论文部分内容阅读
摘要：城市规划的发展需要GIS进行完善和辅助。研究首先归纳GIS在规划中的功能，然后分析GIS在城市规划中的应用。最后得出城市信息化、数字化、数码化需要GIS发挥更加重要的作用。
关键词：地理信息系统；城市规划；应用
1前言
城市规划是人类为了自身能够在城市的发展中维持公共生活的空间秩序所做的对未来空间安排的意志。城市规划从大的范围来讲，能扩大到区域规划和国土规划；在笑范围内，能偶延伸到建筑物之间的空间设计和布置，其本质是人居环境综合层次上的，以城市层次为主导的工作对象的空间规划。城市规划主要是制定城市未来的发展战略、建立发展模型、优选城市用地的布局和发展方向，并按照工程技术和环境以及社会经济的要求，综合安排布置城市中的各项工程设施，同时提出近期控制的措施[1]。
城市化进程的加快，使得城市规划需要收集、处理、分析展示大量的空间和属性信息，而随着GIS技术的不断发展，其能将空间与属性有机结合的特性，可以更好地满足今后城市规划的要求。GIS主要由硬件、软件、数据和应用四大部分组成。其工作任务包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表达四个方面。GIS技术能够保证基础数据详尽、可靠、准确，能够大大提高规划设计的科学性。而GIS软件则可以方便快捷地生成各种规划用图、表格和报告，可利用数据库管理数据，能够动态的更新、增补，从而又可以进一步地促进城市规划工作的发展。随着城市规划业的发展，以地理信息系统(GIS)为代表的3S技术（GIS、GPS、RS）、计算机辅助制图(AutoCAD)、Internet等先进的数字技术已经广泛应用于城市规划领域。
2 GIS在城市规划中的功能
从前期资料收集整理到成果出图、项目选址到可持续发展战略制订、从规划编制到规划管理，从小区间的详细规划到大区间的区域规划，从总体规划到专项规划等各个方面都可以应用GIS技术。
（1）城市规划数据库的建立
城市规划是一个系统工程，既要确立城市的基础地形、规划控制性数据，也要确立规划的现状和城市的熟悉数据。因而，城市信息系统建立的首要任务就是确立城市规划数据库，能够动态地储存和管理空间信息和各种规划专题信息。为城市规划提供信息服务，并建立空间分析模型，提供决策的信息支持。同时，在进行城市总体规划中，也可以建立分区规划信息系统以及在重要地段建立城市设计信息系统。
（2）总体规划中基础资料获取
进行城市规划时，需要海量数据，可以利用GIS技术、利用遥感卫星获得基础资料，然后用GIS软件，将其分类并进行面积的测算，从而对城市的现状进行了解和分析。也可利用GIS软件中所自带的预测功能对未来的土地使用情况进行预测。在获取遥感影像图后，也可以根据需要对土地利用进行分类，而在分类以后还可以对某一种类型进行专题特征的提取和量算。
（3）规划的可视化
利用GIS三维技术，规划人员能够实时交互地观察各方案在城市环境中的规划效果，可以沿任意角度，任意路线对不同的方案加以比较，也可以对规划方案和周围山体之间的关系进行分析研究，对方案中建筑的高度、体量、外观以及整个城市的空间关系进行分析，还可以对一些重要的景观点进行视线与视域分析，做到更好地控制好城市的整体景观效果。因而，以GIS为依托，能够使城市设计及土地开发管理信息系统相互集成，这是一般的CAD系统无法完成的。
（4）图文信息一体化
图文信息一体化主要指图形与属性的双向查询方便，图文的交互功能强大，这也是地理信息系统最基本的特征。可在城市规划信息系统的建设中，文档信息与"海量"的图形数据的有效关联却一直是系统建设的一个瓶颈。因此，需要根据规划工作的特点，充分利用数据库技术和网络技术，从而进行系统的一体化设计，将空间数据与属性系统高度集成、数据相互关联，实现图文并茂的信息可视化系统。
（5）技术经济指标的计算，统计专题图的生成
利用GIS技术，可以进行基于空问数据的各类非空间属性的统计分析，能够方便地生成各类技术经济指标表，也可以同时生成多种多样的统计专题图，像直方图、饼状图、柱状图、折线图等等。
3 GIS在城市规划中的应用
（1）城市总体规划
城市总体规划是对土地资源的开发、利用和整治、保护在时间以及空间上所进行的总体的、战略的安排，也是实施土地用途管制的主要依据。在城市总体规划中，所涉及土地的空间特征和属性特征都处于不断的变化之中，GIS技术能够成为土地数据管理、更新、评价的有力工具[2]。同时，应用GIS技术，也可以建立覆盖整个行政区域的数字高程（DEM）模型，而通过DEM与航空摄影资料的合成，就可建立起1∶50 000或1∶10 000的三维立体旋转景观模型，就可使得修订城市总体规划更具有现实性和科学性。
（2）公共设施布局
利用GIS的缓冲区分析，可很方便的发现服务盲区，能够在规划设计中进行相应的调整，在生成的缓冲区下面再叠加上人口密度图，就能很方便的统计出每个公共设施所需服务的人口，与其现状服务规模进行比较，就能很快知道那些公共设施服务规模不够，需要新建服务设施或扩建规模。利用GIS的缓冲区分析、空间分析和统计功能可以摆脱传统的根据规范，能更加科学合理地进行公共设施规划布局。
（3）用地适宜性评价
根据地形、坡度以及工程地质等情况，利用GIS技术的叠加分析功能，可对城市用地进行适宜性评价，用以指导城市建设用地的发展布局[3]。
（4）城市空间扩展研究
根据历年来的城市建设现状图，地形图，遥感影像图生成不同年份的专题图，然后利用这些专题图，可以进行城区不同年份的空间扩展研究，可以得到这些年来城市用地的变化情况，水域的变化情况，绿地的变化情况，其他各类用地的变化情况，新增建用地的变化，以及各类用地的变化情况，通过分析可以得出，那些是未变部分，那些是转换部分，那些是改变部分，通过分析各部分间的相互关系可以找出城市发展的脉络与动力机制及存在问题。
（5）建筑拆迁量的计算
可以利用GIS中缓冲区分析以及空间选择功能，提取出拆遷范围内的建筑，利用GIS的统计分析功能，计算出各类建筑的拆迁量及拆迁总量。
（6）规划管理
城市规划管理工作核心就是城市建设用地和建筑项目的管理。而对于要立案的项目，可由GIS数据库中进行查阅，查阅项目的申报单位和申报项目的等相关信息，以此作为检查项目受理情况和工作周期的主要依据。在审批阶段，可借助GIS空间分析技术，能够使审批人员可以很快地统计出所圈地块的面积及有关属性信息。同时审批人员也可根据计算出的面积，对照规划控制指标不断修改方案和重做，直到达到控制规划指标要求为止。
4结论
城市规划正面临着向数字化、数码化、信息化迈进的转变，通过对GIS空间信息的查询、分析和应用，能够大大增加规划设计的深度和广度。GIS技术将能使城市规划进一步改进和完善，并在实践中得到更多的经济和社会效益。
关键词：地理信息系统；城市规划；应用
1前言
城市规划是人类为了自身能够在城市的发展中维持公共生活的空间秩序所做的对未来空间安排的意志。城市规划从大的范围来讲，能扩大到区域规划和国土规划；在笑范围内，能偶延伸到建筑物之间的空间设计和布置，其本质是人居环境综合层次上的，以城市层次为主导的工作对象的空间规划。城市规划主要是制定城市未来的发展战略、建立发展模型、优选城市用地的布局和发展方向，并按照工程技术和环境以及社会经济的要求，综合安排布置城市中的各项工程设施，同时提出近期控制的措施[1]。
城市化进程的加快，使得城市规划需要收集、处理、分析展示大量的空间和属性信息，而随着GIS技术的不断发展，其能将空间与属性有机结合的特性，可以更好地满足今后城市规划的要求。GIS主要由硬件、软件、数据和应用四大部分组成。其工作任务包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表达四个方面。GIS技术能够保证基础数据详尽、可靠、准确，能够大大提高规划设计的科学性。而GIS软件则可以方便快捷地生成各种规划用图、表格和报告，可利用数据库管理数据，能够动态的更新、增补，从而又可以进一步地促进城市规划工作的发展。随着城市规划业的发展，以地理信息系统(GIS)为代表的3S技术（GIS、GPS、RS）、计算机辅助制图(AutoCAD)、Internet等先进的数字技术已经广泛应用于城市规划领域。
2 GIS在城市规划中的功能
从前期资料收集整理到成果出图、项目选址到可持续发展战略制订、从规划编制到规划管理，从小区间的详细规划到大区间的区域规划，从总体规划到专项规划等各个方面都可以应用GIS技术。
（1）城市规划数据库的建立
城市规划是一个系统工程，既要确立城市的基础地形、规划控制性数据，也要确立规划的现状和城市的熟悉数据。因而，城市信息系统建立的首要任务就是确立城市规划数据库，能够动态地储存和管理空间信息和各种规划专题信息。为城市规划提供信息服务，并建立空间分析模型，提供决策的信息支持。同时，在进行城市总体规划中，也可以建立分区规划信息系统以及在重要地段建立城市设计信息系统。
（2）总体规划中基础资料获取
进行城市规划时，需要海量数据，可以利用GIS技术、利用遥感卫星获得基础资料，然后用GIS软件，将其分类并进行面积的测算，从而对城市的现状进行了解和分析。也可利用GIS软件中所自带的预测功能对未来的土地使用情况进行预测。在获取遥感影像图后，也可以根据需要对土地利用进行分类，而在分类以后还可以对某一种类型进行专题特征的提取和量算。
（3）规划的可视化
利用GIS三维技术，规划人员能够实时交互地观察各方案在城市环境中的规划效果，可以沿任意角度，任意路线对不同的方案加以比较，也可以对规划方案和周围山体之间的关系进行分析研究，对方案中建筑的高度、体量、外观以及整个城市的空间关系进行分析，还可以对一些重要的景观点进行视线与视域分析，做到更好地控制好城市的整体景观效果。因而，以GIS为依托，能够使城市设计及土地开发管理信息系统相互集成，这是一般的CAD系统无法完成的。
（4）图文信息一体化
图文信息一体化主要指图形与属性的双向查询方便，图文的交互功能强大，这也是地理信息系统最基本的特征。可在城市规划信息系统的建设中，文档信息与"海量"的图形数据的有效关联却一直是系统建设的一个瓶颈。因此，需要根据规划工作的特点，充分利用数据库技术和网络技术，从而进行系统的一体化设计，将空间数据与属性系统高度集成、数据相互关联，实现图文并茂的信息可视化系统。
（5）技术经济指标的计算，统计专题图的生成
利用GIS技术，可以进行基于空问数据的各类非空间属性的统计分析，能够方便地生成各类技术经济指标表，也可以同时生成多种多样的统计专题图，像直方图、饼状图、柱状图、折线图等等。
3 GIS在城市规划中的应用
（1）城市总体规划
城市总体规划是对土地资源的开发、利用和整治、保护在时间以及空间上所进行的总体的、战略的安排，也是实施土地用途管制的主要依据。在城市总体规划中，所涉及土地的空间特征和属性特征都处于不断的变化之中，GIS技术能够成为土地数据管理、更新、评价的有力工具[2]。同时，应用GIS技术，也可以建立覆盖整个行政区域的数字高程（DEM）模型，而通过DEM与航空摄影资料的合成，就可建立起1∶50 000或1∶10 000的三维立体旋转景观模型，就可使得修订城市总体规划更具有现实性和科学性。
（2）公共设施布局
利用GIS的缓冲区分析，可很方便的发现服务盲区，能够在规划设计中进行相应的调整，在生成的缓冲区下面再叠加上人口密度图，就能很方便的统计出每个公共设施所需服务的人口，与其现状服务规模进行比较，就能很快知道那些公共设施服务规模不够，需要新建服务设施或扩建规模。利用GIS的缓冲区分析、空间分析和统计功能可以摆脱传统的根据规范，能更加科学合理地进行公共设施规划布局。
（3）用地适宜性评价
根据地形、坡度以及工程地质等情况，利用GIS技术的叠加分析功能，可对城市用地进行适宜性评价，用以指导城市建设用地的发展布局[3]。
（4）城市空间扩展研究
根据历年来的城市建设现状图，地形图，遥感影像图生成不同年份的专题图，然后利用这些专题图，可以进行城区不同年份的空间扩展研究，可以得到这些年来城市用地的变化情况，水域的变化情况，绿地的变化情况，其他各类用地的变化情况，新增建用地的变化，以及各类用地的变化情况，通过分析可以得出，那些是未变部分，那些是转换部分，那些是改变部分，通过分析各部分间的相互关系可以找出城市发展的脉络与动力机制及存在问题。
（5）建筑拆迁量的计算
可以利用GIS中缓冲区分析以及空间选择功能，提取出拆遷范围内的建筑，利用GIS的统计分析功能，计算出各类建筑的拆迁量及拆迁总量。
（6）规划管理
城市规划管理工作核心就是城市建设用地和建筑项目的管理。而对于要立案的项目，可由GIS数据库中进行查阅，查阅项目的申报单位和申报项目的等相关信息，以此作为检查项目受理情况和工作周期的主要依据。在审批阶段，可借助GIS空间分析技术，能够使审批人员可以很快地统计出所圈地块的面积及有关属性信息。同时审批人员也可根据计算出的面积，对照规划控制指标不断修改方案和重做，直到达到控制规划指标要求为止。
4结论
城市规划正面临着向数字化、数码化、信息化迈进的转变，通过对GIS空间信息的查询、分析和应用，能够大大增加规划设计的深度和广度。GIS技术将能使城市规划进一步改进和完善，并在实践中得到更多的经济和社会效益。