gis技术在城市规划中的应用优势分析剖析

1 地理信息系统介绍 地理信息系统 GeographicInformationSystem 简称 GIS 是对空间数据 进行输入 存储 检索 运算 分析 建模 显示 输出的计算机 系统 是集空间科学 遥感测绘学 现代地理学 信息科学 计算机 科学 环境科学和管理科学为一体的新型边缘学科 并且迅速形成一 门融上述各学科及其各类应用对象为一体的综合性高新技术 它不 仅可管理数据 文字信息和图形 而且是以空间数据为研究对象 以计 算机为工具 将不同来源 不同类型的数据和相关的属性信息进行有机 的结合和综合分析查询 实现计算机信息处理 是综合处理和分析空间 数据的一种有效的新技术系统 同时 它具有及时 迅速 准确 完 整地查询各种资料信息 实现图形与属性数据的空间查询 分析计算 及编制专题地图等功能 并具有良好的兼容性和资源共享等优点 完 整的 GIS 主要由五个部分构成 即计算机硬件系统 计算机软件系统 地理空间数据和系统管理操作人员 过程 其核心部分是计算机软硬 系统 空间数据库反映了 GIS 的地理内容 而管理人员和用户则决定系 统的工作方式和信息表示方式 2 引入 GIS 技术给城市规划设计带来的变化 1 规划设计理念的变革 传统的设计方法是立足于图纸 而图纸所表 达的内容是静态的终极状态 缺乏连续的呈现 而 GIS 使空间数据的 图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高 为城市规划师提供 了一个直观和理性的工具 通过对数据库不断的更新 移植 实现动 态的可持续规划 从而实现规划上的从静态到动态上的转变 这对整个 规划体系来说都是一次很大的变革 2 给规划设计手法带来了质的飞跃 城市规划主要涉及到大量的社 会 经济资料基础数据 地理空间数据等等 长期以来在缺乏有效的 快速准确的辅助信息分析工具的情况下 主要是规划设计者从个人主 观出发 以感性的角度来分析处理基础数据 缺乏对基础数据的理性分 析 主观随意性较大 而且人工处理大量数据时速度慢 效率低 GIS 可 以管理大容量的数据 支持多种形式的空间数据 提供良好的数据维护 更新能力 以及查询 叠加 聚类 网络 邻近空间信息的能力 对城 市规划空间分析的理性化具有重要的意义 GIS 介入城市规划领域 提高了规划设计的效率 缩短设计周期的同时保证了规划成果的质量 3 增强了城市规划决策分析的合理性 GIS 对空间数据具有强大的分 析能力 可以辅助规划师更好地通过对规划方案的模拟 选择 评估 等进行规划决策 通过对 GIS 的运用 可实现对规划区内社会 经济 自然条件等各要素的多因子叠加分析 进行如规划区地质灾害预测和 评估 城镇土地分等定级以及规划区社会经济发展预测等 通过图层 叠加缓冲区以及最佳路径自动匹配等空间分析 从而实现对规划区的 空间规划如居住区 公园广场 公共设施的选址 人流车流最佳路 线的安排等等 而这些是传统设计手法所无法完成的 4 丰富了规划成果的表达方式 传统的设计手法以感性为主 理性为辅 重结果而不重过程 重物质规划研究 不重社会 经济问题的研究 直 接导致规划成果的内涵不足 过于注重图面效果 影响规划后期实施的 可操作性 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 一 地理信息系统与城市规划 一 地理信息系统 地理信息系统 Geographic Information System 简称 GIS 是一种特 殊的计算机系统 其功能在于能够将空间数据输入系统并保存 分 析 及运算 在需要使用信息时迅速进行检索 建模 并在显示设 备上表达出来及输出等 其是现代新兴的信息技术的集合体 涉及 到的理论及技术十分丰富 包括集空间科学 现代地理学理论 环 境科学 信息科学理论 遥感测绘技术 计算机技术 管理学技术 等 本质上属于交叉学科 由于其的使用的范围十分广阔 功能强 大 不仅能有有效的进行数据管理 处理文字及图片信息 还能够 通过计算机 研究空间数据 对于各种类型 不同来源的数据及其 附带的关联信息 实施综合性的全面分析 查询 并处理该类信息 数据 对于信息的资料的空间查询 处理分析 制作专题分类时 还具有较多的技术优势 包括及时性 准确性 完整性等 系统具 有良好的兼容性 且各项信息均可以资源共享 促进信息的交流及 互通有无 逐渐形成了适应不同情况 并具有专业性的综合技术学 科 1 地理信息系统的主要构成部分包括计算机软件系统 计算 机硬件系统 系统管理操作人员 过程 地理空间数据 上述五个 部分中各个部分的功能均有所区别 计算机软硬系统作为核心的部 分 对于整个系统的运行起到调节控制作用 而管理人员和用户直 接影响到系统的运行方式和信息的表达 而空间数据库能够集中体 现出整个系统的地理内容 二 城市规划 城市规划指的是预测城市发展并且管理各种资源以来适应其发展具 体的方法或者过程 以指导已经建立的环境设计和开发 传统城市 规划较多注意城市的地区实体特征 现代的城市规划则在试图研究 各种经济社会与环境因素对于土地使用的模式变化所产生影响 并 制订反映此连续互相作用的规划 2 城市规划是指导城市建设 促 进经济发展的依据 在城市的建设和发展过程中处于十分重要的地 位 二 GIS 在城市规划中的应用优势 一 GIS 使城市规划更加直观和理性 一般绘图软件 图形能力强但相对属性数据的管理能力较弱 地理 信息系统具有空间数据与属性数据 弥补了城市规划纯图形 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 利用城市小比例尺地形图建立的图形信息系统对城市整 体或分区域建立空间模型 并通过 GIS 数据库中对应的相关信息如 道路 建筑 人口 公共设施等进行查询 为城市总体规划编制提 供直观而理性的规划工具 二 GIS 对规划数据的存储管理与分析功能 利用 GIS 技术的海量存储数据和强大的图形操作功能 对土地管理 实现集成化 可以即时方便地了解城市土地利用状况及土地权属界 线等信息 使城市规划用地更具科学性和透明性 给城市土地利用 的合理使用以强大支持 3 GIS 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查询与分析的能力 对于城市规划的空间 分析理性化有重要意义 三 GIS 对城市规划辅助决策的作用 GIS 对空间信息具有强大的分析功能 可以辅助规划师更好地通过 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 例如我们可以利用 GIS 迅速有效管理空间数据 进行空间可 视化分析 以此可以确定商业中心位置和进行潜在市场的分析 寻 找商业地域规律等等 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 迅速的根据实施状 况对规划方案进行调整 三 地理信息系统在城市规划中的应用 一 在城市总体规划中的应用 我国的土地用途管制是具有指导意义的约束 在具体操作上 还需 要将城市总体规划作为主要的参考依据 具体内容包括土地资源的 开发 使用 优化改造 资源保护 使用时间及使用空间方面的总 体计划 应用地理信息系统技术 可以构建出城市总体规划管理信 息系统 现代的信息技术高度发达 需要城市土地管理人员提升土 地利用总体规划的实时管理力度 并强化动态实施 以适应时代的 发展 城市总体规划信息管理系统的功能较为丰富 包括一般 MIS 系统所具有的统计功能 报表功能 还能够实现空间数据分析 使 用者能够根据各种类型的需求将城市信息实施系统的分类和统计 使之形成独立的土地资源使用项目资料库 便于使用者能够充分了 解土地资源的分布及使用状态 另外该系统还具有缓冲区分析以及叠 置分析功能 有利于深入的分析土地资源的使用状态 为合理选择 规划方案提供可靠的信息支持 二 在道路及管线编码中的应用 空间单元是指在城市地图上划分出数量不等的版块 该类版块具有 明显的层次性 不交叉重叠性 形状不规划等特征 各个层次种的 不规则多边形即代表一个空间单元 并将其编号 其即具有唯一的 代码 城市管理信息中的各类统计数据 信息资料 规划指标需要 具有在所处空间内唯一的代码 便于进行各项信息活动及空间定位 包括信息的查询 数据分析 分类 总结等 城市在发展的过程中 交通也随之不断发展 城市的道路也在不但增多 各个道路的交叉 路口 街坊 市政工程管线等要素十分繁杂 其作为城市的地理要 素 需要对于结构规则标准进行统一 国家在该方面也有相应的规 定 科学技术的发展 极大的提高了城市建设及管理工作的效率及 准确性 地理信息系统技术的广泛应用 统计资料的空间定位的稳 定不佳 精确度较低 信息更新不一致等问题也逐渐显现出来 因 此 需要将空间单元的划分及其编码制定统一的标准 其是地理信 息系统应用并最大化发挥作用的的基本条件 在不需要运用地理信 息系统技术时 城市规划人员可以根据 TPU 直接在普通地图上进行 规划 在进行统计分析 而充分运用地理信息系统后 则可以为计 算机的数据分析提供全面 完整的历史资料 4 三 在城市专题规划中的应用 进行城市规划时 规划人员需要分析城市各个方面的因素 包 括城市用地规划平衡性 城市规划路网 城市规划绿地 交通行车 路线 城市居住人口数量 人口分布规律 环境质量评价 救护车 分布状况等 需要以区域为基本单位进行全面分析 并将全面信息 服务作为工作目标 规模不等 数据极为繁杂 且功能较为全面 开放性较为明显 因此工作量极大 城市的规划人员可以充分利用 地理信息系统的各项功能 对具体的绘画专题进行分析研究 包括 其空间分析功能 如叠加分析 缓冲区分析 特征研究 相邻区域 分析及空间量测功能等 能够有效的减少规划人员分析时的工作量 5 四 总结 城市的发展进程与管理者的规划设计有着即为比密切的联系 而城 市的规划与设计有受到土地空间特征及属性特点容易变化的特点 使得管理容易出现考虑不全的问题 影响整个城市的规划设计效果 现代科学技术的不断更新 特别是地理信息系统的出现 其作用土 地数据处理 及时更新极其评价的可靠技术 在城市规划中的应用 十分广泛 其建立的数字高程模型畏盖范围极大 基本上可以覆盖 整个行政区域 再利用 DEM 及航空摄影资料进行结合根据各项数 据及图形建立三维立体且可以旋转的城市景观模型 其比例可以精 确到 1 50 000 或 1 10000 对于城市总体规划的调整及修改有重 要的意义 提高其规划的合理性性及可操作性 本文仅从一般的角 度分析了地理信息系统的内涵及在城市规划中的应用 在实践中该 需要成熟的规划人员 能够根据城市各项情况 充分发挥出地理信 息系统的作用 并将该技术在今后的工作中进行不断的更新 功能 拓展 技术改造及优化 使之更具有现实性和科学性 更加广泛的 应用于城市规划中 参考文献 1 李棋玮 GIS 在城市规划中应用的优势