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【摘要】随着城市化进程的加快，传统的城市规划方式及城市规划管理已不利于城市发展，地理信息系统的发展给当今城市规划领域带来巨大改变。本文试着探讨了地理信息系统在城市规划中的应用，以及地理信息系统在未来城市规划中的展望。
关键词：地理信息系统（GIS）；城市规划；城市建设；应用
中图分类号：TU984文献标识码： A
引言
我国目前正处于城乡一体化建设发展时期，加强对城市的规划建设管理显得尤其重要。如尽早在城市各职能部门中采用GIS技术，建立一个能聚集各种数据信息并能够快速分析和输出的系统，对城市各方面进行管理，对加快城市发展和提高现代化管理水平将起到极大作用。随着城市功能的调整和城市建设的迅速发展，城市地形地貌、用地、规划布局不断发生变化，新建、改建、扩建项目不断增加。传统的城市规划方式已越来越跟不上信息时代的城市规划管理要求。GIS在城市规划中的应用能大大改善城市规划的水平。
一、地理信息系统与城市规划
1．地理信息系统
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）就是指主要由地理学的各种信息为信息源所组建的信息系统。具体指在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析和显示的信息系统地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策、管理和服务等[1]。
2．地理信息系统功能及发展趋势
地理信息系统基本功能主要有以下六方面：数据采集与编辑；数据存储与管理；数据处理和转换；空间分析和统计；产品制作与显示；二次开发和编程[2]。地理信息系统是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新的技术。我国的地理信息系统事业从20世纪80年代初开始起步，经过十几年的努力探索研究，得到突飞猛进的发展。在理论研究方面已达国际先进水平，取得了大量国际领先的研究成果。在应用方面包括国土资源、气象、矿产普查、灾害防治、交通运输、公安消防、国防军事、人口普查、城市规划建设等诸多领域都将地理信息系统技术作为必备的工作方法。
3．城市规划
城市建设是一项庞大的系统工程，城市规划是引导和控制城市建设活动的基本依据和手段，是落实国家宏观城乡发展战略的重要组成部分，是保证城市土地和空间资源合理利用和城市各项建设合理进行的前提和基础，是实现城市及国家经济社会目标的重要手段，也是城市管理的依据[3]。城市规划是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志。这种对未来空间发展的安排意图，在更大范围内，可以扩大到区域规划、国土规划，而在更小的空间范围内，可以延伸到建筑群体之间的空间设计。因此，从更本质的意义上，城市规划是人居环境各层面上、以城市层次为主导工作对象的空间规划[4]。目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市总体规划和控制性详细规划、修建性详细规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、详细规划、专项规划等工作；专项规划包括交通规则、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近年的发展看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划会在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因其重视的程度不够。专项规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能力有密切的联系。城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。
二、GIS在城市规划中的应用
GIS在规划工作中的优势主要表现现在：收集资料的全面性、详尽性分析资料的全面性、客观性、有效性；规划资料、分析信息、最后结果的可视化及制图的质、量优势及便利性；规划资料管理及实施上的便利性和有效性。
1.GIS对规划数据的存储管理与分析功能
城市规划作为一种社会的、政府的行动，是一个动态的过程。GIS可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，提供良好的数据维护更新能力，以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力，对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义。GIS平台使用方便，规划管理部门人员可自己维护规划管理系统的地图数据；数据接口开放，可以接受Auto-CAD等其他数据格式，并保证数据的完整性。这些对城市规划部门来说，GIS应用将有很大的潜力，将会促进直接城市规划部门的GIS应用，还可在数据共享上带来极大的方便，可大大丰富直接规划部门的信息来源。
2.GIS提供规划直观和理性的工具
常用的软件如AUTOCAD等，往往图形能力强而相对属性数据的管理能力较弱，因此，CAD一般只能作绘图软件。而FM系统等则往往过于专门化，而缺乏一定的绘图能力，因此也具有应用上的局限性。地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的分析能力，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字的缺陷，而使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规划工具。如运用GIS平台具备强大的绘图功能，可以绘制用地红线图、规划图，可支持影像数据的处理，与流行的关系数据库结合，可以处理大数据量的图形，运行速度符合应用需要，系统具有三维图形分析功能等等。
3.GIS在规划决策中的作用
GIS对空间信息具有强大的分析功能，可以辅助规划人员更好地通过对规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等进行规划决策。GIS通过对规划设计部门数字化入机的总平图信息的实时计算，将其与报送数据的差值列出，同时可以进行多个规划设计方案的比较，辅助业务管理人员决策，以减少人为因素对规划决策的不利影响。城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。
4.GIS在动态城市规划、规划管理方面的作用
GIS由于数据更新的快捷性，空间分析的实时性，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。借助GIS的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中。如在规划方案的实施控制方面，GIS也可以用于项目建设计划的审查、方案评价、土地开发控制、协调各个建设部门的关系等等。GIS可以方便地实现点击图上地物查询其属性信息，或给定属性值查看满足该条件地物的空间分布情况的双向查询功能。同时，可以直接从图上查询周边各类红线的审批情况，实现灵活的图数互查的功能。实现真正的图表管理一体化，可以灵活地实现基础图形、基础属性、一書两证的案卷之间的图数互访。
GIS平台使用方便，规划管理部门人员可自己维护规划管理系统的地图数据；数据接口开放，可以接受Auto-CAD等其他数据格式，并保证数据的完整性。这些对间接城市规划部门来说，GIS应用将有很大的潜力，将会促进直接城市规划部门的GIS应用，还可在数据共享上带来极大的方便，可大大丰富直接规划部门的信息来源。
三、GIS在城市规划中的应用展望
城市规划具有高度的综合性，涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化、金融等因素，但是要把这些信息进行筛选并转换成可用的形式并不容易，规划人员需要切实可行的、实时强的信息，而GIS能为规划人员提供功能强大的工具。规划人员利用GIS对交通流量、土地利用和人口数据进行分析，预测未来的道路等级；GIS帮助规划部门完成总体规划，详细规划，现有土地利用的一致性，空地、开发区和设施位置等分析工作，是实现规划科学化和满足城市发展的重要保证。
2000年国家建设部在全国范围内启动“城市规划、建设、管理与服务的数字工程”项目。数字城市是当前城市信息化建设的热点。从技术的角度看，数字城市是以空间信息为核心的城市信息系统体系。这里的空间信息是指与空间地理位置相关的数据及对应的人文、社会经济信息，城市信息系统体系则是指相互聯系的大量的城市信息系统的有机结合体。所谓有机结合体，是指数字城市中的各个信息系统遵循共同的基础数据，并在一定的程度上相互补充、相互兼容。从实际应用的角度看，数字城市则是一个基于网络环境的城市空间信息服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源（特别是空间信息资源），建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统以及政策法规保障体系等。综上所述，未来规划管理信息系统的应用应该是建立在与公众平台、各应用网站群的融合基础上的。
因此建设适合我国城市规划、建设与管理实践的数字化系统，实现全世界范围内城市规划、建设与管理工作的信息共享和业务应用，大力提高城市的信息化水平和城市管理的现代化水平；为国家及各级行政主管部门的科学管理与决策提供及时、准确和权威的信息支持；为各类企业和广大公众提供方便、有效和权威的信息服务；通过数字化工程的实施，改造传统产业，推动技术进步，保证城市经济、社会、环境和科技的协调发展。可以肯定，以数字城市为目标，将使得地理信息系统在城市规划中得到广泛应用[5]。
四、小结
随着新的数据获取与更新技术的发展、新数据形式的应用、数据共享政策及其实施、国家多尺度空间数据基础设施的建设以及数字地球和数字城市的建设都将大大改善我国城市空间数据的状况。城市规划将在信息空间中构造城市发展的蓝图，并通过建设者在现实世界中实现。
参考文献：
[1]吴静，何必，李海涛.地理信息系统应用教程.北京：清华大学出版社,2011.
[2]黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论（修订版）. 北京：高等教育出版社，2005.
[3]韩景，刘立.城市规划师实务手册.北京：机械工业出版社，2006.
[4]李德华.城市规划原理.北京：中国建筑工业出版社，2001.
[5]宋小东等.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京：科学出版社，2001.
关键词：地理信息系统（GIS）；城市规划；城市建设；应用
中图分类号：TU984文献标识码： A
引言
我国目前正处于城乡一体化建设发展时期，加强对城市的规划建设管理显得尤其重要。如尽早在城市各职能部门中采用GIS技术，建立一个能聚集各种数据信息并能够快速分析和输出的系统，对城市各方面进行管理，对加快城市发展和提高现代化管理水平将起到极大作用。随着城市功能的调整和城市建设的迅速发展，城市地形地貌、用地、规划布局不断发生变化，新建、改建、扩建项目不断增加。传统的城市规划方式已越来越跟不上信息时代的城市规划管理要求。GIS在城市规划中的应用能大大改善城市规划的水平。
一、地理信息系统与城市规划
1．地理信息系统
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）就是指主要由地理学的各种信息为信息源所组建的信息系统。具体指在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析和显示的信息系统地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策、管理和服务等[1]。
2．地理信息系统功能及发展趋势
地理信息系统基本功能主要有以下六方面：数据采集与编辑；数据存储与管理；数据处理和转换；空间分析和统计；产品制作与显示；二次开发和编程[2]。地理信息系统是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新的技术。我国的地理信息系统事业从20世纪80年代初开始起步，经过十几年的努力探索研究，得到突飞猛进的发展。在理论研究方面已达国际先进水平，取得了大量国际领先的研究成果。在应用方面包括国土资源、气象、矿产普查、灾害防治、交通运输、公安消防、国防军事、人口普查、城市规划建设等诸多领域都将地理信息系统技术作为必备的工作方法。
3．城市规划
城市建设是一项庞大的系统工程，城市规划是引导和控制城市建设活动的基本依据和手段，是落实国家宏观城乡发展战略的重要组成部分，是保证城市土地和空间资源合理利用和城市各项建设合理进行的前提和基础，是实现城市及国家经济社会目标的重要手段，也是城市管理的依据[3]。城市规划是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志。这种对未来空间发展的安排意图，在更大范围内，可以扩大到区域规划、国土规划，而在更小的空间范围内，可以延伸到建筑群体之间的空间设计。因此，从更本质的意义上，城市规划是人居环境各层面上、以城市层次为主导工作对象的空间规划[4]。目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市总体规划和控制性详细规划、修建性详细规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、详细规划、专项规划等工作；专项规划包括交通规则、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近年的发展看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划会在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因其重视的程度不够。专项规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能力有密切的联系。城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。
二、GIS在城市规划中的应用
GIS在规划工作中的优势主要表现现在：收集资料的全面性、详尽性分析资料的全面性、客观性、有效性；规划资料、分析信息、最后结果的可视化及制图的质、量优势及便利性；规划资料管理及实施上的便利性和有效性。
1.GIS对规划数据的存储管理与分析功能
城市规划作为一种社会的、政府的行动，是一个动态的过程。GIS可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，提供良好的数据维护更新能力，以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力，对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义。GIS平台使用方便，规划管理部门人员可自己维护规划管理系统的地图数据；数据接口开放，可以接受Auto-CAD等其他数据格式，并保证数据的完整性。这些对城市规划部门来说，GIS应用将有很大的潜力，将会促进直接城市规划部门的GIS应用，还可在数据共享上带来极大的方便，可大大丰富直接规划部门的信息来源。
2.GIS提供规划直观和理性的工具
常用的软件如AUTOCAD等，往往图形能力强而相对属性数据的管理能力较弱，因此，CAD一般只能作绘图软件。而FM系统等则往往过于专门化，而缺乏一定的绘图能力，因此也具有应用上的局限性。地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的分析能力，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字的缺陷，而使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规划工具。如运用GIS平台具备强大的绘图功能，可以绘制用地红线图、规划图，可支持影像数据的处理，与流行的关系数据库结合，可以处理大数据量的图形，运行速度符合应用需要，系统具有三维图形分析功能等等。
3.GIS在规划决策中的作用
GIS对空间信息具有强大的分析功能，可以辅助规划人员更好地通过对规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等进行规划决策。GIS通过对规划设计部门数字化入机的总平图信息的实时计算，将其与报送数据的差值列出，同时可以进行多个规划设计方案的比较，辅助业务管理人员决策，以减少人为因素对规划决策的不利影响。城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。
4.GIS在动态城市规划、规划管理方面的作用
GIS由于数据更新的快捷性，空间分析的实时性，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。借助GIS的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中。如在规划方案的实施控制方面，GIS也可以用于项目建设计划的审查、方案评价、土地开发控制、协调各个建设部门的关系等等。GIS可以方便地实现点击图上地物查询其属性信息，或给定属性值查看满足该条件地物的空间分布情况的双向查询功能。同时，可以直接从图上查询周边各类红线的审批情况，实现灵活的图数互查的功能。实现真正的图表管理一体化，可以灵活地实现基础图形、基础属性、一書两证的案卷之间的图数互访。
GIS平台使用方便，规划管理部门人员可自己维护规划管理系统的地图数据；数据接口开放，可以接受Auto-CAD等其他数据格式，并保证数据的完整性。这些对间接城市规划部门来说，GIS应用将有很大的潜力，将会促进直接城市规划部门的GIS应用，还可在数据共享上带来极大的方便，可大大丰富直接规划部门的信息来源。
三、GIS在城市规划中的应用展望
城市规划具有高度的综合性，涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化、金融等因素，但是要把这些信息进行筛选并转换成可用的形式并不容易，规划人员需要切实可行的、实时强的信息，而GIS能为规划人员提供功能强大的工具。规划人员利用GIS对交通流量、土地利用和人口数据进行分析，预测未来的道路等级；GIS帮助规划部门完成总体规划，详细规划，现有土地利用的一致性，空地、开发区和设施位置等分析工作，是实现规划科学化和满足城市发展的重要保证。
2000年国家建设部在全国范围内启动“城市规划、建设、管理与服务的数字工程”项目。数字城市是当前城市信息化建设的热点。从技术的角度看，数字城市是以空间信息为核心的城市信息系统体系。这里的空间信息是指与空间地理位置相关的数据及对应的人文、社会经济信息，城市信息系统体系则是指相互聯系的大量的城市信息系统的有机结合体。所谓有机结合体，是指数字城市中的各个信息系统遵循共同的基础数据，并在一定的程度上相互补充、相互兼容。从实际应用的角度看，数字城市则是一个基于网络环境的城市空间信息服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源（特别是空间信息资源），建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统以及政策法规保障体系等。综上所述，未来规划管理信息系统的应用应该是建立在与公众平台、各应用网站群的融合基础上的。
因此建设适合我国城市规划、建设与管理实践的数字化系统，实现全世界范围内城市规划、建设与管理工作的信息共享和业务应用，大力提高城市的信息化水平和城市管理的现代化水平；为国家及各级行政主管部门的科学管理与决策提供及时、准确和权威的信息支持；为各类企业和广大公众提供方便、有效和权威的信息服务；通过数字化工程的实施，改造传统产业，推动技术进步，保证城市经济、社会、环境和科技的协调发展。可以肯定，以数字城市为目标，将使得地理信息系统在城市规划中得到广泛应用[5]。
四、小结
随着新的数据获取与更新技术的发展、新数据形式的应用、数据共享政策及其实施、国家多尺度空间数据基础设施的建设以及数字地球和数字城市的建设都将大大改善我国城市空间数据的状况。城市规划将在信息空间中构造城市发展的蓝图，并通过建设者在现实世界中实现。
参考文献：
[1]吴静，何必，李海涛.地理信息系统应用教程.北京：清华大学出版社,2011.
[2]黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论（修订版）. 北京：高等教育出版社，2005.
[3]韩景，刘立.城市规划师实务手册.北京：机械工业出版社，2006.
[4]李德华.城市规划原理.北京：中国建筑工业出版社，2001.
[5]宋小东等.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京：科学出版社，2001.