城鄉(xiāng)規(guī)劃中GIS系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

朱芳芳 柳永綱

摘 要：在風(fēng)起云涌的大數(shù)據(jù)時(shí)代，GIS地理信息所蘊(yùn)含的海量數(shù)據(jù)越來(lái)越被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)信息化處理，從紛繁復(fù)雜的數(shù)字符號(hào)，演變?yōu)榧堎|(zhì)地圖、電子地圖、信息平臺(tái)等產(chǎn)品，為城市規(guī)劃、城市管理與百姓生活提供了一個(gè)無(wú)處不在、高效便利的時(shí)空信息平臺(tái)。文章從地理信息系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用入手，對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：GIS系統(tǒng)；城鄉(xiāng)規(guī)劃；遙感技術(shù)

1 GIS概念綜述

GIS地理信息系統(tǒng)，是跨學(xué)科的綜合應(yīng)用工程技術(shù)，它涉及信息科學(xué)、空間科學(xué)、地球科學(xué)等主要領(lǐng)域。它主要以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主，可以進(jìn)行科學(xué)地理信息數(shù)據(jù)的處理，目前已經(jīng)滲透到很多領(lǐng)域，目前GIS從技術(shù)角度有四部分組成：獲取源數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)、分析查詢(xún)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果輸出。

地理信息系統(tǒng)最基本的功能是收集建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢(xún)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)分析后為規(guī)劃、管理和決策服務(wù)。當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，只要本地?cái)?shù)據(jù)的及時(shí)更新，即可得到現(xiàn)實(shí)有效的維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的大小逐漸擴(kuò)大和豐富，查詢(xún)、分析、表達(dá)功能會(huì)隨之逐漸增加。為了滿(mǎn)足城市規(guī)劃發(fā)展建設(shè)的需要，從業(yè)者必須開(kāi)展基于GIS技術(shù)為核心的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)對(duì)城市空間信息的綜合利用，準(zhǔn)確和全面的把握動(dòng)態(tài)空間特性，有效合理利用土地，合理安排城市空間。下面以一些城市在城市規(guī)劃中的一些基礎(chǔ)應(yīng)用為例進(jìn)行說(shuō)明。

2 GIS在城鄉(xiāng)規(guī)劃業(yè)務(wù)中的特點(diǎn)

由于城市在不斷地建設(shè)發(fā)展，所以需要隨時(shí)更新城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，這就要求用GIS管理日常城市建設(shè)活動(dòng)，以保證信息的實(shí)效性。由此可見(jiàn)GIS在城鄉(xiāng)規(guī)劃中具有重要的作用。城鄉(xiāng)規(guī)劃是一種新型的電子政務(wù)規(guī)劃審批的規(guī)劃圖，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)媒體向數(shù)字媒體技術(shù)法規(guī)，實(shí)施計(jì)算機(jī)管理程序符合本標(biāo)準(zhǔn)的電子文檔，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理輸入，審批部分可以用計(jì)算機(jī)完成，從而實(shí)現(xiàn)批準(zhǔn)計(jì)算機(jī)繪圖。

GIS在城鄉(xiāng)規(guī)劃業(yè)務(wù)具有以下特點(diǎn)：城鄉(xiāng)規(guī)劃信息電子審批規(guī)劃，將原來(lái)的城市規(guī)劃工作通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)量指標(biāo)大大提高速度和效率。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，以往缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)，導(dǎo)致規(guī)劃指標(biāo)比較模糊，容易受人為因素影響，當(dāng)明確規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后術(shù)語(yǔ)保證一致性和計(jì)算方法的規(guī)范性，將大大提高透明度和公開(kāi)性。開(kāi)放規(guī)劃設(shè)計(jì)結(jié)果、提高存儲(chǔ)速度，由于設(shè)計(jì)單位提供的數(shù)字結(jié)果統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為未來(lái)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 GIS系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱(chēng)為VR（VirtualReality）技術(shù)，20世紀(jì)90年代初崛起，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為三大前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)。VR技術(shù)是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、并行實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)、人工智能、仿真技術(shù)等多種技術(shù)，所以普遍應(yīng)用于各行各業(yè)。VR在城鄉(xiāng)規(guī)劃的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

虛擬現(xiàn)實(shí)它是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及三維可視化技術(shù)搭建的一個(gè)以3D環(huán)境為基礎(chǔ)平臺(tái)和表現(xiàn)形式的房產(chǎn)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)公共房產(chǎn)資源進(jìn)行定位、瀏覽、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、管理、規(guī)劃、維護(hù)等多項(xiàng)管理功能，具有界面直觀、操作性強(qiáng)、維護(hù)方便、運(yùn)行環(huán)境結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

（1）發(fā)揮GIS優(yōu)勢(shì)，利用GIS實(shí)現(xiàn)虛擬逼真圖像和交互對(duì)話手段，探索數(shù)據(jù)分析，充分發(fā)揮人在圖形空間的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)強(qiáng)大的思維能力來(lái)分析和解決地理空間問(wèn)題。

（2）充分利用虛擬GIS提供的“逼真”感的虛擬地理圖形空間，充分讓人發(fā)揮在地理空間認(rèn)知能力，在虛擬的地理圖形空間中得到認(rèn)知，同時(shí)虛擬GIS也促進(jìn)人在虛擬地理圖形空間中獲取的知識(shí)能快速的應(yīng)用到真實(shí)地理世界中。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)拓展了虛擬GIS在時(shí)間維上的表達(dá)能力，結(jié)合地學(xué)分析模型，虛擬GIS為過(guò)去或是未來(lái)的某一地理場(chǎng)景提供了更為便利的手段，從而為發(fā)展高級(jí)的空間決策支持環(huán)境提供了可能；虛擬GIS在GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)上帶來(lái)了新的問(wèn)題，由于虛擬GIS中表達(dá)的內(nèi)容比傳統(tǒng)的三維GIS更為豐富，需要在數(shù)據(jù)模型、軟件結(jié)構(gòu)、算法等方面研究虛擬GIS的設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)GIS的諸多應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用到了虛擬GIS，如城市規(guī)劃、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市道路管理、地表建模與分析、重要建筑重建等方面。虛擬GIS為這些領(lǐng)域中問(wèn)題的分析和解決提供了新的方式和手段，拓展了GIS的分析能力和應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2 嵌入式GIS與城鄉(xiāng)規(guī)劃

嵌入式地理信息系統(tǒng)、移動(dòng)通信和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集成，可以快速提供信息和位置信息服務(wù)。它具備動(dòng)態(tài)的，流動(dòng)性大等特點(diǎn)。用戶(hù)快速獲取各種信息需求，在城鄉(xiāng)規(guī)劃的一些業(yè)務(wù)、規(guī)劃紅線的科學(xué)管理和利用，加強(qiáng)城市規(guī)劃的監(jiān)測(cè)在土地使用情況方面，可以及時(shí)了解實(shí)時(shí)移動(dòng)違規(guī)建設(shè)，為城鄉(xiāng)規(guī)劃部門(mén)的重要決策提供移動(dòng)辦公平臺(tái)。該系統(tǒng)利用嵌入式GIS開(kāi)發(fā)輔助城市規(guī)劃管理系統(tǒng)，城市規(guī)劃紅線的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理的現(xiàn)代化，真正提高決策的科學(xué)性和更好的宏觀規(guī)劃，可以不斷完善城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)。

3.3 GIS系統(tǒng)與遙感技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

城鄉(xiāng)規(guī)劃過(guò)程中將這兩者方法有效的結(jié)合在一起，通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)獲取數(shù)據(jù)后，然后利用GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。而遙感的檢測(cè)對(duì)象比較廣泛，可以對(duì)城市的水利設(shè)施、建筑工程、城鄉(xiāng)路況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此能夠?qū)Τ青l(xiāng)計(jì)劃有效的、客觀的定性。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)輔助城鄉(xiāng)規(guī)劃督察工作的背景、進(jìn)展、工作程序和工作原理做了詳細(xì)介紹。主要利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)城市總體規(guī)劃進(jìn)行全方位的監(jiān)督、分析，有助于全面把握城鄉(xiāng)建設(shè)中存在的違法違規(guī)問(wèn)題，加強(qiáng)事前、事中防范，促進(jìn)城鄉(xiāng)規(guī)劃健康有序發(fā)展。近幾年ImageEarth-影像地球（2010中國(guó)）產(chǎn)品自推出以來(lái)，以其適中的空間分辨率、定位精度、數(shù)據(jù)量以及合理的價(jià)格，迅速成為電力行業(yè)各大型GIS系統(tǒng)理想的底圖產(chǎn)品。ImageEarth是2.5m空間分辨率，全國(guó)無(wú)縫覆蓋的真彩色正射衛(wèi)星影像，可以滿(mǎn)足GIS用戶(hù)“即插即用”的數(shù)據(jù)需求。

4 GIS系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃的未來(lái)發(fā)展展望

就國(guó)內(nèi)目前的情況，GIS在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的實(shí)際應(yīng)用主要在空間查詢(xún)、專(zhuān)題制圖、空間和屬性數(shù)據(jù)的綜合管理和及時(shí)更新方面，利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)向公眾發(fā)布規(guī)劃上的圖形、屬性信息也開(kāi)始有了應(yīng)用?？臻g分析，特別是比較復(fù)雜的分析，目前還只在少數(shù)科研、教學(xué)機(jī)構(gòu)中開(kāi)展，但是這方面的應(yīng)用潛力很大，特別是可以將過(guò)去許多不是用GIS完成的分析工作和GIS結(jié)合在一起進(jìn)行，明顯提高工作的效率和分析深度。

在建設(shè)智能城市中使用地理信息系統(tǒng)，可以幫助城市規(guī)劃管理決策分析，使用大量的數(shù)字地理信息和業(yè)務(wù)信息進(jìn)行相關(guān)決策，通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬的結(jié)果，預(yù)測(cè)決策科學(xué)合理。開(kāi)展智慧城市建設(shè)，將對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)井噴式的發(fā)展機(jī)遇，地理信息作為智慧城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，地理信息系統(tǒng)將在城市全面數(shù)字化的基礎(chǔ)上，建立起可視化、可量測(cè)、可分析決策的智能化時(shí)空信息云平臺(tái)，為智慧城市提供有力的支撐平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1]于鵬.合肥市城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].安徽建筑，2011.

[2]陳勝鵬，邱文.基于元數(shù)據(jù)的空間地理信息管理系統(tǒng)整合的研究與實(shí)現(xiàn)[A].中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)會(huì)成立50周年紀(jì)念大會(huì)論文集[C].2009.

[3]周建輝.基于3S技術(shù)的土地開(kāi)發(fā)整理規(guī)劃研究[D].廣西師范學(xué)院，2010.

[4]杜波.基于“一張圖”思想的城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息系統(tǒng)研究[D].廣西師范學(xué)院，2010.