GIS在现代城市规划管理中的应用前景分析_gis在城市规划的应用

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GIS在现代城市规划管理中的应用前景分析

摘要:地理信息系统(GIS)是多学科集成的空间型信息系统.在社会、经济、政治、军事、工程等各个领域得到广泛应用，同时也给城市规划带来了机遇和挑战。本文论述了地理信息系统(GIS)在城市规划中的应用，并根据目前国内的实际情况提出了应用时应注意的问题。并且对GIS的应用前景做出了详细的展望 关键词:地理信息系统(GIS)城市规划系统应用注意问题 应用前景

一、地理信息系统与城市规划

地理信息系统(GIS)是反映人们赖以生存的现实世界(资源与环境)的现势和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。其主要应用功能为量算与统计、预测、监测、规划与管理、辅助决策，主要目标是资源管理、资源开发、宏观决策和资源信息服务。

地理信息系统是多学科集成的空间型信息系统，问世于20世纪60年代，早期的发展和应用范围都非常有限。进人80年代，计算机技术得到发展和广泛使用，GIS开始在实际工作中推广使用。90年代以来，随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS的应用和研究已深人到了与地理空间问题相关的社会、经济、政治、军事、工程等各个领域。城市是一个巨大信息系统，它作为各种政治、经济、文化的汇聚中心，时刻进行着各种信息的交换、融合和派生。而城市规划是一门融社会、经济、地理、技术、艺术等多方面知识的综合学科。在规划的过程中需要收集、处理、分析、展示大量的与规划区地表空间位置相关的空间和属性信息.因此，随着GIS的广泛使用，GIS也越来越多地应用到城市规划领域。目前在国内不少大中型城市已经在城市规划中运用了GIS技术，并且创造了较好的社会与经济效益。加强了规划的科学性、合理性和可操作性。

二、地理信息系统在城市规划中的应用

I.城市问题研究

由于地理信息系统是一种空间信息系统.通过GIS的有关应用程序，分别可以在一维、二维和三维空间里实现对各种研究对象的快速量算，为用户提供各种有用的数据。如不同年代的土地利用现状、管线现状、建筑物类型统;不同时期的海岸线长度、森林及沙漠面积的变化等等资料(数据)。并且在这些资料的基础上，通过某种方法对未来的事务进行科学的分析、推测，以便在了解事物的过去和现状的前提下，对未来的行动及措施进行调整。

近几年，以信息高速公路与多媒体为代表的信息技术正在从根本上改变人们的物质生活，社会交往与生活环境.这必将导致城市结构、交通结构、空间环境和社区关系的实质性改变，城市将向着未来的社会工作模式、城市环境、生态环境等更广阔的空间拓展。而这一切都需要新的规划设计理论与之适应。GIS引人城市规划领域可以更加准确、全面、深人地研究城市空间结构和发展模式，城市社会空间演变规律，城市生态与城市可持续发展，城市人口、资源、环境、生态和经济协调发展理论„同时能监控城市发展状况，及时调整、制订城市发展战略，使城市规划朝着合理的方向发展。

2.城市规划管理

规划与管理是地理信息系统应用的一个重要方面。根据我国城市规划的实践，城市规划管理信息系统含有三个层次的内容:第一个层次是以地理信息系统GIS平台和数据库技术为核心的城市规划空间数据库，包括图形、影象库和关系数据库，以空间检索为基本要求。如地形库、综合地下管线图库、遥感影象图库。第二个层次是在空间数据库基础上的应用系统，开展基于GIS的辅助城市规划、管理和办公自动化等。如总体与分区规划子系统、公共设施规划支持系统。第三个层次是在前两个层次基础上开展面向应用的各类专家系统(ES)、决策支持系统。如地下管线辅助决策支持系统.在规划领域GIS最早用于政府规划管理部门。由于城市规划管理工作具有严肃性、准确性、科学

性、规范化特征，规划管理中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、综合、决策、评估等工作。而GIS有着十分强大的管理空间信息的功能，并且可以把社会、经济、人口等属性信息与地表空间位置相连，以组成完整的规划信息数据库，方便查询、管理、分析、调用和显示。因此，规划管理部门可以方便地查询调用规划信息和城市其他相关信息以辅助规划管理决策。同时，城市发展变化的各类新信息又通过各个部门进人系统，以便更好地掌握实际情况。

3。城市规划评析

决策不是一种选择方案的瞬间行动，而是一个过程。虽然GIS本身不能完成规划和解决社会经济发展问题，但它是规划工作中非常有用和重要的工具。在规划设计过程中，GIS最主要的应用是利用其空间数据管理和展示功能及简单的空间分析对传统的前期辅助分析，进行直观的图形表达，以作为规划的依据。有些甚至在GIS空间数据库的基础上加人规划专业分析模块，以提高规划的合理性。还可利 用卫星遥感图像分析，并结合其他相关的社会经济信息，生成GIS的分析数据库，对规划项目进行GIS专题图亚加分析，提出多变种规划方案，确定预估各方案益损值的方法，找出评价方案的准则，列出各种可能出现的状态以及它们的发生概率。帮助设计人员选出最佳的规划设计方案，为各部门决策提供科学的依据，辅助政府部门决策的制定。

4.城市规划公众参与

当今，规划过程中越来越强调公众的参与性，每一个城市居民都有权力对城市的发展和规划提出自己的意见。而网络GIS(GIS和www.daodoc.comGIS,3DGIS等)将在城市规划中得到实际应用，从而提高GI5城市规划应用的水平。(l)WebGIS

WebGIS是基于Internet平台进行信息发布、数据共享、交流协作。客户端应用软件采用WWW协议，实现GIS信息的在线查询和业务处理等功能。运行于因特网的地理信息系统，是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系，实现lnternet环境的空间信息管理。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从WWW的任意一个节点,Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析。

(2)3S集成技术

3S是全球定位系统GPS(Global Positioning System);遥感

RS(Remote Sensing)和地理信息系统GIS(Geographic Information System)的简称。3S集成技术可以为城市规划提供直接的数拢服务，快速追踪、观测、分析和模拟被观测对象的动态变化.并高精度地定量描述这种变化。下种技术相辅相成，GPS获得的精确位置信息可帮助遥感航片的几何校正和镶嵌;GPS和RS为GIS空间数据的动态史新提供了基础，G15的应用也提高了遥感数据的提取和分析能力。随着高精度遥感技术的发展和GPS技术的不断深人，GIS,RS,GPS的结合将更加密切。

(3)VR技术与3DGIS,RS技术相结合虚拟现实(Virtual Reality.简称VR)是一种逼真地模拟人在自然环境中视觉、听觉、运动等行为的人机界面技术。在此基础上结合3DGIS,RS技术形成的几维虚拟城市仿真，将对城市规划产生巨大的影响。书要表现在:快速建模，几维场景合成一毛维实时渲染，真实模拟复杂多变的城市二维地形，将城、}了遥远的过去向未知的将来的演变进程生动、直观地反映.让规划师在交互式二维视景中进行实时的数据在询和可视化分析，考察、修改设计方案。同时还可以通过这种方式向公众展示规划设计方案。展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和h:动性小但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接日在实时的虚拟环境中随时获取项日的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。

五、结束语

随着信息技术的突飞猛进，城市规划既面临着挑战，也面临着机遇。在城市规划过程中，必须坚持“可持续发展”、“系统工程”、先进技术与多学科、跨系统的综合研究，加强与信息技术广泛的结合.才能适应社会的发展，体现城市规划综合、系统、动态、生态的思想，拓展城市规划的理论与实践。

GIS作为组织、管理、分析地理空间信息的技术系统为城市规划和城市建设提供了多专业、多层次和多目标的综合服务，为城市规划、设计、管理提供崭新思路。GIS未来的发展趋势将是集成化、网络化、与虚拟现实技术相结实，这些将为城市规划与管理注入新的活力，我们相信GIS在城市规划领域的应用将有更加广阔的前景。

参考书目:

1.顾朝林 李满春“数学城市”研究漫谈城市规划汇刊199.5

2.易智华 黄炳强当前规划系统建设GIS的几个误区城市规划汇刊2000.6

3．边馥苓 地理信息系统原理与方法北京测绘出版社1996

4.周心铁 对地观测技术与数字城市北京科学出版社2001

5.吴信才 地理信息系统原理与方法[Ml.电子工业出版社，2009

6.徐建刚 韩雪培等.城市规划信息技术开发及应用[M].东南大学出版社，2000

7.张雅琼 浅析GIS在城市规划领域中的应用[J].山西建筑:2007, 33

8.宋小东 叶嘉安 地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[M].科学出版社:2002