GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用初探

1、空间分析功能在城市规划设计中的应用初探cation of gis spatial analysis functions in urban planning许为一 i杨昌新2肖单涛ixu weiyi yang changxin xiao dantao(1.江西师范大学，江西南昌330022; 2.福建工程学院，福建福州350007) school of geography and environment, jiangxi normal university, jiangxi nanchang 330022; artmenl of architecture and planning, fujian

2、 university of technology, fujian fuzhou 350007:随着gis技术在城市规划领域的逐步普及，其空间分析功能在城市规划设计领域中的应用越来越受到城 注。木文通过阐述空间分析的概念、功能及其给城市规划设计带來的诸多变化，结合工程案例重点探讨gt 城市规划设计屮的应用。:gts ;空间分析；城市规划类号：tp311. 13文献标识码：a文章编号：1671-4792-(2007) 11-0128-04cl: as the technology being widely used in the urban planning process, the urban

3、 planners have pa on the fundion of the space analysis in the urban planning process. this passage combines wi g project which discussed about the application of gis spatial analysis functions in urban pla the conception end function of spatial analysis , and the differenee which comes from the pl d

4、s: gis; spatial analysis; urban planning息系统,简称gis (geographic information20批纪60年代开始迅速发展起来的地理学研究 多种学科交叉的产物。它以地理空间数据库为基 理模型分析方法，适吋提供多种空间的和动态的 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 以地理空间数据作为设计与管理基础的一门学 件在空间数据的图形表达与属性数拥的空间分析 功能，使其一而世就和城市规划紧密结合在一90年代以来，日益成熟的空间数据处理技术伴 制图的实用普及，促成了gts空间分析技术的不 善，其在城市规划领域呈现出逐步从f期单一的 理应用向教学科研

5、和规划设计应用扩散的趋势。间分析功能简介析(spatial analysis),是基于地理对象的位 对于计算机辅助绘图系统(cad)的最大优势就在于 对空间信息的提取和分析功能。esri公司推岀的arcgis软件提供了强大的空间 具，它的空间分析功能主要包括空间分析模块、3d分析 地统计分析模块、网络分析模块、跟踪分析模块等 aregis的这些模块可以在栅格数据和矢量数据集成的 进行空间分析操作，通过分析，探寻空间数据间的关 和-般规律，从而解决而临的各种的空间问题。arcgi 间分析模块主要是建立打问题相对应的表征模型或者 型，在模型的基础上进行空间分析,分析方法包括网络 缓冲区分析、空间统

6、计分析、拓扑叠加分析等。空间 主要步骤和技术流程如图一所示。2 gis空间分析在城市规划设计中的应用城市作为区域发展的核心，其空间是区域人文和 程共同作用下的产物，纷繁复朵的各种空间数据和属提出目标和制订标准分解问题输人数据空间分析高了城市规划设计的准确性和合理性,促进了城市规划设计 的发展与进步。3实例运用3.1模拟规划区地形，优化道路线形城市道路线形设 计是城市规划设计的巫要组成部分，与城市的地形地貌、现有道路、沿路建筑物布局和规划道路绪 级等要索息息相关，合理的道路线形应该具备坡度适宜、弩 级合理、拆迁挖填投资量小、少占农业用地、与沿路建筑朝 向协调等特点。笔者在福建省安溪县蓝田乡总体规

7、划设计实检验分析结果践中通过对镇区地形展开dem建模，得到镇区的高程、坡度、 坡向等分析图，如图二所示。图二高程、坡度、坡向分析图在arcscene的3d扩展模块中,分层导入cad图纸中的 建筑物数据和道路网数据，在这些图层名上点击右键进入属 性选项，选择其中的base heights选项，界血如图三所示。应用分析结果图一空间分析的主要流程对所获取的数据进行科学冇效的定戢分析。而 期使用的经验分析法也因数据分析中感性因素 带冇人多主观随意性，规划数据分析的落后成 科发展的技术瓶颈，直接导致规划师对城市运 足，对城市未来发展方向预测失据°arcgis软 划设计领域带來了思维方式的转变,

8、arcgis可 大容彊的数据，具冇数据更新快捷，空间分析 性，促进规划实现从静态展示到动态模拟，从 程辅助的转变。同时，gis技术还极大的丰富 段和成果,直观而理性的空间分析模块可以辅 划方案进行模拟、选择和评估，从而优选优化 原來城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定 缺陷。is软件已经广泛运用于城市规划领域，空间分 透到城市规划设计的全过程，国内人型城市规 研院校己经做了大量的冇益尝试，产业化应用图四棊础高度分析图土石方计算中的运用查看属性进行统计,得出填挖方戢和填挖面积如 示：表一填挖方量、填挖而积统计表件还未被引入规划设计前，在cad软件的运用环 计算通常是利用方格网法进行计算。该方法存

9、在 工作量人、无法精确计算梯形台地等缺点，逐步 利用dem进行土方计算等方法所取代。笔者在迪 淘镇工业区控规设计中摸索出运用gts软件快遊 计算的方法。基本原理是根拥di训坡度和坡向分 地划分成若干个坡度坡向-致的地块，利用软件d分析"扩展模块中的"area and volume”命令來计算体积与面积，计算土方平衡时的高 中利用该平衡点数据、坡度和坡向分别构造各地 而，在arcmap中利用“3d分析”扩展模块的“cut/ 对单个设计平土面少现状地形模型表面之间容积 剪切，转化成tin后再依次用“cut/fill”命令 设计平土而间的容积的差异进行剪切，填充分 土方的填方挖方

10、量的计算。图形如图五所示，红 的为填。当切割与填充容积量近似柑等时，则达到土方 态。对计算成果运行raster to features转化成sh 文件，所得图形如图六所示，深色线条即填挖零线。 成果转化成dxf文件导入到cad软件中绘制出零线和 区。该方法简便快捷，适合于复杂地形的土方量计算 广阔的运用前景。3.3在防洪规划决策中的运用 规划项目中当规 划区内冇大流量水系穿越时，防是必不可少的一项内容，而甲方提供的水文基础资料 较为薄弱，在这种情况下如何能提出快速而简便的餉 尤为重要。如果单纯的依靠cad软件和少量的数据， 验法进行相关规划，无疑存在着太大的主观随意性， 出科学合理，有参考价值

11、的成果。笔者在参与南安市 工业区控规设计过程屮，利用arcgis软件的中“3d勿 展模块下的"area and volume statisticsn命令来 个问题。首先是建现状规划区的dem模型，根据获取 显示，该地块历史最高洪水位为41. 5米，通过重分类 没区在图啲上表现出來，如图七所示。iug < hi *a* »s w mb *ugc«» j冷 c«1a i z. fl oooc29 «r*«svt«c« agea and volume statistics” 命令，如图八所 of plan

12、栏中输入历史最高水位41. 5米，选 statistics below plane, 然后点击calcu- tics按钮,得出volume值为702412. 20立方 米洪水位下该地区的行洪容量。接着调入经过 地dem模型，如图九所示。行洪容量分析图十操作界面ea and volume statistics"命令，如图十所of pl an栏中输入规划最高洪水位数值，选 statistics below plane,然后点击calcu- ics按钮，可以多次尝试输入从42米到45米 出volume值为略微人于现状行洪容量的数值 次调试得出本规划区在最高洪水位定值为43. 洪容量为743

13、753. 17立方米，略大于现有行洪 堤坝的行洪超高，最终决定将堤坝顶部标高定 时的行洪容量为1047591.00立方米，预留出 间。从规划实施后的防洪效果看，43. 5米的标 求。绍gis空间分析技术入手，分别阐述该技术的市规划设计中应用空间分析技术的意义以及用模式，结合实例重点探讨了gis空间分析技论述和实证研究不足；且仅限于研究gts空间分析技术在工 程规划领域的应用，而缺乏该技术在综合性总体规划中的圧 用研究。随着新技术、新方法的不断涌现，gts空间分析拽 术在城市规划设计领域的应用不管是在广度还是在深度上者i 将进一步得到拓展与延伸，技术、方法的进步与城市规划珂 论的不断创新息息相关，対我们的研究和工作而言，只有否 断的理论联系实际，在实践中提升口我，才能时刻走在技术 应用的前沿。参考文献1 宋小冬城市规划行业地理信息系统应用中的若干非 技术问题及对策j.城市规划，1997,2.2 薛恒安，尚明.gis在城市规划设计应用中的理性分 析j 城市勘测，2004,1.3 余威.gis数字高程模型技术在城市规划设计中的运 用j.天津城市建设学院学报，2006, 3.4 耿宜顺.基于gis的城市规划空间分析j.规划师, 2000, 6.5 冯险峰，汪闽，孟雪莲.arc