GIS技术在城市规划中的应用及发展
GIS技术在城市规划领域中的应用及发展
一、城市规划
目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、分区规划等工作；专项规划包括交通规划、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近十年的历史看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因，期中试的程度不够。转型规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能密切的联系。从中央政府的行政管理部门，到城市规划学术界，目前都在呼吁增加城市规划工作内容。
二、GIS技术应用到城市规划领域的必要性
1.城市化的进程对城市规划提出了更高的要求
随着经济、社会和人口的发展, 世界城市化进程逐渐加快。城市化是一把双刃剑, 在给人类带来文明和进步的同时, 也引起了一系列的问题, 如: 环境污染、耕地减少、住房拥挤、交通阻塞等等, 城市规划与管理的工作量急剧上升, 这些对传统的城市规划和城市管理提出了严峻的挑战。传统的工作方式和手段已跟不上现代化城市建设和管理的需要,城市需要一种更加全面、科学、合理的手段和方法进行规划和管理显得尤为重要。G IS 能科学地管理和综合地分析具有空
间特征的城市海量数据, 保证数据现势性和准确性, 科学、准确地反映城市的现状与发展, 是提出合理决策、辅助城市规划和管理的先进的技术工具。
2.城市规划和管理的数据迅速增长, 传统的数据处理方法难以胜任
数据的急速膨胀
城市作为一个国家的政治、经济、文化的集聚中心, 其信息的产生、交换、融合无时不在, 并涉及地理、资源、环境、社会经济、人口等各个方面。随着城市化进程的加快, 数据的类型和层次呈多样化发展。反映城市现状、规划、变迁的各类数据以海量方式呈现, 并且处于不断的更新变化中。利用传统方法进行处理分析, 其工作量相当大, 并且分析的深度难以加强, 分析的广度难以扩展, 也缺乏现势性和直观性。地理信息系统利用先进的计算机技术能对庞大的数据进行存储, 利用遥感技术可对数据及时更新, 准确反映人们赖以生存的现实世界的现势和变迁。
3.提高城市规划和管理的质量和效率的需要
要建设好城市, 必须有科学的城市规划, 并严格按照规划进行建设。现代城市急剧发展的人口和产业、复杂的设施、有限的土地、环境资源的状况不允许城市盲目建设。从城市社会和经济方面来说,城市建设是一项巨大的投资, 建设项目的确定、规模的大小、标准的高低、建设效益的分配都必须合理统筹安排, 而不能凭主观意志盲目决定。城市规划的任务主要是对城市建设的经济、社会和环境条件的分析、论证、决策, 同时要具体地定质、定量、定形、定位地确定城市
空间和各项设施实体形态。传统的城市规划一般以常规分析的原则和方法对城市空间作定性处理, 由于人力、时间所限, 往往难以对大量的数据进行充分地分析、论证, 因此分析的结果偏重于感性判断, 缺乏精确的定量分析。而G IS 能对与城市相关的各类空间数据和属性数据进行客观地、科学地管理和综合分析, 结合先进的科技手段, 如计算机网络技术、数据库管理技术、多媒体技术等, 共享相关部门的数据, 对不同类型, 各个阶段的空间信息作出直观、生动的描述, 并能运用各种数学方法进行统计分析, 建立城市规划相应的数学模型, 从区域角度来合理分布人口和城镇体系, 辅助城市规划和管理, 使城市向可持续方向发展。
三、GIS技术在城市规划中的应用
目前我国G IS 在城市规划领域的应用主要集中在以下几个方面:
1.城市规划信息的查询与管理
将城市规划相关的数据, 如基础地形数据、用地许可资料、规划指标、规划成果图、文档资料等输入计算机中的数据库, 利用G IS 的空间查询功能对这些信息进行查询、检索、统计、显示、输出, 实现管理的自动化、规范化和标准化, 为城市建设单位和公众提供信息咨询服务, 提高城市规划管理的水平和建设项目的审批质量。这是G IS 在城市规划中的最基本的应用。
2.专题分析
现在G IS 在城市规划中已成功运用来做大量的专题分析, 如: 城市用地规划平衡分析、城市规划技术指标分析、城市规划路网分析、
城市规划绿地分析、城市居住人口规模及其分布状况分析、超市布局与居住人口空间关系分析、城市土地级差地租的评价等。这些主要利用了G IS 的空间量测、空间分析功能, 如建立缓冲区、拓扑叠加、特征提取、邻域分析等, 加大了分析的深度和广度, 提供城市的实时信息, 为城市规划、管理提供了先进的现代化技术手段。
3.辅助城市总体规划及详细规划
运用遥感数据和G IS 对城市地理空间信息强大的管理和分析功能, 能准确计算人口密度和建筑容量, 进行有关城市总体规划的各项技术经济指标分析, 完成城市规划、道路拓宽改建过程中拆迁指标计算, 从而有效确定各类用地性质, 辅助城市用地选择和建设项目合理选址; 确定详细规划范围内的道路红线、道路断面以及控制点的坐标、标高; 合理安排各项工程管线、工程构筑物的位置和用地等等。运用G IS 技术可以极大提高城市规划的科学性、准确性和工作效率, 指导规划的编制和具体城市规划方案设计, 辅助政府作出城市建设发展决策。
四、GIS技术在城市规划领域中应用的特点
1.辅助性
地理信息系统在城市规划中所起的作用只能是辅助性的。他不可能替代成都市规划师的作用。它可以模拟规划师的思维，通过分析的结构来验证和丰富规划师的思想。它是规划师和规划决策人员进行分析的手段，但不能替代规划师。只有认识了这一点，GIS的应用才能体现其科学性的本身。
2.局部性
目前地理信息系统在城市规划中所起的作用只能是局部性的。GIS对城市规划中一些非逻辑性占主导地位的方面如城市规划的经济、社会部分，所能表现和应用的深度不够。在这些领域尚未完全形成GIS 的应用的温床。因此，自周期短、任务紧的规划设计实践中，应将经理集中在理性较强的局部方面，例如城市布局的空间分析等等，而不要去一味地追求“大而全”的系统。
3.阶段性
要实现在规划方案的评估、选择、决策上的计算机化，存在着较大的难度，尚需进行大量的社会、经济方面的数据分析作为分析的基础。因此，建议在实际的规划设计中，应该把GIS 作为一张技术手段，以GIS的分析功能为主要凭借，将GIS 的分析结果为系统的终极目标，根据具体的技术条件,GIS作为规划设计的阶段性辅助工具。
4.广泛性
地理信息系统相关硬件和软件技术的发展，推动了GIS的普及推广。同时，随着信息的社会化和产业化，随着相应基础设施如信息高速公路的兴起，GIS 将从以面向规划决策提供支持转为满足多层、多领域的广泛的社会需求。地理系信息系统在城市规划中的应用呈现出广泛性的特点，它的应用逐步覆盖各个城市规划部门乃至全社会。
5.存在一定的负面影响
地理信息系统作为辅助规划师更好完成和实现规划任务的手段，如果应用不合理，将会给城市规划带来一定的负面影响。首先，GIS 的
技术能力可能对规划决策行为带来负面影响。其次，GIS 的技术难度可能对规划者带来一些负面的影响，使得不熟悉GIS 的人望难生畏，难以参与到计算机赌注的规划决策当中去，使决策反而变得不透明。
五、GIS在城市规划中的应用展望
1.公共平台、规划管理信息系统和网站群的融合
数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源（特别是空间信息资源），建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统以及政策法规保障体系等。
2.城建政府电子政务与城市规划管理信息信息系统的融合
城建政府电子政务系统的建设主要实在原有的电子政务系统建设的基础之上，融进建设行业管理对图形数据特别是对空间数据依赖的特点，实现动态空间数据和属性数据互动的可视化。