划方案的比较。把设计单位提供的三维规划方案数据通过一定的接口导入到预定的环境中，在未进行施工建设时即能真实地看到各个方案对周围环境的影响，是否能達到社会、经济和生态的最佳综合效益，比对各种规划方案的优劣，并可反复修改和选择;（2）构建逼真城市环境。目前城市有向立体化、多元化发展的趋势，通过构建逼真城市环境，可以把目前城市规划从二维转换为三维，实现城市规划与管理的飞跃，适应未来城市发展需要。

4.城市规划中空间分析的意义

一般来说，地理信息系统首先是在城市规划和管理中得以发展和应用的。城市规划中的，GIS空间分析主要是指利用GIS的统计分类分析和制图功能，对城市规划中含有空间信息（位置、形状和分布等）的数据项进行统计、分类、比例计算，并形成报表，同时绘制出相应图件的分析过程。在可能的条件下，利用多媒体技术形象和动态的反应地表实况，如将遥感图像、地面摄影像片录像片等均存入GIS内，规划人员要了解规划区域现状时，GIS 除显示统计数据、空间分布外，还显示这些地面情况，帮助规划人员身临其境地掌握现状资料。^【4】

在空间分析研究的深度方面，由于空间分析方法实现了空间数据和非空间数据的一体化处理，因此，能够透过城市空间现象的表面，对深层次的空间关系进行研究分析。在把握城市空间演变机制的基础上，预测模拟城市的未来发展趋势，优化调整城市空间格局，从而改变以往城市规划停留于城市空间问题的表象、就事论事缺乏预见能力的空间分析研究方法，使规划具有更强的深度和说服力，也能更好的面向未来。

5.结束语

GIS技术的发展，为城市规划行业提供了广阔的应用前景.城市规划行业GIS应用系统的建立，可为城市规划和城市建设提供多专业、多层次和多目标的综合服务，并为领导部门提供辅助决策功能;可提高工作效率，实现管理的科学化和自动化，使城市规划行业的规划管理水平满足现代化城市的需要。

参考文献

[1] 张成才，秦昆，卢艳等.GIS空间分析理论与方法[M] .武汉：武汉大学出版社，2004.10.

[2] 吴信才.地理信息系统原理与方法[M].北京：电子工业出版社，2002.

[3] 柏延臣，李新，冯学智.空间数据分析与空间模型[J].地理研究，1999，18（12）：185一190.

[4] 耿宜顺.基于GIS的城市规划空间分析[J].规划师论坛，2000，16（6）：12-15.[5] 郭仁忠.空间分析[M].北京：高等教育出版社，2001.