浅谈GIS与城市规划的关系

bobo198 · 发表于 2018-2-24 16:31

【摘要】随着城市经济的不断发展，城市规划行业作为城市建设、管理的龙头行业，其作用显得越来越重要。然而针对城市规划管理工作越来越高的要求和日益繁重的任务，传统的人工作业和分析手段已不能满足日益发展的城市规划管理工作的需要。GIS是借助现代先进的计算机技术、工作流技术，建立服务于城市规划审批、辅助决策、信息发布、批后管理、信息管理等环节的城市规划管理信息系统，实现了规划管理工作的规范化、高效化、科学化，也因此GIS成了城市规划专业应用里的一个重要管理应用程序。

关键词：GIS 城市规划应用
20世纪60年代，在加拿大建立了世界上第一个地理信息系统，经过四十多年的发展，地理信息系统已经被广泛应用到各个专业领域。地理信息系统是一个收集、存储、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，一个完整的GIS系统必须具备输入，存储、操作和分析、表达和输出四大公能。GIS为人们收集、存储、处理各种与地理空间分布有关的数据提供了技术支撑条件，从而帮助使用者做出正确预测及制订相关对策。近年来伴随着地理信息系统的应用，其已经成为建立数字城市规划的技术平台，是现代城市规划领域中极为重要的管理和分析手段。

一、GIS与传统数据库模型的比较
在GIS技术应用到城市规划领域之前，CAD软件一直是城市规划设计人员的主要工具。CAD的数据模型起源于六七十年代，通过点、线、面将地理数据存储在二进制格式的文件中。由于CAD模型数据库缺乏对属性数据的支持，且空间数据不是存储在数据库中，所以在数据分析、数据量化统计、查询等方面给城市规划设计和管理人员带来了一定的困难。
相对于传统的数据模型技术，GIS技术能把现实世界中对象的空间位置和相关属性邮寄地结合起来，满足用户对空间信息管理的要求，并借助其特有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。利用GIS的建模技术，可以存储海量的基础数据；可以实现信息的快速、动态查询与统计分析；可以对各种规划方案与成果进行定量分析、模拟及预测，促进规划决策的科学性，提高规划设计与管理工作的质量与效率。

二、GIS在城市规划中的应用
1、GIS在城市规划公共服务设施布局上的应用
GIS公共服务设施布局上的应用主要是运用缓冲区分析，以解决在公共服务设施布置时未注意到的服务盲区，造成服务盲区的要是因为受居住规模、形式的限制和人口分布不均衡。运用该技术可以统计出现有公共服务设施规模，再结合人口密度图对现有公共服务设施进行扩建或者新建，以满足人民大众的不同需求。

2．在城市规划中用地适宜性评价工作的应用
在城市规划设计的前期调研工作中，如果遇到地形复杂的规划地块，可以利用GIS的空间分析功能以及规划范围内的柱子高程模型数据（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。

3．GIS在城市规划城市拆迁量的应用
随着城市的不断发展，城市范围内建筑物的拆迁也与日俱增，而进行拆迁建筑面积的统计是一下非常复杂的工作。GIS技术的发展成为了拆迁工作的新型辅助手段。GIS通过对道路中心线、道路宽度进行缓冲区分析得到区域带，通过区域带来确定拆迁的范围，在通过拓扑叠加分析确定拆迁指标的计算。

4．GIS在规划指标统计、数据分析中的应用
做城市规划设计时，需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿地率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法，需要在CAD软件中用手工方法两区图形的面积，手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误频率高，直接影响规划设计的质量。GIS技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支撑，在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并在一起，形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算，在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。

5．GIS在城市规划城市空间扩张研究中的应用
我们可以根据近年来的城市建设现状图，地形图生成不同年份的专题图，利用这专题图，进行城区不同年份的空间扩张研究，我们就能够很清楚的了解到这些年城市耕地、水域、绿地和其他各类用地的变化情况，通过分析得到，哪些改变哪些未变，同时可以通过分析各个部分间的相互关系找出城市发展的脉络和动力机制及存在的问题。

三、GIS技术给城市规划带来的主要优势
（1）高度的可扩充性和可自定制性
　　系统管理员不需要任何编程工作，使用系统提供的“工具化”和“可视化”的后台维护工具即可根据规划局业务需求自由定制各种审批流程、审批表单、使用权限等，灵活适应规划局内部机构、人员及业务的变更和调整需求。
（2）完善的数据安全机制
　　系统采用了多级安全措施。一是系统中所有图形数据均存储在数据库中，既实现了数据的集中管理、更新、维护，又保证了数据的安全；二是通过系统加密狗对数据进行了加密；三是系统通过设置工具控制了不同用户对数据的访问权限，防止了用户越权对数据的访问、操作；四是系统可以对审批表单的读、写权限、项目文档访问权限、系统功能使用权限等进行控制，防止越权操作。系统中还设置了密码保护功能，数据库访问密码和保护密码分别由不同人员掌管，当用户忘记密码时只有当同时输入数据库访问密码和保护密码时才能重置用户密码。
（3）方便的红线绘制工具
　　系统中除提供了一系列解析点、解析线、标注等工具外，还设计实现了根据审定设计方案图辅助绘制红线，大大简化了红线绘制工作。
（4）图、文系统的高度集成
　　工作人员能够方便地查看到审批所需的报建信息、各种图件信息，能够方便地实现从案卷到图形和从图形到案卷的调阅。
（5）业务办公与档案管理的一体化
　　审批过程中的所有痕迹自动保存在数据库中；项目审批过程中可以随时调阅查看归档项目的各种审批信息、审批意见、图形信息、案卷状态等信息。
（6）局机关、各个分局、地理信息中心等所有系统用户的协同办公
　　各种图形资源、规划审批信息都集中存放于局信息中心数据库中，集中管理，实时共享，局领导可以随时掌握各科室、分局的项目进展情况，分局也可以随时了解全市的规划信息及项目审批情况。
由上可以看出，GIS技术几乎可以应用于城市规划中的每一个环节，也为城市规划行业提供了广阔的应用前景，在城市规划中运用GIS技术为城市规划和建设提供了多专业、多层次和多目标的综合服务，并为领导部门提供辅助决策功能；GIS技术的系统化、综合化实现了城市规划管理的科学化和自动化，使城市规划行业的规划管理水平满足现代城市的需要。