城市規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應用分析

傅維華 楊建偉 劉恒利

（嘉興市和誠測繪有限公司，浙江 嘉興 314000）

1 前言

地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計算機軟硬件技術(shù)支持下采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數(shù)據(jù)或圖形產(chǎn)品的計算機系統(tǒng)，GIS技術(shù)在全球范圍的迅速發(fā)展及其具有的強大生命力是與其對地學信息的處理功能強大而緊密相聯(lián)的，作為一個空間信息系統(tǒng)，GIS具有五項基本功能，即數(shù)據(jù)輸入、圖形和文本編輯、數(shù)據(jù)存貯與管理、空間查詢與空間分析、數(shù)據(jù)輸出與表達。積極推廣和應用地理信息系統(tǒng)(GIS)，對于提高城市規(guī)劃的編制和管理水平具有十分重要的意義。

2 城市規(guī)劃對信息處理的新要求

新時期，隨著觀念的轉(zhuǎn)變，社會的發(fā)展，城市規(guī)劃領(lǐng)域?qū)σ?guī)劃與管理信息的處理有了新要求。

2.1 類型數(shù)據(jù)處理的綜合性

城市規(guī)劃與管理涉及地理要素和資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟等多種類型的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在時相上是多相的、結(jié)構(gòu)上是多層次的，性質(zhì)上又有“空間定位”與“屬性”之分，既有以圖形為主的矢量數(shù)據(jù)，又有以遙感圖像為源的柵格數(shù)據(jù)，還有關(guān)系型統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且隨著城市社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系將變得更為復雜，這就要求對統(tǒng)計數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀圖件進行綜合分析。

2.2 服務對象的多層次

現(xiàn)今，規(guī)劃與管理信息的使用對象，不僅有政府主管部門、專業(yè)部門和公眾的查詢需要，還有管理、評價分析和規(guī)劃預測的不同用戶的需求。由于服務對象的多層次性，這對規(guī)劃設(shè)計與管理信息處理提出了很高的要求。

2.3 時間上的現(xiàn)勢性

隨著城市化進程的加快，城市規(guī)劃必須加快其更新速度，以適用城市的加速發(fā)展。此外，由于彈性規(guī)劃、滾動規(guī)劃模式的倡導，規(guī)劃的制定與修編周期大大縮短。這些變化對規(guī)劃與管理信息提出了“逐日更新”的要求，以確保信息在時間上的良好現(xiàn)勢性。

2.4 空間上的精確性

由于現(xiàn)代規(guī)劃與規(guī)劃管理結(jié)合的更加緊密，規(guī)劃設(shè)計正從總體規(guī)劃到詳細規(guī)劃層層深入、互相銜接，最終必須落實到地上。這在空間上，要求提高規(guī)劃布局圖空間定位的精確性。

2.5 信息管理的規(guī)范化、智能化和可視化

從規(guī)劃編制到規(guī)劃實施的過程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)狀的和規(guī)劃的，而在規(guī)劃實施后又有了新的現(xiàn)狀數(shù)據(jù).因而，規(guī)劃信息管理任務日趨繁重。如何將規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)范化，并進行科學的組織與管理是現(xiàn)代城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要任務之一。同時，如何與辦公自動化實現(xiàn)一體化，并對信息產(chǎn)品進行可視化處理，以便用戶簡單、明了地進行使用，也將是未來城鄉(xiāng)規(guī)劃信息技術(shù)研究的重要方向。

3 GIS在城市規(guī)劃中的應用

3.1 GIs引入城市規(guī)劃的意義

GIS為認識物質(zhì)城市打開了新的視野，并提供了全新的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的調(diào)控手段。GIS無疑將為調(diào)控城市、預測城市、監(jiān)管城市提供革命性的手段，對傳統(tǒng)方法是一個巨大的挑戰(zhàn)。同時，這種手段是一種可持續(xù)、適應城市變化的手段，從而為城市可持續(xù)發(fā)展的改善和調(diào)控提供了有力的工具。

3.2 GIS在城市規(guī)劃中的應用

城市規(guī)劃中要處理的問題，它涉及資源環(huán)境、人口，交通、經(jīng)濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數(shù)據(jù)。GIS的數(shù)據(jù)庫管理有利于將這些數(shù)據(jù)信息歸并到同一系統(tǒng)中，最后進行包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評價、環(huán)境質(zhì)量評價、道路交通規(guī)劃，公共設(shè)施配置以及城市環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測等。

目前，根據(jù)城市規(guī)劃業(yè)務及地理信息系統(tǒng)中技術(shù)手段的不同，GIS的應用主要有：地理信息系統(tǒng)與城市規(guī)劃報批：虛擬現(xiàn)實及多媒體網(wǎng)絡技術(shù)與城市規(guī)劃；嵌入式地理信息系統(tǒng)與城市規(guī)劃；地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)結(jié)合等。

GIS在城市規(guī)劃中應用越來越廣泛，如進行城市規(guī)劃用地評價，快速城市規(guī)劃專題圖的制作，歷史文化保護及風景保護。另外，可把地理信息系統(tǒng)作為一種技術(shù)手段進行城市規(guī)劃的研究工作，如城市擴展研究等。

雖然GIS可以較好的應用在城市規(guī)劃從資源調(diào)查到規(guī)劃實施監(jiān)督的各個程序之中。但是，現(xiàn)在國內(nèi)GIS技術(shù)在模擬預測、多方案比較、方案評估等階段還沒有得到很好的發(fā)揮。GIS在國內(nèi)城市規(guī)劃中的應用主要服務于規(guī)劃管理部門，系統(tǒng)的功能一般局限在“查詢與簡單分析”的應用第一層次。整體來說，GIS在國內(nèi)城市規(guī)劃中的應用還剛剛起步。

4 數(shù)字化城市規(guī)劃管理系統(tǒng)的實踐

4.1 城市規(guī)劃管理系統(tǒng)的構(gòu)成

城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)一般由以下幾個部分構(gòu)成：滿足“規(guī)劃局業(yè)務辦公要求”的《規(guī)劃管理審批系統(tǒng)》；滿足“基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)”及“決策支持系統(tǒng)”要求的《規(guī)劃地理信息系統(tǒng)》；滿足“決策支持系統(tǒng)”要求的《方案審查系統(tǒng)》。根據(jù)要求可以增加用于城市規(guī)劃信息發(fā)布系統(tǒng)的《多媒體系統(tǒng)》；用于規(guī)劃設(shè)計及地理信息系統(tǒng)添加和辦案繪圖輔助的《規(guī)劃設(shè)計軟件》等功能模塊。

4.2 數(shù)字化城市規(guī)劃管理

4.2.1 三維Web化階段

這個階段是城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)為實現(xiàn)數(shù)字城市最終目標而經(jīng)歷的探索階段。其特點是以計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡為紐帶，運用3s技術(shù)(遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)G1S)、感測、仿真和虛擬技術(shù)等對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，即利用技術(shù)手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來的全部內(nèi)容在網(wǎng)絡上進行三維數(shù)字化虛擬實現(xiàn)。這將是城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)與城市地理信息系統(tǒng)相互結(jié)合，并存儲在計算機網(wǎng)絡上的能提供遠程用戶訪問的一個新的城市空問。

4.2.2 城市規(guī)劃設(shè)計

UGIS應用的建設(shè)對數(shù)字化技術(shù)在規(guī)劃領(lǐng)域的應用創(chuàng)造了條件。首先，通過UGIS技術(shù)可以直接地將現(xiàn)實中的城市地形、地貌和城市空間形態(tài)、建筑物等信息輸入計算機系統(tǒng)，是規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)更加準確和及時。其次，通過計算機應用系統(tǒng)繪制出一張張符合要求的城市發(fā)展藍圖，包括總體規(guī)劃岡、詳細規(guī)劃圖、分類圖等工作用圖。第三，可以采用仿真、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)對規(guī)劃設(shè)計方案進行分析、比較和瀏覽，用語與實際效果的比較及發(fā)展預測。最后，還可以根據(jù)社會公眾的意見及時修改和調(diào)整，使城市的規(guī)劃設(shè)計方案更加符合城市發(fā)展的需要。

4.2.3 城市交通管理

在UGIS應用的同時將城市道路系統(tǒng)與交通管理部門需要的交通管理信息疊加，通過信號等管理、警力配置系統(tǒng)、每輛車配置的專用傳感器，可使設(shè)置在路邊的信號采集設(shè)備及時將每輛車在城市中的流動情況反饋到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心將采集到的數(shù)據(jù)和預設(shè)的交通規(guī)劃全景情況進行分析、對比并將結(jié)果送到指揮中心，指揮中心的計算機系統(tǒng)對相關(guān)路段的交通信號進行控制，通過信號的變化對交通流量進行調(diào)度。指揮中心利用無線設(shè)備，將有關(guān)信息再送到值勤交通管理人員的接受設(shè)備中，直接進行現(xiàn)場指揮和調(diào)度，保持交通的暢通。

5 結(jié)束語

GIS技術(shù)的發(fā)展，為社會諸多行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了機遇，目前GIS技術(shù)推廣到城市規(guī)劃行業(yè)尚存在諸多制約因素的情況下，如何抓住GIS技術(shù)發(fā)展帶來的機遇，并從中受益，是GIS技術(shù)應用及城市規(guī)劃行業(yè)首要解決的問題.對城市規(guī)劃行業(yè)來說，開拓GIS的應用，首先是要使規(guī)劃師們熟悉GIS的基本原理和技術(shù)，其次還包括規(guī)劃、管理工作自身的更新、擴展，因為很多應用上的局限來自規(guī)劃本身還不適應實際的需要.因此，人才問題將成為GIS推廣應用的一個關(guān)鍵性制約因素。

[1]葉如棠.地理信息系統(tǒng)技術(shù)是城市規(guī)劃管理和規(guī)范化的重要手段[J].地球信息，1998-02-15.