GIS在土地规划中的应用

1、GIS 在土地规划中的应用及解决方案1. GIS 在土地规划中的应用概述1.1 地理信息系统 GIS 概述地理信息系统从外部来看,表现为计算机软硬件系统,而其内涵是由计算机程序和地理 数据组织而成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。地理信息 系统 (G1S是近十年来发展起来的一门综合应用系统,它能把各种信息与地理位置和有关的 视图结合起来,并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、 CAD 技术、遥感、 GPS 技术、 多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体, 利用计算机图形与数据库技术来采集、 存储、 编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样,可根据用户

2、需要将这些信息 图文并茂地输送给用户,便于分析及决策使用。GIS 与 CAD 系统和 DBMS (数据库管理系统等有着很大的区别。 CAD 系统虽具有强大的 图形处理能力,但其拓扑关系比较简单,管理和分析大型地理数据库的能力也有限; DBMS 则 侧重于非图形数据的优化存储和查询,而图形查询、显示功能、数据分析功能均相对较弱。 GIS 充分继承了 CAD 和 DBMS 的图形操作和数据处理的成熟技术。 GIS 中空间数据与属性数据 有着紧密的联系, 对数据的一致性要求较高, 并且 GIS 对地理数据有着强大的空间分析功能。 这是 GIS 的精华所在,也是 GIS 技术能够在很多领域中广泛应用的

3、关键。GIS 应用遍及金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、 地矿等国 民经济各领域。 权威的统计资料和研究报告都表明, 国民经济信息数字化的 80%以上都构筑 在地理信息系统之上, GIS 产业已达到几十亿美元的规模。1.2 GIS在土地规划以及管理中的应用随着计算机技术的飞速发展及各级对地籍管理工作的日益重视,使用计算机进行地籍管 理,实现土地登记办公自动化,已是进行现代化国土管理的必要手段,同时也是今后地籍管 理的发展方向。 GIS 在土地管理领域的应用相当广泛,正在成为土地管理信息化、决策科学 化、数据可视化、利用可持续化的重要技术支持。兰州市是西北交通、邮电通讯枢纽

4、和商贸中心,历史文化名城。随着改革的深化,兰州 市建设更加迅猛发展,城市规划土地管理要求掌握大量现实性强、真实准确的以地理定位为 基础的综合性信息,并要求随时对数据快速查询、综合分析,以便为城市发展预测、规划决 策、城市管理和工程设计提供可靠的依据。采用常规方法已难于适应现代化城市发展的各种 需要,采用现代计算机技术,建立城市规划土地管理办公自动化信息系统势在必行。我们将地理信息系统 GIS 应用在土地规划中, 目的就是要建立一个以兰州市规划设计管 理局土地管理局的规划为龙头,以土地为中心,包含本局规划、建设工程、土地、地籍等多 项业务管理和办公自动化的综合性、空间型信息系统。2. GIS 在

5、土地规划中的必要性和可行性2.1 GIS在土地规划中应用的必要性长期以来,土地资源管理部门要使用和维护大量的信息,在很多情况下都是多个规划土 地信息系统共存于同一个部门中,而且每一个土地管理信息系统只能处理某一类数据信息 (如高速公路规划网、公路管理系统以及事故信息等 。将 GIS 应用在土地规划中的关键技 术在于通过建立数据模型和数据交换的框架,把上述不同的数据存储于一个统一的数据管理 系统中,任何部门都能访问到该系统中符合本部门要求的数据,同时能对这些数据进行分析和建模,然后进行管理和决策。土地资源数据一般都是由多个机构提供并维护,数据类型、数据标准难以统一。每个数 据源可能都有自己的数据

6、模型。数据模型的不同和使用方法的多样性给数据管理分析造成了 很大问题。由于数据位置、拓扑结构、分类、命名和属性、线性测量的误差,导致不同来源 数据的统一过程比较复杂,结果存在很大的不确定性。要使GIS技术在土地规划领域取得 进展,必须借助数据协同技术,从地图的匹配算法、地理数据的错误模型和错误传播(尤其 是一维数据模型 、数据质量标准和数据交换标准三个方面解决数据统一的问题。随着地理数据越来越广泛的应用,协同性主题逐渐成为 GIS 在土地规划领域中应用的一 个最为紧迫的课题。在详细的数字街道数据库、智能交通系统的各个部分(包括测量使用者 和运输控制中心或者信息服务提供商之间的无线通讯都必须应用

7、数据协同技术。在实际的规划土地管理中,管理人员要查阅大量不同内容的图形资料(如:地形图、用 地图、 地籍图、总体规划图、分区规划图、 详细规划图、 地下管网信息及各种法规规定等。 , 图上实际作业的量很小,而设计则需要进行大量的绘图工作,并对报审图件进行批复。 GIS 已经发展成为一项成熟的技术,它是图形处理技术、可视技术及数据库等技术的有机结合, 并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而独树一帜。因此,将 GIS 应用在规划土地 中很有必要性。2.2 GIS在土地规划管理中应用的可行性GIS 可以将一个地区中所有分散的部分集成在一起, 对整个地球和所有的层进行模型化。 可以将人类活动转化

8、成地理学要素,从而更好地发现其中的内在联系。有些人把它叫做“跨 领域挖掘”:综合了文化、物理和生物的特点,将它们引入人类决策制定的过程。比如:在 设计和建造道路的时候, GIS 可以使我们关注所有的地理学要素,而不仅仅局限于工程参数 上面,环境和自然的要素也被考虑进来。当我们考虑如何发展业务的时候,经济以及距离和 位置因素将一起作为参考依据。这样我们做出的决定将更科学、更理性。 可以这样说 ,GIS 具备了帮助我们更理智的利用资源和更好的认识在何处犯下了错误, 所需要的所有要素。 GIS 跨学科的特征,在人类学习更理性地了解和对待地球中扮演着非常重要的角色。在 GIS 技术结合工作流和办公自动

9、化技术的基础上,系统可以进行远程信息浏览、查询 和编辑,成功实现了地籍流程办公、地籍管理与地理信息系统的一体化集成。目前,基于微 机环境的地籍管理信息系统,不仅可以在土地产权登记、财政管理、地产价格评定、土地公 证及租赁等工作中实现自动化和现代化,而且可为城市规划、城市建设等部门提供广泛的资 料用于给排水、地下管线、道路规划等工作。其中,具有国际水平的土地管理信息系统已经 在部分大中城市中得到应用;国家级土地利用现状数据库基本建立;并通过对上百个城市进 行的遥感动态监测,取得了近年来土地变化特别是建设占用耕地的数据。地理信息系统以地 理研究和地理决策为目的,以地理模型(空间分析模型和数学统计模

10、型方法为手段,具有 区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力,产生高层次的地理信息。它由计算机系统 支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空 间数据,动态地采集、管理、分析和输出多种地理空间信息。3. GIS在 Internet 网上所要实现目标当今利用 Internet 技术开发应用系统是发展的潮流,它不但能为局业务管理所用,同 时还可将信息传启遍千家万户。而且随着网上地理信息系统的产生,网上信息发布迈入一个 崭新的时代。它可将图形与相应的数据库有机地结合起来,实现图形与数据的连接,在查询 图形时, 相应目标的属性信息可以显示出来, 反之, 通过数据

11、库可以查看到相应的图形元素, 真正实现信息的动态查询,使各种信息的浏览和查询变得更加直观、方便和快捷,这在一年 前还是做不到的事情。我们决定用 Internet 技术实现图形浏览系统,这样首先可以满足业 务管理需要,成熟后还可向各有关单位和社会公众发布信息。将地理信息系统应用在土地规划管理系统实现的目标,就是根据规划部门具体的业务需 求,结合目前拥有的基础图形和属性数据,按照具体的指示完成网络图形信息系统的发布。 具体目标如下:1. 初步构成城市规划土地管理部门 Internet/Intranet网络图形信息发布子系统的框 架,使之成为能向局内外提供城市地形现状、规划土地管理方面信息的有效工具

12、。2. 建立独立与中心数据库和局内部图文办公管理系统之外的图形浏览子系统。3. 提供数据通讯模块、图形编辑模块、属性数据库管理模块、网络发布管理模块、网络 发布模块。4. 建立初期,按用户要求将现有数据上网发布。在发展过程中,建立与后台大型数据库 的通讯模块,保证数据更新。4. GIS应用在土地规划管理的显著成效过去查阅规划或其他资料,要楼上楼下的跑,调档查阅多种图纸,少则半天多则几天。 使用了以 GIS 为平台开发的图形浏览系统就不同了, 图形浏览系统能将地形图、 总体规划图、 市区建设管辖审批权限图、土地分等定级图等图种叠加在一起。当你进入图形浏览系统内, 有规划土地管理必须的各种图形可供

13、查阅,并且它们能够叠加在一起,你可以任意开窗口放 大,想了解哪个区域的信息就可以得到,所要找询的资料只用几分钟就找到了。同时还可以 去量算,过去要算出多边形的面积只有大概其数值,现在只需按几下鼠标按键计算机就为你 计算出想要的数据。在屏幕上鼠标移动到你想要关心的物体上,计算机就会告诉你,它是某 某道路或某某河流等。更重要的是过去只有文字规定的信息,如市区建设管辖审批权限,每个人的理解不同, 实际工作中掌握的尺度也不同,现在市区建设管辖审批权限范围与地形图叠加在一起,责权 范围一目了然。另外, GIS 在土地规划管理中的应用还可以与土地信息系统 LIS 的几项基本功能相结合:多源土地信息的采集与输入;土地信息的储存、管理与维护;空间分析与应用;制图与可视 化输出,以实现相应的技术。5. GIS在土地规划中的发展GIS 涉及的行业会很多,在自然科学领域,我们可以看到 GIS 在与医疗相关的传染病管 理(如 SARS 、疾病研究、疾病与环境关系研究等方面都有重大突破。还有在生物学、水资 源管理、地球科学建模等方面的应用也有突破。设施管理行业,我们也可以看到通过建立和 管理中央数据库,工作效率大幅度提高(有时甚至超过 90% 。在生态保护和人类行为影响 等方面 GIS 也有了更广泛的应用。石油公司运用 GIS 技术可以帮助发现更好的钻探地点,这个钻点不但成本最小的,而且对环