简析GIS技术在城市规划领域中的应用

2018-02-05陈贵仲

智能城市 2018年10期

陈贵仲

广西鼎鑫测绘技术有限公司，广西南宁 530007

科学技术的发展，在推动经济社会发展和提高人们生活质量等方面起着不可替代的作用。GIS技术，是地理信息系统技术的简称，主要是在地理信息系统不断发展的基础上，利用地理空间数据等建立相应的信息数据库，并借助空间模型等技术，对数据进行分析，这种技术在当前多个领域得到了推广应用，并发挥了巨大的价值。我国城市规模的不断扩大，城市的规划和管理工作也出现了一系列的问题，交通拥堵、环境恶化等已经严重影响到人们的生活质量，这就对城市未来的规划和管理工作提出了更高的要求，利用GIS技术，与城市规划管理结合，采用新的科学手段，加强城市建设和管理的规范化、标准化和科学化，为人们提供更好的生活环境。

1 GIS技术分析

1.1 GIS简介

GIS是现代科学技术发展的产物，主要是以地理空间环境和位置等为研究的对象，对相关信息进行采集和分析整理，从而获得全面的地理数据方面的信息，这些信息是相关部门在政策决策等方面的重要参考依据。因此，该项技术在当前发展中具有重要的研究价值。不同于3D绘图软件，该项技术主要是综合处理数据信息，并以清晰的空间图像的形式呈现，在数据信息的分析过程中，实现对信息的筛选和评估。多年的实践和应用中，GIS技术也不断更新发展，功能越来越多，包括空间分析、信息统计等方面的功能，同时也能实现动态追踪分析、网络数据的分析等。

根据GIS在应用中的不同功能，可以将其分为地理信息系统和区域地理信息系统，除此之外，还包括计算机辅助制图等技术层面的地理信息技术处理系统。地理信息系统针对的是一些地理问题，包括土地、水资源、能源等信息系统；而区域地理系统的研究对象是针对特定的区域。对区域内的地理信息进行分析，从而为区域的发展提供数据。

1.2 GIS基本功能

其一，数据的采集与编辑。GIS地理数据库的建立，需要对地面相关的图形数据及其它属性数据输入其中，这就是数据的采集，在数据采集中，受多种因素影响，要减少数据的错误，需要对数据及图形等进行编辑，也就是数据的分析编辑，这也体现出GIS具有制图功能。

其二，对空间数据库的管理功能。通过数据的采集和编辑，从而能形成地理数据集，这个数据集比较庞大，需要借助数据库管理，才能正常发挥数据库的作用。

其三，空间分析的功能。GIS的出发点是查询并分析空间数据，以此得到结论，为决策提供信息，空间分析是一个复杂的过程，需要应用GIS目标之间的联系，并综合运用其他学科的理论知识，制定相应的规划。

2 GIS在城市规划中的具体应用分析

城市规划和建设中，需要对城市所在的地理环境及特征做全面的了解，在此基础上，结合城市地理环境的特征作出规划。GIS技术的应用，能有效且准确掌握城市地理环境方面的信息和数据，为城市规划者提供有力的参考。

2.1 城市总体规划中的应用体现

城市规划中，将空间数据的分析作为其内容的重点，借助GIS技术，获取地理空间的信息，在对空间数据和信息进行综合分析的基础上，了解城市的地理空间及发展状况，结合这些信息确定城市的整体发展方向。一些现代城市的发展，对空间规划的依赖性比较大，GIS技术在空间地理位置分析方面有重要的作用，在城市整体规划中，其功能体现为：针对不同范围或者相同范围的中心分布，进行对比等加以分析，了解一定时期或者是不同时间段内中心变化和对比等。在分析的过程中，重点的研究方面需要放在对城市的发展规模，城市人口和城市历史及现代开发程度等内容上；在GIS技术的应用过程中，能了解城市的水体分布情况、水污染问题、自然灾害的发生，并在事故救援过程中发挥作用，这样能有效提升城市资源的利用效率。

在城市规划发展的早期阶段，空间数据和地形图像的处理，需要通过缓冲区的分析，并结合专家分析体系和权重体系，从而为公共设施选址提供可靠的信息，对空间的定义，结合三维分析和扩展技术，GIS技术也可以建立三维仿真模型和城市，这是数字轮廓模型，DEM模型，以便更直观、准确地表达城市空间布局，使城市总体规划更为准确、合理。

2.2 地下空间的规划和利用

随着城市化进程的不断加快，城市人口不断增加，城市的基础设施建设不断扩大，用地紧张等问题已经成为很多城市进一步发展的制约因素，因此，现代城市发展中，人们开始重视对城市地下空间的开发和利用，城市地下空间的规划建设，是现代城市规划建设的重要内容之一。在一些地形比较复杂的城市规划中，GIS的意义深远。

城市地下空间的开发和利用，需要对地下空间结构、土质、地理特征等做全面的分析和了解，这是地下工程施工的前提，而地下空间开发与地上开发相比，难度更大，需要借助GIS技术。首先，借助GIS技术，掌握实用性的数据，并在数据分析中，建立数据系统和数据库，方便数据的快速查询。应用GIS技术，能全面掌握地下空间，与其他技术相比，其优势比较明显，尤其是GIS通过地理信息的采集，对地下空间建筑物进行模拟，传统这些模型，并结合其他地理信息数据，分析地上建筑物和地下建筑物之间的关系，并综合考量空间数据信息。

GIS技术在地下空间规划设计中的应用，还体现在地下交通的规划和构建上。GIS在数据采集和管理、分析方面的作用，不能够实现对图形的编辑。借助彩色图形输出，能对地下交通信息进行构建，解决线路定位等问题，保证地下交通的科学规划，借助交通分析的具体模型，结合GIS技术，以图形的方式展示交通预测结果，更好地规划和控制城市交通，同时也提升交通管理的工作效率。并通过展示城市交通规划中的各种数据，让人们能更直观地了解城市交通情况。

2.3 城市景观规划中的应用

随着物质生活水平的提升，人们越来越重视精神生活的享受。在城市化发展进程中，城市景观成为人们关注的重要方面之一，城市景观的规划设计工作也是城市建设中的重要内容。GIS技术在城市景观规划中，也发挥了重要的功能。

其一，借助此项技术，收集城市所在地区的植被信息，水质条件、人口、土质条件等相关的信息，了解城市经济发展的数据，在综合分析这些数据的基础上，反映城市地理空间信息；

其二，借助GIS技术，可以根据设计者的要求，对前期建立的图形进行拆分和处理，结合数据分析的结果对方案进行优化。在这个过程中，城市建设规划师可以通过三维可视化技术，对城市景观设计进行更加全面的分析比较，得出更科学的景观设计方案；

其三，应用GIS对数据信息进行搜集，分析和反馈，所得出的信息数据，能作为城市景观设计者构建城市景观的重要依据。2.4 城市交通规划和建设中的应用

城市交通规划直接影响到人们出行的方便。当前发展阶段，随着城市人口的不断增加，城市发展的交通压力越来越大。不同城市根据其总体规划特点和地理特征，对交通系统的规划也存在差异。应用GIS技术，通过完整数据信息库的建立，对交通规划、交通实时监控等信息进行分类，不同等级的道路，对其宽度等信息也要有全面的记录，并了解车辆运行、不同路段人流量等情况，借助此项技术加以搜集整理。

构建基于GIS系统的空间数据库，也有助于城市交通规划建设，通过对不同道路，不同建筑区等数据的整理，建立完善的空间数据集合，最终实现对整个城市交通的全面监控，也有利于后期城市道路交通的管理和控制。

此外，GIS技术的分析预测功能在交通规划中也有重要的价值。利用交通分析模型，以图形方式展示模型分析结果，更高效地调节交通管理人员的工作。

3 当前GIS技术在城市规划应用中的问题及策略

城市规划涉及到的内容多，受多方面因素的影响，整个规划工作具有系统复杂、应用技术多、实践性较强，与城市发展历史及空间联系紧密等特点，这也决定了GIS技术应用存在局限性，因为GIS处理技术，需要的环境相对固定，城市规划更多具有主观性和随机性，具体的技术处理困难较多，对GIS技术提出了挑战。因此，实践中要结合城市规划建设实际，将GIS技术与其他现代化技术融合，更好地为城市规划工作服务。