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城市规划管理中地理信息系统的应用

2021-04-03栗明明

关键词:城市规划可视化规划

栗明明

河南省地球物理空间信息研究院 河南 郑州 450000

城市规划管理是一个系统而复杂的综合性工程。设计、施工过程中应考虑的因素必须面面俱到。若没有通盘的考虑,就会产生“蝴蝶效应”,影响城市的发展。为此,城市规划管理必须坚持科学发展观,在坚持科学发展观的前提下,兼顾协调发展。GIS作为城市规划管理的支撑技术手段,在为城市提供服务的同时,也给城市规划管理带来负面影响。因此,必须从全局出发,从局部角度进行认真的研究和精确的分析,要求有关部门建立健全的管理体制,全面提高城市规划管理和地理信息系统的整体效益,使两者有机结合,形成合力,促进城市的发展和进步。

1 城市规划管理中地理信息系统的应用优势

以GIS为基础构建的城市规划管理信息系统是城市规划管理的有力数据保障。该系统的主要优点是:

1.1 基础数据采集处理

收集到的第一手数据在城市规划过程中尤为重要,如规划区域内的地形图、河湖资料、矿产资源分布资料、村庄分布资料等,有助于指导城市规划编制区域的总体规划布局、产业定位和生态三线(红线、蓝线、绿线)的划定。对获得各类土地利用状况、环境保护程度等各类资料提供了技术保障。建设城市信息数据库查询系统,根据工作需要查询目标信息,极大地提高工作效率。

1.2 空间数据分析和构建模型

在实践中,为了更好地做好城市规划项目选址工作,可以通过收集的资料进行分析,如机场选址应选择地势平坦、开阔的地方,尽可能远离城市中心区和居住区等。再根据规划机场的各关键设计点构造平面图,将各平面图进行叠加,从而构造立体模型,可以使规划者更直观地了解项目的整体情况和立面风貌。

1.3 提高城市规划服务能力

GIS技术极大地提高了城市规划的分析能力,为城市规划提供了多种比选方案,更直观地展示了规划方案的效果,有效地减少了时间,提高了工作质量。

2 城市规划管理中地理信息系统的应用

2.1 标准化制图,空间信息呈现

城市规划包括总体规划、专项规划、控制性详细规划、村庄规划等,其内容之丰富,突出了城市核心区、重要节点设计与管理环节的重要性,因此城市规划工作者可依据所收集的资料,将核心区与关键节点的详细资料,加以分析处理,以取得复杂之地形、水系、生态、产业布局等资料,并将其应用于城市规划书中,以作空间比对与修正之用。部分城市利用地理系统构建了移动端的城市规划信息平台,实现了生态红线、功能区等规划信息的实时定位查询和反馈,为环境评价、项目审批、规划会商等提供了可靠的辅助数据。

2.2 数字航摄和遥感影像服务

结合当前城市发展中存在的土地开发速度过快等问题,从城市规划建设的实际出发,分析了耕地不足、环境恶化等问题。要了解地面资源的现状,就必须获得相应的地理空间信息,而常规调查资料质量差、标准多,调查数量大,很难满足快速调查的需要。因此,在地理信息调查与监测过程中引入计算机、遥感、数字航摄等技术,能够使人们及时地从动态信息中获取需要的数据。遥感技术、数字化航摄能够提供三维景观模型与背景图等可视化服务,因此也越来越多地应用于城市规划和管理工作中。使工作人能能够根据监测结果对规划实施情况进行检查,并及时发现违法占地等问题,在城市测绘更新、城市规划动态监管等方面发挥重要作用。

2.3 地下空间数据的采集

GIS数据采集既包括地面数据采集,又包括地下空间数据采集。由于城市化进程和城市人口数据的变化,有限的城市空间已经很难满足居民的居住和生活需要,而地下空间的开发与利用,如地下交通系统、地下停车场、地下综合管廊、地下垃圾处理场等的建设,是地下空间利用的重要体现。借助于GIS技术,可以更好地分析地下空间的地理环境,了解相应地区地下空间是否具备适宜的开发条件和开发价值等,从而达到高度集约、节约土地、空间资源的高效利用。

2.4 空间信息可视化和景观仿真

常规的二维平面图已经很难全面地表达城市空间方案和规划设计者的意图。推广三维可视化技术,不仅可以有效地帮助高层决策者、规划方案审批人员进行决策,而且可以让公众和非专业人士更好地了解规划方案审批的核心理念。

比如以城市现状为背景,通过在规划方案中对建筑及其环境进行三维建模,使人们能够更直观地看到建筑与周边景观的颜色搭配,以及建筑高度和宽度对周边建筑及其景观的影响程度。再比如房屋开始建设时,对所售建筑户型进行三维建模,让购买者更直观地体验到小区的基础设施配套,建筑户型的舒适度,户外景观等。利用可视化技术在规划设计者与公众之间搭建一条沟通的桥梁。随着三维可视化逐步被VR(虚拟现实)系统逐渐取代了可视化技术,其技术的发展和更新换代最终将为城市管理发展服务。

2.5 地理信息的数据保密和储存管理

资料的载体是数据,数据的内涵是资料。数据的价值不仅仅局限于特定的用途,其既包含了我们需要的信息,又包含了我们尚未发现的信息。判定一个数据的价值需要考虑其将来可能被使用的各种潜在方式,而不仅仅是现在是否能使用。在城市规划管理中,地理信息数据是一个重要的组成部分,对于这些数据的互联共享可能带来的潜在泄漏风险,我们要根据实际情况,采取相应的措施,有效地控制这种风险的产生。要将保密数据控制在最低限度,对部分利益数据要适当限制共享,这应该成为我们面对地理信息数据保密、共享和公开时应该采取的态度。在数据存储方面,应设置专门的存储中心或指定专人进行管理,既能使数据管理规范化、科学化,又能使人们更方便地获取数据,大大提高工作效率。

2.6 规划管理信息业务服务

日常业务中涉及施工申请的审批、规划结果的管理,因此管理信息系统普遍被用于各种业务活动。在规划管理业务信息系统中引入GIS技术,能够实现与规划管理业务信息系统的有效集成,解决工作人员城市规划中所设计方案存在的缺点和不足,促进数据信息的管理,发挥空间数据库的作用,为城市的和谐健康发展提供更好的支持,有效帮助城市规划人员对城市规划进行科学合理的决策。

3 城市规划管理中地理信息系统的应用实例

3.1 案例概述

以某城市轨道交通规划选线项目为例,结合GIS技术、BIM技术和无人机倾斜摄影等技术的具体应用,以线路周边0.5km2作为试验区,辅助交通规划实施。

3.2 技术的应用方案

策划工作流程:通过无人机摄影技术在规划区域内进行倾斜摄影,以获取地面高分辨率图像,并建立三维实景模型;将GIS数据与所获BIM模型数据融合后储存于三维可视化平台中,借助地理信息系统更好地对地面空间地理环境进行充分的分析,为车站选择运输路线提供指标分析和合理性分析,了解相应地区是否适宜开发,是否具有开发的价值等。

3.3 规划选线

完成上述步骤之后建立3DGIS系统,将地下管线、建筑矢量面、POI等地理信息数据通过倾斜的三维实景模型大场景与BIM模型数据相结合。在规划的轨道交通线路范围内,通过宏观GIS数据与微观信息相结合的控制,保证线路规划、设计的完整性、全面性,以提高信息资源的综合利用率。

3.3.1 道路红线数据

为了有效控制土地利用中的矛盾,在交通网络规划设计中必须进行建设预留,通过3DGIS平台加载道路红线数据、倾斜照相获取实景三维模型数据作为进一步规划用地指标分析、查询数据等规划工作的支持。

3.3.2 POI资料

利用POI数据可获得超市与住宅小区等不动产的相关属性数据,这些数据可充分反映现状,为进一步的分析和查询,路线设计和出口配置等提供依据,以规划设计的合理性提供数据支持。

3.3.3 建筑矢量面数据

由于进行路线规划的时候会使用建筑名称、面积等向量数据来获取拆迁分析数据,因此必须要做好经济性方面的控制工作。

3.3.4 地下管线数据

轨道交通的规划和设计过程中,不光要考虑地面部分,还要考虑地下部分的各类管道。利用地理信息系统对地下管线的分布进行精确定位,再根据实际情况生成数字地图,为轨道交通的规划设计提供依据。另外,该系统还能对管道地图进行重叠,并在数字地图上精确、醒目地进行标注,并且在管网图形信息里输入管道属性数据,建立管道属性信息模块,使二者保持一致;便能够通过图形信息查询相关管网属性信息,并可通过搜索获得各种管道属性数据,从而全面、有效地了解管道图的位置。

3.3.5 BIM模型数据

为了能够确定管线布置情况,以及相关的各种信息,可依据轨道交通工程设计图纸建立 地铁车站内部的BIM模型,并在3DGIS平台上与实景三维模型数据相结合,以全面反映设计现状。

结语

随着城市化进程的不断推进,城市规划管理在日常工作和生活中显得尤为重要,GIS的应用为城市规划管理提供了强有力的数据支持,两者之间的关系是相互促进、不可分割的。通过地理信息数据实现城市规划方案的可视化,以便于规划管理者作出科学、正确的决策,GIS的建设因城市规划管理的更新和完善对自身提出了更高的要求,使数据的准确性和科学性不断提高,从而使城市规划工作和城市规划管理工作更好更快地向前发展。

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