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[摘要]对GIS技术与城市总体规划进行分析，总结出GIS与城市总体规划的结合点，从而规划处GIS在城市总体规划的编制与管理过程中应用的优势、方法，并寻求GIS技术在城市总体规划中的技术和应用展望。
[关键词]GIS技术，城市总体规划，应用
[中国分类号][TU984.11+5]
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158（2013）05-0190-02
1前言
三万五千年前，法国的一位猎人在一个洞穴的墙壁上，画下了他们所捕猎动物的图案，以及一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这个动作，似乎就已经符合了现代地理信息系统的二元素结构：+图形文件对应一个属性数据库。从广义来讲，也许这就已经是地理信息系统即GIS技术的始祖。
地理信息系统真正起源于北美。上世纪60年代，加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，开始建立地理信息系统，70年代成功建成了世界上第一个运行性地理信息系统。同一时期的美国哈佛大学计算机图形与空间分析实验室，着手研发通用的制图软件，力图开发出空间分析模型和软件。从此，地理信息系统便与城市规划互相促进发展。
2城市总体规划的内容与特点
近十年来，国内城市规划部门的最主要工作内容是总体规划和修建性详细规划。城市总体规划是指城市人民政府依据国民经济和社会发展规划以及当地的自然环境、资源条件、历史情况、现状特点，统筹兼顾、综合部署，为确定城市的规模和发展方向，实现城市的经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。
城市总体规划是城市建设和管理的主要依据。根据《城乡规划法》，城市总体规划的内容应当包括：城市、镇的发展布局，功能分区，用地布局，综合交通体系，禁止、限制和适宜建设的地域范围，各类专项规划等。
城市总体规划兼具了世界普遍性和区域特性。就城市规划原理而言，城市规划具有世界性普遍原则。另一方面，不同的国家实行不同的规划制度和体系，一个国家内部的不同城市之间在城市规划体系方面，也存在着细做的差别。
3 GIS技术的特点
地理信息系统（Geography Information System，简称GIS）是一种获取存储编辑分析和管理地理空间数据的计算机系统。GIS通常具备数据采集与编辑、制图、空间数据库管理、空间分析的四种基本功能。GIS在城市觇划中的应用的特点主要有辅助性、局部性、阶段性、广泛性。
目前地理信息系统的主要发展趋势集中在以下几个方面：
（1）空间数据结构与数据管理；（2）数据自动输入技术；（3）GIs的微机化；（4）GIS与遥感的进一步结合；（5）GIS的智能化；（6）GIS应用模型开发；（7）具有统一标准的分布式系统；（8）宏观应用和微观应用进一步加强，并形成新的产业。
4 GIS技术与城市总体规划的结合
（1）GIS与城市总体规划结合的背景及现状
城市规划涉及的因素非常多，比如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。从上世纪80年代至今GIS也越来越多地应用到城市规划领域，从政府规划管理向教學科研及规划设计逐渐扩散开来。在过去的10年里，GIS在城市规划中的应用，虽然取得了很大的进展，但其应用离充分发挥GIS的强大功能以解决实际规划问题，还差得很远。
目前，GIS在国内外的规划实践中已得以很好的利用，它的应用已渗透到城市规划的各个层次和各个研究课题。从城市规划总体规划到详细规划的每一个层次，从城市规划的土地利用、公共设施规划、城市更新与保护到景观风貌规划等每一个专题，GIS的应用都有许多成功的范例。
（2）GIS与城市总体规划结合的发展趋势
传统的规划设计方法已经完全不能满足城市建设发展的需要，GIS作为一种更加全面、科学、合理的现代化手段，它能够全面的管理和分析城市规划相关的数据，保证数据的现势性和准确性，科学准确的反应城市的现状与发展。GIS的发展，为规划设计提供了科学的方法，它既能管理和处理海量数据，又能减少重复性的工作，方便数据修改与调整，避免人为错误，又能解决空间数据与非空间数据的关联问题，GIS技术必将成为规划设计中科学高效的工具。
5 GIS技术在城市总体规划中的应用
20世纪80年代开始我国的城市规划界开始引进应用新技术和新方法，这突出地表现在基于GIS技术的城市规划管理信息系统的开发和建设。进入20世纪90年代后，GIS技术逐渐被广泛应用到城市规划编制中的信息查询、分析方面，许多经济发达城市在此方面都进行了很多建设实践。GIS具有海量数据的存储和管理功能，这一点是GIS技术在城市规划管理中被广泛应用的原因。
（1）GIS在城市总体规划中的应用优势
实现规划的直观和理性：GIS具有对空间数据与属性数据的统一管理与分析能力，使空间数据的图形表达与屙n生数据的空间分析效果有了很大的提升。
高效查询和管理规划信息数据：GIS既能管理和处理海量数据，又能减少重复性的工具，还能解决空间数据与非空间数据的关联问题。
实现规划定量分析：GIS软件可以管理和分析大容量的数据，促进规划实现从静态展示到动态模拟，从终极描述到全程辅助的转变。
（2）GIS在城市总体规划编制中的应用
GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展分析研究，城市建设用地适宜性评价，城市公共设施选址研究，城市交通网络研究等。
在城市空间扩展研究中的应用：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。利用这些专题图我们可以进行城区不同年份的空间扩张研究，我们能够通过分析各个部分间变化的相互关系，找出城市发展的脉络与动力机制及存在的问题。 GIS在城市规划中用地适宜性评价工作的应用：利用GIS的空间分析功能以及规划范围内的数字高程模型数据（DEM）对规划地块进行坡度分析、坡向分析，等高线分析，流域分析等，以作为用地适宜性评价的参考依据。利用各种空间分析可以确定坡度在某个区段的范围，计算出面积，进而结合坡向分析、等高线分析、流域分析为确定建设用地的范围和布局提供依据。
在公共设施布局规划中的应用：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、依据规划师个人经验来进行公共设施规划布局的方法，方便规划设计人员更加科学合理地进行公共设施规划布局。
城市交通网络研究中的应用：在城市交通研究中，以往的规划都是按照经验，布置各类型道路。这种方法虽然在图面上使得方案更具有观赏性，但同时方案的科学性大打折扣。GIS的补充，能弥补这一缺陷，使方案更科学合理，符合规范要求。
（3）GIS在城市总体规划管理中的应用
GIS技术可与遥感技术相结合：RS技术可以快速准确地获取城市空间信息，其与GIS相结合，可以实现对城市空间信息的大范围可视化、短周期的动态监测，能有效遏制城市违法建设，另一方面长期监控的成果可以作为城市发展研究的依据。
空间信息可视化：空间信息可视化是当前城市规划的研究热点，空间信息可视化表达增加了交互式、动态显示的能力，即城市规划领域的空间信息可视化。
規划管理信息业务服务：将GIS与规划管理信息业务系统进行集成，规划管理业务的基础数据更容易入库，方便管理。
地理信息系统与城市规划模型的结合：地理信息系统与城市规划模型的结合可以模拟远景发展设想方案，并将模拟结果以专题图显示出来，便于决策人员理解、作出判断。
GIS提高了城市规划的开放度透明度：WebGIS、移动GIS、嵌入式GIS、嵌入式GIS新技术迅速发展并应用到城市规划领域，取得了较好的效果。
GIS在提高规划的公众参与的应用：居民可以方便地通过互联网在图上对应具体的位置了解现状并提出自己对未来的设想，其意见进入GIS数据库后规划人员可方便地调阅、汇总分析，并生成居民构想图辅助规划；同时汇总信息和规划设想又实时向公众发布，以交换意见。
（4）GIS在城市总体规划中的技术与应用展望
4D数据融合与挖掘技术：在4D数据融合方面，特别是数字正射影像图、数字线划图和数字高程图的融合，达到了各种单一图总难以达到的信息传达效果，实现了4D数据以符号、高程和影像等全息方式表达地形、地貌的新模式。
公共平台、规划管理信息系统和网站群的融合：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。
城建政府电子政务与城市规划管理信息系统的融合：城建政府电子政务系统的建设主要是在原有的电子政务系统的建设的基础上，融进建设行业管理对图形数据特别是对空间数据依赖的特点，实现动态空间数据和属性数据互动的可视化。
6结束语
在城市总体规划决定城市命运的时代，充分利用各种高科技手段提高城市规划的科学性是必要的。在城市规划中运用GIS技术可以为城市规划的管理和编制决策提供有力支持。
虽然GIS在城市规划中的应用日益广泛和深入，但也应看到GIS应用的局限性。GIS并不是万能的，它不能解决城市规划中的一切问题，而且离开城市规划的专业知识GIS将不能发挥作用。目前GIS仅作为规划管理和编制过程中的决策支持工具而发挥作用，从长远来看，把城市规划专家的知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统，才能更加充分发挥GIS在城市规划中的应用潜力，从而实现GIS和城市规划更为紧密的结合。展望未来，GIS技术将在城市总体规划中发挥更大的作用。
参考文献
[1]《中华人民共和国城乡规划法》
[关键词]GIS技术，城市总体规划，应用
[中国分类号][TU984.11+5]
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158（2013）05-0190-02
1前言
三万五千年前，法国的一位猎人在一个洞穴的墙壁上，画下了他们所捕猎动物的图案，以及一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这个动作，似乎就已经符合了现代地理信息系统的二元素结构：+图形文件对应一个属性数据库。从广义来讲，也许这就已经是地理信息系统即GIS技术的始祖。
地理信息系统真正起源于北美。上世纪60年代，加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，开始建立地理信息系统，70年代成功建成了世界上第一个运行性地理信息系统。同一时期的美国哈佛大学计算机图形与空间分析实验室，着手研发通用的制图软件，力图开发出空间分析模型和软件。从此，地理信息系统便与城市规划互相促进发展。
2城市总体规划的内容与特点
近十年来，国内城市规划部门的最主要工作内容是总体规划和修建性详细规划。城市总体规划是指城市人民政府依据国民经济和社会发展规划以及当地的自然环境、资源条件、历史情况、现状特点，统筹兼顾、综合部署，为确定城市的规模和发展方向，实现城市的经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。
城市总体规划是城市建设和管理的主要依据。根据《城乡规划法》，城市总体规划的内容应当包括：城市、镇的发展布局，功能分区，用地布局，综合交通体系，禁止、限制和适宜建设的地域范围，各类专项规划等。
城市总体规划兼具了世界普遍性和区域特性。就城市规划原理而言，城市规划具有世界性普遍原则。另一方面，不同的国家实行不同的规划制度和体系，一个国家内部的不同城市之间在城市规划体系方面，也存在着细做的差别。
3 GIS技术的特点
地理信息系统（Geography Information System，简称GIS）是一种获取存储编辑分析和管理地理空间数据的计算机系统。GIS通常具备数据采集与编辑、制图、空间数据库管理、空间分析的四种基本功能。GIS在城市觇划中的应用的特点主要有辅助性、局部性、阶段性、广泛性。
目前地理信息系统的主要发展趋势集中在以下几个方面：
（1）空间数据结构与数据管理；（2）数据自动输入技术；（3）GIs的微机化；（4）GIS与遥感的进一步结合；（5）GIS的智能化；（6）GIS应用模型开发；（7）具有统一标准的分布式系统；（8）宏观应用和微观应用进一步加强，并形成新的产业。
4 GIS技术与城市总体规划的结合
（1）GIS与城市总体规划结合的背景及现状
城市规划涉及的因素非常多，比如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。从上世纪80年代至今GIS也越来越多地应用到城市规划领域，从政府规划管理向教學科研及规划设计逐渐扩散开来。在过去的10年里，GIS在城市规划中的应用，虽然取得了很大的进展，但其应用离充分发挥GIS的强大功能以解决实际规划问题，还差得很远。
目前，GIS在国内外的规划实践中已得以很好的利用，它的应用已渗透到城市规划的各个层次和各个研究课题。从城市规划总体规划到详细规划的每一个层次，从城市规划的土地利用、公共设施规划、城市更新与保护到景观风貌规划等每一个专题，GIS的应用都有许多成功的范例。
（2）GIS与城市总体规划结合的发展趋势
传统的规划设计方法已经完全不能满足城市建设发展的需要，GIS作为一种更加全面、科学、合理的现代化手段，它能够全面的管理和分析城市规划相关的数据，保证数据的现势性和准确性，科学准确的反应城市的现状与发展。GIS的发展，为规划设计提供了科学的方法，它既能管理和处理海量数据，又能减少重复性的工作，方便数据修改与调整，避免人为错误，又能解决空间数据与非空间数据的关联问题，GIS技术必将成为规划设计中科学高效的工具。
5 GIS技术在城市总体规划中的应用
20世纪80年代开始我国的城市规划界开始引进应用新技术和新方法，这突出地表现在基于GIS技术的城市规划管理信息系统的开发和建设。进入20世纪90年代后，GIS技术逐渐被广泛应用到城市规划编制中的信息查询、分析方面，许多经济发达城市在此方面都进行了很多建设实践。GIS具有海量数据的存储和管理功能，这一点是GIS技术在城市规划管理中被广泛应用的原因。
（1）GIS在城市总体规划中的应用优势
实现规划的直观和理性：GIS具有对空间数据与属性数据的统一管理与分析能力，使空间数据的图形表达与屙n生数据的空间分析效果有了很大的提升。
高效查询和管理规划信息数据：GIS既能管理和处理海量数据，又能减少重复性的工具，还能解决空间数据与非空间数据的关联问题。
实现规划定量分析：GIS软件可以管理和分析大容量的数据，促进规划实现从静态展示到动态模拟，从终极描述到全程辅助的转变。
（2）GIS在城市总体规划编制中的应用
GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展分析研究，城市建设用地适宜性评价，城市公共设施选址研究，城市交通网络研究等。
在城市空间扩展研究中的应用：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。利用这些专题图我们可以进行城区不同年份的空间扩张研究，我们能够通过分析各个部分间变化的相互关系，找出城市发展的脉络与动力机制及存在的问题。 GIS在城市规划中用地适宜性评价工作的应用：利用GIS的空间分析功能以及规划范围内的数字高程模型数据（DEM）对规划地块进行坡度分析、坡向分析，等高线分析，流域分析等，以作为用地适宜性评价的参考依据。利用各种空间分析可以确定坡度在某个区段的范围，计算出面积，进而结合坡向分析、等高线分析、流域分析为确定建设用地的范围和布局提供依据。
在公共设施布局规划中的应用：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、依据规划师个人经验来进行公共设施规划布局的方法，方便规划设计人员更加科学合理地进行公共设施规划布局。
城市交通网络研究中的应用：在城市交通研究中，以往的规划都是按照经验，布置各类型道路。这种方法虽然在图面上使得方案更具有观赏性，但同时方案的科学性大打折扣。GIS的补充，能弥补这一缺陷，使方案更科学合理，符合规范要求。
（3）GIS在城市总体规划管理中的应用
GIS技术可与遥感技术相结合：RS技术可以快速准确地获取城市空间信息，其与GIS相结合，可以实现对城市空间信息的大范围可视化、短周期的动态监测，能有效遏制城市违法建设，另一方面长期监控的成果可以作为城市发展研究的依据。
空间信息可视化：空间信息可视化是当前城市规划的研究热点，空间信息可视化表达增加了交互式、动态显示的能力，即城市规划领域的空间信息可视化。
規划管理信息业务服务：将GIS与规划管理信息业务系统进行集成，规划管理业务的基础数据更容易入库，方便管理。
地理信息系统与城市规划模型的结合：地理信息系统与城市规划模型的结合可以模拟远景发展设想方案，并将模拟结果以专题图显示出来，便于决策人员理解、作出判断。
GIS提高了城市规划的开放度透明度：WebGIS、移动GIS、嵌入式GIS、嵌入式GIS新技术迅速发展并应用到城市规划领域，取得了较好的效果。
GIS在提高规划的公众参与的应用：居民可以方便地通过互联网在图上对应具体的位置了解现状并提出自己对未来的设想，其意见进入GIS数据库后规划人员可方便地调阅、汇总分析，并生成居民构想图辅助规划；同时汇总信息和规划设想又实时向公众发布，以交换意见。
（4）GIS在城市总体规划中的技术与应用展望
4D数据融合与挖掘技术：在4D数据融合方面，特别是数字正射影像图、数字线划图和数字高程图的融合，达到了各种单一图总难以达到的信息传达效果，实现了4D数据以符号、高程和影像等全息方式表达地形、地貌的新模式。
公共平台、规划管理信息系统和网站群的融合：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。
城建政府电子政务与城市规划管理信息系统的融合：城建政府电子政务系统的建设主要是在原有的电子政务系统的建设的基础上，融进建设行业管理对图形数据特别是对空间数据依赖的特点，实现动态空间数据和属性数据互动的可视化。
6结束语
在城市总体规划决定城市命运的时代，充分利用各种高科技手段提高城市规划的科学性是必要的。在城市规划中运用GIS技术可以为城市规划的管理和编制决策提供有力支持。
虽然GIS在城市规划中的应用日益广泛和深入，但也应看到GIS应用的局限性。GIS并不是万能的，它不能解决城市规划中的一切问题，而且离开城市规划的专业知识GIS将不能发挥作用。目前GIS仅作为规划管理和编制过程中的决策支持工具而发挥作用，从长远来看，把城市规划专家的知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统，才能更加充分发挥GIS在城市规划中的应用潜力，从而实现GIS和城市规划更为紧密的结合。展望未来，GIS技术将在城市总体规划中发挥更大的作用。
参考文献
[1]《中华人民共和国城乡规划法》