摘要：地理信息系統(tǒng)(GIS)是組織、管理、分析地理空間信息的技術(shù)系統(tǒng)。本文先探討GIS應(yīng)用在城市規(guī)劃設(shè)計中的可行性，重點研究基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計，并提出在城市規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)如何更加合理、有效地應(yīng)用GIS技術(shù)，以借此為城市規(guī)劃設(shè)計提供更準確的技術(shù)措施。最后對GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了展望。
　　關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃；GIS環(huán)境；地理信息系統(tǒng)
　　1. 引言
　　世界上第一個地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem，簡稱GIS)自從1963年被提出后，隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益更新而不斷發(fā)展。其為人們處理各種與空間地理分布有關(guān)的圖形提供了精確可靠的技術(shù)支撐手段。GIS技術(shù)的正確預(yù)測以及輔助管理和決策給城市規(guī)劃設(shè)計帶來更巨大的改變，基于GIS技術(shù)的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的建設(shè)逐漸地往更深入技術(shù)發(fā)展。基于GIS技術(shù)的城市規(guī)劃設(shè)計研究在目前顯得尤為必要和重要性。本文先討論GIS應(yīng)用在城市規(guī)劃設(shè)計中的可行性和必要性，重點研究基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計，提出GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計中所面臨的問題，并提出應(yīng)如何更加合理、有效地應(yīng)用GIS技術(shù)，以旨為城市規(guī)劃設(shè)計提供更準確的技術(shù)措施。
　　2. GIS應(yīng)用在城市規(guī)劃設(shè)計中的可行性
　　隨著城市化進程的急劇加快，城市規(guī)劃的建設(shè)顯得尤其重要。但反映城市規(guī)劃、現(xiàn)狀、變遷的各種數(shù)據(jù)若不經(jīng)有效的處理技術(shù)手段，將會呈現(xiàn)出大量而好無規(guī)律的形式，由于傳統(tǒng)方式的不實際且技術(shù)的落后，若再采用傳統(tǒng)方式進行數(shù)據(jù)處理分析，不但造成工作量相當(dāng)大，而且分析的難度可想而知，再說那怕把數(shù)據(jù)整理出來也缺乏現(xiàn)勢性和直觀性。相反的是，地理信息系統(tǒng)利用先進的計算機技術(shù)方便快捷的把大量數(shù)據(jù)進行存儲和管理，并對數(shù)據(jù)實現(xiàn)及時更新，準確地反映人們所處的城市環(huán)境的現(xiàn)狀和變遷。而且，利用GIS技術(shù)可以為城市規(guī)劃設(shè)計提供準確地定位而直觀的描述，對城市規(guī)劃提供可靠的地理信息。
　　目前，在我國城市規(guī)劃領(lǐng)域，GIS主要在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。GIS真正應(yīng)用于規(guī)劃設(shè)計分析方面還較少，相當(dāng)大部分的應(yīng)用也僅僅局限于科學(xué)研究。如在城市規(guī)劃設(shè)計研究院等單位利用GIS技術(shù)在計算機應(yīng)用方面還僅僅是畫圖，還未根本用到GIS強大的空間分析功能，以輔助規(guī)劃決策。從城市規(guī)劃設(shè)計方面思考，GIS為城市規(guī)劃設(shè)計提供了許多地理空間分析功能，如視域分析、最佳路徑、坡向分析和坡度、自動配準等。可想而知，GIS技術(shù)不僅僅是數(shù)據(jù)庫而且還是功能強大的工具箱，在城市規(guī)劃中的應(yīng)用是有其獨特的強大功能，其在城市規(guī)劃設(shè)計中的發(fā)展是完全可行的。
　　GIS在城市規(guī)劃設(shè)計中尤其得到發(fā)展，其可行性尤為突出。其可應(yīng)用于城市規(guī)劃領(lǐng)域的各個方面，從城市規(guī)劃設(shè)計到城市設(shè)計數(shù)據(jù)管理，從前期資料收集整理到規(guī)劃成果出圖，從小范圍的詳細城鎮(zhèn)規(guī)劃到大范圍的區(qū)域規(guī)劃，從綜合性的城市總體規(guī)劃到專項規(guī)劃，從項目選址到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略制定。GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計方面可針對不同用戶提供有針對性的需求。如在規(guī)劃管理部門，GIS技術(shù)主要提供空間數(shù)據(jù)庫功能，為用戶提供更方便快捷的查詢顯示功能；而在設(shè)計部門，GIS技術(shù)配合規(guī)劃專業(yè)分析模塊，可為用戶提供空間分析功能；而筆者通過使用GIS，生成土地適應(yīng)性分析圖輔助規(guī)劃方案的制定，同時配合利用相關(guān)軟件，完成某生態(tài)旅游區(qū)的用地合理決策分析。
　　3. 基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計
　　城市規(guī)劃是以地理空間信息作為其設(shè)計與管理的依據(jù)，而城市規(guī)劃設(shè)計更需要建立在科學(xué)的信息基礎(chǔ)上。GIS的應(yīng)用使規(guī)劃師可以更方便地按需要選擇有關(guān)諸如道路交通、基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境保護等現(xiàn)狀信息。GIS作為城市規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)，可以在綜合考慮相關(guān)數(shù)據(jù)相互影響基礎(chǔ)上做出科學(xué)的定量分析。當(dāng)前GIS的應(yīng)用不再僅局限于輔助繪制規(guī)劃圖紙，它作為一種技術(shù)手段，還可以給規(guī)劃師提供全新的視野和手段，滲透入城市規(guī)劃設(shè)計各個階段和各類專項規(guī)劃中，具體的可以應(yīng)用到城市規(guī)劃設(shè)計的以下工作中去。
　　3.1城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建立
　　城市規(guī)劃是以城市發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)完成的，將得到的各類數(shù)據(jù)分層輸入GIS數(shù)據(jù)庫中，為各類空間信息提供統(tǒng)計、分類計算，從而形成各種圖表，同時繪制出相關(guān)的專題圖，利用地理信息系統(tǒng)與3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合，以及遙感圖像、地面攝影照片等資源，可以形成虛擬的真實空間，幫助規(guī)劃師身臨其境的了解現(xiàn)狀。
　　3.2用地規(guī)劃和輔助規(guī)劃設(shè)計
　　城市規(guī)劃設(shè)計中的用地規(guī)劃，包括對城市用地進行等級區(qū)劃、適宜性評價以及用地分類等。根據(jù)地形、工程地質(zhì)、坡度等情況，利用地理信息系統(tǒng)的疊加分析功能可以決速準確對城市用地進行適宜性評價，指導(dǎo)城市規(guī)劃用地的發(fā)展布局。
　　GIS可方便快捷地用于輔助規(guī)劃設(shè)計中，例如對于生成城市公路網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計城市市政管線以及規(guī)劃用地地塊等。對于生成公路網(wǎng)絡(luò)的具體做法是把用地功能區(qū)劃圖和地形圖疊加顯示，然后在新的專題層上制定各公路的中心線，形成路網(wǎng)數(shù)據(jù)層，再利用加旋功能按指定規(guī)劃紅線寬度自動生成道路紅線。基于GIS的公路網(wǎng)絡(luò)生成可以自動計算和統(tǒng)計道路長度、面積等。至于城市市政管線設(shè)計的操作方法與公路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計相同，基于GIS的管線設(shè)計優(yōu)于利用各種管線凈距作為bueffr半徑，滿足了技術(shù)標準，同時利用地形坡度以及管道長度自動量算，實現(xiàn)快速計算管徑和管網(wǎng)平差。
　　3.3公共設(shè)施的選址
　　GIS的空間分析功能可充分應(yīng)用于大型超市的選址、旅游景點的設(shè)計、垃圾場的選址等公共設(shè)施的選址。在大型超市的選址中，只要利用GIS的路網(wǎng)底圖、家庭社會經(jīng)濟狀況數(shù)據(jù)以及房產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)，進行分級與鄰近分析和統(tǒng)計，然后根據(jù)分析統(tǒng)計的結(jié)果可快捷精確地選擇超市的開設(shè)地點。對于旅游景點的設(shè)計則需要根據(jù)旅游區(qū)的基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等，同時利用GIS的緩沖區(qū)分析、視域分析、坡度坡向分析、疊加分析功能，制做出旅游適宜區(qū)分布圖，從中挑出合適的地塊進行最佳的用地布局，根據(jù)實際情況來確定旅游景點的具體位置。以上幾種公共設(shè)施的選址，都是GIS的空間分析功能在城市規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)用實證，發(fā)揮了GIS工具箱的作用。
　　3.4城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計
　　城市綠地規(guī)劃是城市規(guī)劃設(shè)計的一個重要規(guī)劃之一，既涉及城市的總體規(guī)劃，規(guī)劃出的效果又要滿足居民的生產(chǎn)、生活需要，還要體現(xiàn)城市的風(fēng)貌。這就可充分利用基于GIS對城市綠地現(xiàn)狀進行監(jiān)測，同時利用GIS的空間分析和統(tǒng)計分析功能，對城市的建筑分布圖、地形圖、交通分布圖等數(shù)據(jù)進行分析，得出各種綠地的分布狀況以便于將綠地規(guī)劃設(shè)計成更好適宜人居住的城市。
　　3.5城市豎向規(guī)劃設(shè)計
　　在GIS中利用地形生成的TIN模型，并配合利用三維分析功能可以快速精確地進行土方平衡計算，同時為規(guī)劃師作出詳細的地形分析。現(xiàn)以利用GIS技術(shù)在豎向規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用進行一些初步探索。
　　3.5.1地形分析
　　基于GIS的豎向規(guī)劃設(shè)計，首先對地形進行分析研究，尤其是山地地區(qū)地形的分析，能指導(dǎo)規(guī)劃師掌握其結(jié)構(gòu)和方位，幫助規(guī)劃師對各種不同的用地、空間以及其它因素與地形的內(nèi)在結(jié)構(gòu)保持一致。利用GIS繪制的“地形分析圖”（如圖1所示），并結(jié)合更直觀的三維透視圖進行地形分析。基于GIS的地形分析圖為規(guī)劃師提供一個整體直觀的印象，有效地助于豎向規(guī)劃的設(shè)計。
　　                          
　　                                圖1地形分析圖                                                                             圖2坡度分析圖
　　3.5.2坡度坡向分析
　　地面的坡度可利用GIS繪制“坡度分析圖”（如圖2所示）進行分析，坡度分析圖是表達地形結(jié)構(gòu)的手段；也可利用GIS繪制“坡向分析圖”進行豎向規(guī)劃設(shè)計，坡向分析圖將地面坡度的朝向用不
　　同的色調(diào)表示，可將坡度的朝向分為平坦、東、西、南、北等多種等級。由于坡向影響到建筑的通風(fēng)、采光等，因此坡向和豎向規(guī)劃設(shè)計等密切相關(guān)。
　　4. 影響GIS成功應(yīng)用的因素
　　GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用雖然取得了很大的進展但其并沒有被真正充分應(yīng)用，要使GIS技術(shù)能充分應(yīng)用到城市規(guī)劃中就必須首先要分析影響其應(yīng)用的因素：
　　（1）GIS的用戶界面缺乏友好性，且分析功能缺乏通俗性，導(dǎo)致普通人不易掌握運用，同時GIS建設(shè)投資巨大見效時間長，需要實時維護不斷更新才能真正充分發(fā)揮其功效。
　　（2）網(wǎng)絡(luò)模式問題。目前，基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計多采用前后臺的工作模式，通常由“前臺辦公運行系統(tǒng)”和“后臺數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)”組成。而要成功實現(xiàn)前后臺工作模式，必須依賴于計算機網(wǎng)絡(luò)模式。但迄今為止，我國城市規(guī)劃部門采用的網(wǎng)絡(luò)模式一般為局域網(wǎng)，在GIS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)尚未實現(xiàn)真正意義上的遠程過程調(diào)用功能。
　　5. 結(jié)語與展望
　　本文探討了GIS應(yīng)用在城市規(guī)劃設(shè)計中的可行性，重點研究基于GIS的城市規(guī)劃設(shè)計，并提出GIS技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計中存在的，以借此為城市規(guī)劃設(shè)計提供更準確的技術(shù)措施。隨著城市進一步迅速發(fā)展，加上現(xiàn)代化建設(shè)與管理的加強，城市地理信息系統(tǒng)的建立將是必然趨勢，預(yù)測GIS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用將推動城市規(guī)劃技術(shù)從定性飛躍到定量，理論從經(jīng)驗轉(zhuǎn)變到科學(xué)。
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