GIS在城市规划管理、编制中的应用及其发展趋势

　　1 GIS 在城市规划管理中的应用

　　20 世纪 80 年代开始，我国城市规划界开始应用更多的新方法和新技术，主要体现在基于 GIS 技术的城市规划管理信息系统的修建和开拓上。进入 20 世纪 90 年代后，GIS 技术逐步被广泛运用于城市的规划信息查询、分析方面，许多经济发达的城市在这方面都进行了实践。A 市规划局建设的基于 GIS 平台下的城市规划数字报建系统，能够客观地模拟实际规划管理过程，每个层次的规划审批、管理工作全面实现计算机运行；B 市建立了建筑总图电子报批系统，顺利地完成了建筑总平面图电子报批和 GIS 数据入库；C 市则成功建设了高效、畅通的信息网络环境，建设了城市建设和管理信息网，大力推进了 C城市建设信息系统的构建；D 市从 1995 年起，建设了城市规划办公自动化系统、地下管线信息系统、勘测信息系统和城建档案信息系统。

　　GIS 具有海量数据的存储和管理功能，这一点是 GIS 技术在城市规划管理中被广泛应用的主要原因。在城市规划管理信息系统中，建有基于 GIS 的规划空间数据库。而在一些中小城市的规划管理信息系统中，GIS 的主要功能就是作为规划数据库和管理系统的操作平台。一个完整的基于 GIS 技术的城市规划管理信息系统主要包括规划空间和属性数据库、用户接口、规划管理功能模块三部分。其中，数据库是整个系统的基础，用户接口是人机交互的界面，功能模块是各个层次的规划审批子系统，三者有机集成，从而实现城市规划管理的自动化和规范化。从总体上看，在城市规划管理领域，GIS 已经成为了城市现代化的标志和重要的基础设施之一，它主要用于城市动态管理，并能对城市重大问题、突发性事件作出科学决策的一种现代化技术手段。

　　2 GIS 在城市规划编制中的应用

　　城市规划编制是指根据国家的城市发展建设方针以及城市的自然条件和建设条件，合理确定城市发展目标、城市性质、规模和布局，重点强调规划区域内土地利用空间配置和城市产业及基础设施的规划布局。城市规划的核心是城市物质空间的规划，它要为城市经济产业、政策措施等非物质规划对象提供实体空间，空间是城市规划的主角。而 GIS 除了具有海量数据的处理和管理功能外，还具有强大的空间分析功能。城市规划编制的核心在于科学、合理地规划、决策城市物质空间，二者在“空间”上具有相互借鉴和吸收的契合点。

　　GIS 的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要体现在城市空间扩展和城市景观格局分析、研究，城市建设用地适宜性评价，城市公共设施选址研究，城市交通网络研究等方面。

　　在这些研究中，最常用的 GIS 传统空间分析模块是空间信息的查询和量算、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。近年来，随着 GIS 技术的发展，城市规划中的各种规划模型与 GIS 相结合，能够完成复杂的空间决策问题。这些模型有选址模型、区位-配置模型、元胞自动机模型、城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型等。传统的选址模型是以城市数字高程模型（DEM）为依据，利用 GIS 的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图，为城市规划编制决策服务。区位-配置（LA）模型是用来确定城市中各类公共服务设施和基础设施的最佳区位，从而优化某种设施和资源在空间上的配置。将 LA 模型与 GIS 相结合，是解决这类复杂空间决策问题的有力工具。通过 GIS 数据处理和调用、模型运算，为 GIS 专题地图显示提供直观和精确的依据，将资源配置的最优区位呈现给城市规划决策者，以提高城市规划编制的科学性和合理性，有效避免人为主观决策的随意性。元胞自动机（CA）模型是可以用来模拟城市空间演化过程的模型，它具有较强的空间动态模拟能力。近年来，CA 与GIS 的结合越来越紧密，二者结合既增强了 GIS 的空间模型的运算和分析能力，也使得 CA 技术在城市规划中的应用更加广泛。目前，在城市规划编制中，应用 GIS 技术最广泛的就是城市建设用地的适宜性评价模型，这是城市规划编制的基础性工作。将多准则决策（MCD）模型与 GIS 的基本功能相结合，可以使基于 GIS 的建设用地评价技术更加完善。传统的土地适宜性评价仅仅使用 GIS 的叠合功能，并没有反映社会、经济、环境等多因素的影响，没有考虑这些因素之间的相对重要程度和轻重缓急。将 MCD 技术与 GIS 结合，以 GIS 作为评价的技术平台，使土地评价不仅在物质形态上可行，还能满足经济、社会和环境等多方面的需要。

　　3 GIS 在城市规划中的发展趋势

　　随着三维 GIS 技术的发展和应用，可以将城市规划的理论和模型构筑于三维 GIS 平台上，并运用三维 GIS 技术仿真模拟城市规划。这样，不仅可以预测城市规划状态的变化，还可以客观评价和选择各种不同的规划方案，进而更好地解决城市规划问题。实践证明，把 GIS 的空间分析功能应用到城市规划编制中，可以为确定城市发展规模和空间布局提供科学的依据，这必然会提高城市规划编制的合理性和精确性。

　　3.1 3S 的结合和发展

　　GIS、RS、GPS 三种技术的结合，用来提供直接的数据服务，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，实现大范围、可视化、短周期的动态监测效果。同时，从城市规划的可持续发展方面入手，融入 DPS（数字摄影测量）、ES（专家系统）和多媒体技术，有助于实现城市社会经济与资源环境的协调发展。

　　3.2 GIS 与 CAD 的结合

　　在 20 世纪 90 年代，CAD 的出现，将人们从手绘图纸引入了计算机绘图。将利用 CAD 绘制的规划成果图作为 GIS 在城市规划中的数据源，然后利用 GIS 的空间分析和二次开发功能，建立 GIS 空间和属性数据库。这样做，会从技术方法和工作思路上为控规编制乃至整个城乡规划带来重大的影响。

　　3.3 Web GIS 的发展

　　Web GIS 是实现 GIS 互操作最优化的途径之一，利用Internet 技术可以使 GIS 更方便、更灵活地为用户服务。它实现了数据的分布式存储，具有动态性、互操作性和跨平台等特性，既保证了城市规划数据的现势性，同时，还极大地丰富了城市规划内容的表现方式。3.4 三维 GIS 的发展虚拟现实技术的发展与应用，使城市规划进程的三维动态建模更加方便，设计成果更加形象和立体。三维 GIS 能够将拟建的建（构）筑物和其他设施的位置、高度、外观、空间形态等要素结合起来，建立相应的三维仿真模型。利用三维仿真辅助规划管理系统，在已经建立的现状地物三维场景中展示和分析相关内容，为城市规划管理提供科学的依据和决策支持。

　　4 结束语

　　综上所述，GIS 和城市规划在空间分析上基本相同，因此，在城市规划中，使用 GIS 技术是可行的，也是十分重要的，它能够为城市规划管理提供更有效的城市规划管理信息系统，在规划编制中提供空间决策模型，使得城市规划方案更加合理、可行，为城市的发展作出应有的贡献。

　　参考文献
　
　　［1］韦亮英，李亚菲.GIS 技术在城市规划领域的应用及发展［J］.房地产导刊，2014（11）.
　　［2］赖华芸.关于城市规划中 GIS 技术应用的研究［J］.科技与生活，2010（5）.