城市规划管理中地理信息系统的应用

张会松

摘要：基于提高城市规划管理水平的目的，针对城市规划管理中地理信息系统的应用，做了简单的论述。首先，分析了地理信息系统的应用优势。其次，以实例分析了城市规划管理中地理信息系统的应用。再次，总结了地理信息系统的应用领域。最后，展望了城市规划管理中地理信息系统的应用趋势。从城市规划管理工作实践来说，有了地理信息系统的支持，极大程度上提高了工作效率和质量，具有推广应用价值。

关键词：城市规划管理；地理信息系统；信息化；智慧化

城市规划对城市发展，有着很大的影响。目前来说，城市建设发展朝向智慧化、现代化方向持续发展，发展速度不断加快，传统的发展问题，比如空间规划不合理问题等日益突出，给城市规划管理工作提出了更高的要求。若想要不断提高城市规划管理水平，深度分析此课题，提出有效的规划管理技术和方法，有着现实的意义。

1.城市规划管理中地理信息系统的应用优势

基于GIS技术构建的城市规划管理信息系统，为城市规划管理工作，提供了强有力支持。城市规划和管理系统的功能如下：

（1）数据处理和地图显示。基于两种功能，能够为土地利用、社会经济和环境等各类资料的存储，提供技术保障；通过数据库查询，能够获得具有应用价值的信息，通过专题地图全面显示事物的空间分布情况。

（2）空间分析以及空间模型。从实际应用来说，为统计、选址以及土地适宜性评价、土地利用-交通模型等提供技术支持，通过专题地图的形式，展现分析结果。

从GIS技术的应用来说，在城市规划管理方面，有着以下几点优势：

（1）优化了地图制作流程。引入GIS技术，方便地图的获取，增加现势性，有效缩短了地图的制作时间，降低了资料存储费用。

（2）便于数据信息的查询与检索。

（3）能够快速获得各类信息，为城市规划提供多种方案。

（4）GIS技术的应用，提高了城市规划的分析能力，增强了和公众以及非专业人员的交流与沟通。

（5）提高了城市规划管理服务质量，有效短了工作时间，比如建设申请等。总的来说，GIS技术的应用，为城市规划和管理工作的开展，提供了极大的便利。

2.城市规划管理中地理信息系统的应用实例

2.1案例概述

以某城市轨道交通规划选线项目为例，设计线路周围0.5km2范围内作为试验区，通过结合应用GIS技术、BIM技术和无人机倾斜摄影技术等，辅助交通规划的开展。现结合技术的具体应用，分析其发挥的作用。

2.2技术的应用方案

规划设计工作流程：

（1）对规划区域，利用无人机摄影技术，开展倾斜摄影，获得地面分辨率为5cm的影像，构建实景三维模型。

（2）对获得的BIM模型数据以及GIS数据进行融合，存储到三维可视化平台，实现对轨道交通规划线路周围地理信息的有效利用。

（3）基于规划信息系统，为交通线路的选择，提供指标分析和站点合理性分析等的支撑。引入GIS技术和BIM技术等，有效解决了轨道交通线路设计的空间冲突问题和线路设计质量问题等，弥补了二维轨道交通线路设计的不足之处[1]。

2.3规划选线

基于搭建的3D GIS系统，利用倾斜实景三维模型大场景，加载反映当前情况的地理信息数据，即POI和建筑矢量面数据以及地下管线数据等，同BIM模型数据相互结合，实现宏观和微观层面的把控，对轨道交通线路相应范围内，实施一张图管理，通过微观信息和宏观GIS数据的有机结合，保证线路设计规划的全面性和完整性，提高信息资源的综合利用率。具体应用如下：

（1）道路红线数据。交通网络规划设计，要做好建设所需的预留，实现对用地矛盾的有效控制。规划时，利用倾斜摄影获得的实景三维模型数据，利用3D GIS平台，进行道路红线数据的加载，为后期工作提供支持，比如数据查询以及规划控制用地指标的分析[2]。

（2）POI数据。利用POI数据，可以获得房产小区和超市等属性资料，能够全面反映当前的情况，为后期的分析查询提供基础，辅助线路设计和出站口设置，保证规划设计的合理性。

（3）建筑矢量面数据。规划时，要做好经济性的把控。这需要利用建筑矢量数据，比如建筑面积和名称等，获得关于拆迁分析的数据。如图1。

（4）地下管线数据。开展轨道交通规划设计，既要做好地上部分的设计，还需要反映并且分析地下部分。基于GIS平台，进行地下管线三维模型的加载，可以清晰地展现各类管线的走向和分部，比如给水管道等，通过查询相关属性，实现对线路和管线冲突问题的避免，实现线路地上地下一体化综合分析。

（5）BIM模型数据。按照轨道交通设计图纸，构建地铁站内部的BIM模型，进而展现管线排布情况和各类有关信息。基于3D GIS平台，通过将实景三维模型数据和BIM模型数据的有机融合，全面反映现状与设计协调情况。

2.4分析实例-拆迁量

从轨道交通规划设计来说，线路的选择，要做好建设线路和周围建筑之间协调关系的分析，减少拆迁，实现对建造成本的有效控制，保障线路建设的经济性。这需要对交通线路一定缓冲区内的建筑数量以及建筑面积，开展统计分析，获得拆迁量、商住宅占比，深度分析數据，获得拆迁成本，优选建设的线路[3]。

3.城市规划管理中地理信息系统的应用领域总结

3.1 GIS空间分析和规划决策

城市规划中的多数问题都有和空间问题有着直接关系，例如城市建设用地的适宜性评价，需针对土地用途开展评价和分析，最终确定最终的方案。引入GIS技术，通过土层的叠合与处理，使得各个独立影响因素和相应土层对应，为土地适宜性分析提供支持。应用流程如下：

（1）确定问题。细化和分解决策目标，进行所需的环境数据收集整理。

（2）选择准则。选择准则的原则具体为，最大程度上反映实际情况；尽量简洁，方便决策的简化。

（3）确定选项，即参加评价的选项；确定权重。

（4）决策和敏感度分析。利用GIS软件的功能模块，比如Arc GIS空间分析功能模块，进行数据空间分析，通过表面分析和重分类等，获得相关信息[4]。

3.2数字航摄和遥感影像服务

从城市规划建设实际来说，要结合当前城市发展问题，比如土地开发速度快等，分析面临的问题，比如耕地少和环境退化等。这需要获取相应的地理空间信息，掌握土地资源现状。传统的调查方法，难以达到快速调查的要求，而且数量大、标准不一，数据信息的质量水平不高。引入数字航摄、遥感技术以及计算机技术等，进行地理信息的调查和监测，能够及时获得动态化数据信息。城市规划和管理中，数字航摄以及遥感技术的应用日益广泛，能够提供可视化服务，例如背景地图以及三维景观模型等。根据监测结果，对规划实施的情况进行检查，能够快速定位非法建设用地等，在城市规划动态化监管以及城市测绘更新等方面应用，发挥着重要的作用[5]。

3.3空间信息可视化和景观仿真

从城市规划的研究角度来说，空间信息可视化为研究的热点，主要围绕科学计算可视化。传统的规划模式下，使用二维平面图纸或者三维模型，进行城市空间和规划设计意图等的表达，难以达到全面展现的效果。基于计算机图形图像处理技术水平的不断提高，空间信息可视化水平不断提高。城市规划管理领域，应用三维规划方案审批辅助决策系统，能够为高层决策者以及广大公众提供支持，便于非专业人员更好地理解规划设计方案的核心理念。可视化表达越贴近真实，越有利于规划师、公众的沟通[6]。利用三维可视化，能够为不同的主体提供服务，比如管理人员和规划设计人员等，以真实城市为背景，通过对规划方案中的建筑以及环境，开展三维仿真建模，使得相关主体可通过模型，实现对单个物体以及整个场景的精准分析。利用城市空间数据库，实现准确快速高效的互动编辑，能够更好地进行互动展示和成果输出，为各类项目的规划以及设计等工作开展，提供三维可视化技术支持。目前来说，可为城市规划提供支持的三维可视化软件比较多，比如三维规划方案审批系统，具有快速三维建模功能和规划信息查询功能以及多方案对比功能等，提高了规划方案的展现效果[7]。

3.4规划管理信息业务服务

按照城市规划体系划分，规划业务包括编制与管理。从日常业务来说，涉及规划编制成果的管理，以及建设申请的审批等。各类业务的开展，都需要利用管理信息系统。引入GIS技术，实现其和规划管理业务信息系统的有效集成，能够提高规划业务数据的管理水平，便于数据信息的管理，发挥着空间数据库的功能作用，规划实施环节能够实现地理数据信息的采集，同时具有空间查询功能和属性查询功能等[8]。

3.5地理信息系统和城市规划模型的结合

从城市规划管理实践来说，将地理信息系统和城市规划模型相互结合，能够模拟远景发展设想方案，并且将模拟结果，通过专题图的形式显示，方便决策人员理解以及判断。利用GIS技术，能够实现对人口和经济增长的高效预测，可为人口估算和经济增长趋势分析，提供相应的支持。构建空间模型，进行空间分布的模拟分析，对模型结果开展评价实现预测分析。目前来说，常用的空间相互作用模型，主要包括一般引力模型和一般潜能模型等，借助GIS技术，发挥其空间数据管理优势和属性数据管理优势，实现数据共享，能够降低数据收集以及更新的成本[9]。

4.城市规划管理中地理信息系统的应用展望

从城市的发展角度来说，逐渐朝向智慧城市发展。智慧城市的建设不断提升，达到细胞级和精细化水平。行业前沿积极探索基于地理信息系统构建精准3D模型，实践数字孪生，指的是对应物理空间的城市，在数字空间内，建造1个匹配的数字孪生城市。从城市规划的角度来说，在规划开始时进行城市数字化建模，为城市规划设计和建设以及运行等方案的模拟以及发展推演，提供技术支持，能够实现对人口空间的分析，以及支撐公共设施布局分析、基础设施建设分析等，为城市决策以及管理，提供相应的数据信息支撑，促使规划建设管理一体化业务融合以及数据的动态融通。

目前行业领先企业正在尝试利用达索系统的3D解决方案，结合利用GIS软件以及应用平台，推动建筑行业、城市领域以及地域开发行业的技术转型。从GIS技术和BIM技术的发展角度来说，两者同向而行。两种技术的互补性很强，通过宏观和围观的有机结合，为智慧城市建设，提供了技术支持。其中，BIM技术的擅长领域为建筑设计和桥梁设计，致力于微观领域的规划设计管理。而GIS技术的优势领域为城乡规划和建设项目，致力于宏观世界的规划管理。通过技术的结合，提供了设计、建造以及管理全生命周期一体化的解决方案，能够在设计阶段进行城市设计和规划审批；开展建设阶段，依托GIS技术和BIM技术，实施建设监督管理；管理阶段依靠两种技术，进行建筑和园区以及城市的运维管理。技术的融合，有效解决了城市与地域问题，为智能城市以及大型交通基础设施的建设，提供技术支持。

未来，更多的现代化技术手段，将会被广泛应用于城市规划管理，通过和GIS的融合，能够增强城市规划和管理系统的功能，满足各项规划和管理工作的需求，推动城市规划建设发展。地理信息系统的不断发展完善，其功能和应用效果将会不断增强，有着重要的意义[10]。

5.结束语

综上所述，城市规划管理实践中地理信息系统的应用，发挥着重要的作用。从地理信息系统的实际应用来说，能够为建筑规划建设和轨道交通设施规划建设等，提供强有力的技术支持。在具体实践中，结合运用各类技术手段，比如BIM技术等，搭建三维可视化模型，能够为规划决策和管理提供有力的保障。

参考文献：

[1]蔡华俊，唐涛.城市交通管理地理信息系统的设计与实现[J].居舍， 2019（28）：171.

[2]胡曦.地理信息系统在城市规划管理中的应用探究[J].智能城市， 2019， 5（18）：119-120.

[3]张意茹.土地资源管理中地理信息系统的应用研究[J].住宅与房地产， 2019（27）：152.

[4]赵子良，石德强，汪玮.基于地理信息系统和遥感的区域地质灾害易发分区研究——以咸宁市咸安区为例[J/OL].资源环境与工程：1-8.

[5]王晓燕.测绘地理信息系统建设中的数据采集工作探讨[J].科学技术创新， 2019（26）：74-75.

[6]黄智涛.城市规划测绘中地理信息系统的运用[J].科技创新与应用， 2018（15）：163-164.

[7]王学勇.城市规划管理中地理信息系统的应用研究[J].农村经济与科技， 2017， 28（22）：150+152.

[8]杨汉尘.城市规划测绘中地理信息系统的应用探讨[J].科技创新导报， 2017， 14（25）：134+136.

[9]何安娜.地理信息系统在城市规划管理中的应用探究[J].江西建材， 2017（09）：46+50.

[10]陈俊.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[J].建材与装饰， 2016（24）：195-196.