GIS技术在城市规划中的应用

宋宁

（太原市城乡规划设计研究院，山西太原 030002）

0 引言

我国经济水平在改革开放以后持续上涨，城市化进程不断加快，在为市民提供了更加便捷的生活和生产条件的同时，传统城市规划中的问题也不断暴露。应用先进的GIS 技术对城市自然条件、地理条件、城市基础条件等数据进行全面的采集和整理，为现代城市规划提供必要的数据参考，能显著提高城市规划的科学性和合理性。

1 城市规划中应用GIS 技术的意义

GIS 技术是一种以地理空间为基础，对整个或部分地球表面空间中相关地理分布数据进行采集、分析、处理、储蓄、显示和描述的技术。将数据应用在城市规划中，能使城市规划人员能结合城市产业结构、人口排布状态和规模、经济条件等实际情况对城市空间进行更加科学的规划，为城市居民提供更加良好的生活条件。具体来说在城市规划中应用GIS 技术具有以下几点意义。

1.1 提高城市规划的合理性

改革开放以后，我国大力发展经济，城市产业结构更加合理，越来越多的农村人口进入城市寻找发展机会，城市规模不断扩大，在进一步促进城市经济增长的同时，也带来一定问题。由于我国历史悠久，各省份的主要城市都已经经过了漫长的岁月洗礼，大部分城市在发展过程中都是以老城区为中心向四周扩大，但传统城市规划理念已经难以适应现代化城市的规划需求。老城区是城市的中心地区也是最繁华的地区，但通常街道狭窄、建筑拥挤、缺少绿化，部分历史名城老城区中还存在历史建筑，改造难度非常高。在城市规划中科学的应用GIS 技术，不仅能让规划人员更加全面地掌握城市地理信息，还能对城市发展的历史数据、趋势数据等进行有效分析，综合各类数据对城市发展生命周期进行分析和预测，使城市规划人员能以发展的眼光看待城市发展与规划的需求，提高城市规划的合理性，为城市的长远发展奠定可靠基础。

1.2 提高数据信息的处理效率

随着社会经济水平的不断提高，人们对城市的需求已不局限于居住、生活、学习和工作几项基本功能，而是要求城市内具有合理的产业结构、优美的绿化环境、完善的民生工程，能更好地满足城市居民对城市功能的多样化需求。这也意味着传统单纯依靠人工方式对城市进行规划难以保障全面性和科学性，城市规划方案的合理性，在城市规划中依托先进的GIS 技术，能全面且快速地对城市中各项地理信息进行采集、整理、分析、处理、储存和应用等，为城市规划提供更多、更加全面的关键信息。

1.3 实现可视化规划

传统城市规划由于受到科技水平的限制，可利用的资源数量较少，尤其是制作城市地理信息地图时，不仅工作量大，且由于地图制作存在滞后性，难以保障地图时效性[1]。通过应用GIS 技术，可实现实时获取城市地区地理信息的地图的目的，还能利用计算机软件和真实的城市数据构建等比例城市三维模型，在城市规划的过程中在模型上对各项规划措施的可行性进行模拟，既能实现可视化规划，又能让规划人员在模拟过程中对规划措施的可行性进行有效验证，及时调整规划方案中存在的不足，促进城市健康发展。

2 GIS 技术在城市规划中的具体应用

2.1 数据的有效储存管理

GIS 技术拥有十分强大的数据处理功能，可在计算机软件的配合下进行数据运算、加工、分类、叠合等，为城市规划提供必要的数据支持[2]。例如城市规划人员可依托不断完善的城市地理信息数据库，快速获取建筑的建造面积、排布密集程度，城市人口密度等指标，并通过分层化数据库对相关数据进行分层识别和整理，从而使城市规划获得更加准确的地理信息数据支持。另外，在进入大数据时代后，GIS 信息数据库中输入了大量未经细化处理的信息，但GIS 技术能根据操作人员的需求对信息进行提取，帮助操作人员完成城市规划。

2.2 辅助城市规划编制

为满足人们对现代化城市功能性的多样要求，城市规划部门会结合城市自身的历史特征、发展现状、地形地貌、社会环境等多种因素确定城市在未来一定时间内的发展目标，并且在该阶段内围绕该目标进行城市规划和建设[3]。在对城市进行具体规划时，要全面地考虑城市内现有空间结构、未来空间扩展、城市交通网络、城市建筑排布等因素，可利用GIS 技术的空间分析功能对以上各项因素进行深入分析，对复杂程度高、规划难度大的城市空间规划问题进行解决。结合地理信息数据库中的真实数据构建选址模型、区位配置模型等，对城市当前和未来各个区域中建筑用地的科学性和适宜性进行推演，其中区位配置模型主要是用于分析城市不同区域中公共服务设施、基础设施等安装位置的合理性，判断城市中各类公共设施能否充分满足周边居民的需求，最大化发挥所有设施的公共价值。

2.3 辅助规划审批

城市规划的科学性和合理性对城市的长久发展会产生直接的影响，任何城市在将要落实某项规划方案时都需要经过多个部门的严格审批[4]。随着城市规模的不断扩大，各个城市中在建工程数量不断上涨，传统层层递交的流程审批方式已经难以适应快速增长的审批业务办理需要。在辅助规划审批中应用GIS技术，使审批人员更加直观、全面地了解工程的情况和信息，审批人员能依托GIS 技术对申请资料与地理信息数据进行必读，快速排查其中存在的不合理内容，并且依托GIS 技术和相关软件，模拟和预测工程建设后对周边区域及城市的影响，确保通过审批的工程能进一步促进城市健康发展。

3 提高城市规划中GIS 技术应用水平的建议

3.1 建立并完善数据库

GIS 技术在应用过程中需要使用大量城市的地理信息数据，建立并不断完善城市地理信息数据库，对提高GIS 技术的应用水平来说至关重要[5]。具体可通过以下几项措施进行地理信息数据库的建设和完善：①应建立并打通地理信息数据的采集渠道，确保各个渠道中采集的地理数据能得到有效地传递。地理信息数据的采集和传递是建设城市地理信息数据库的基础工作，可充分借助城管部门、市政部门、地质勘察部门、工程管理部门等多个部门的力量，对城市地理信息数据库内的信息进行完善；②积极应用GPS、RS 等先进技术，与GIS 技术进行充分的结合，对城市地理信息数据进行多维度采集，保证地理信息数据的时效性和可靠性，还应在完善地理信息数据库的过程中不断对其进行筛选和甄别，不断提高各项信息的综合价值。

3.2 丰富及创新功能模块

随着城市规模的不断扩大，影响城市规划水平的因素多样性越来越强，城市规划对GIS 技术的功能性要求也随之提高[6]。为提高GIS 技术的实用价值，应结合城市规划的发展需求对GIS技术的功能模块进行持续性创新和优化，尤其在群众生态环保理念不断加强的背景条件下，城市规划应将构建生态城市作为GIS 技术功能的开发重点，以保障城市的绿化水平。通过采集不同时期内城市各个区域绿化面积的遥感图像，对各区域中绿化面积的变化趋势进行监控，除季节性原因外，应对各区域中达到阈值的绿化面积进行重点干预，制定相应的恢复生态计划，保证城市内的绿化生态水平。

3.3 构建全面参与的规划机制

传统城市规划是统一交由城市规划部门负责，由城市规划人员执行具体规划任务，在实际规划过程中，可能出现规划效果不尽如人意的情况[7]。相关部门和人员应认识到对城市进行规划是为了给城市居民提供更加方便、良好的生活环境，是一件涉及市民切实利益的公共事务，验证城市规划方案科学性和可行性的最直接方法就是获取市民的评价。相关部门可利用公共社交网络建立和市民之间的沟通渠道，利用GIS 技术和城市地理信息数据库为市民展示可公开的城市规划方案，由市民对城市规划方案进行点评。通过此种方式让城市规划人员更加直观地了解广大市民对城市规划的真正需求，还能扩宽城市规划人员的思路，构建更符合市民需要、更能支撑市民发展的城市规划方案。

4 结语

综上所述，在国家大力发展经济的背景下，城市的产业结构更加合理，城市中人口数量持续上涨，传统城市规划中的问题不断显露，影响城市的可持续发展。随着科技水平的不断提高，GIS技术不断成熟，应用在城市规划中，能提高规划人员对数据的处理水平，辅助编制城市规划方案，辅助进行规划审批，施工功能非常强大。城市规划人员应结合实际情况不断提高GIS 技术的应用水平，才能不断提高城市的规划水平，促进城市可持续发展。