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摘要：作为信息科学技术的一个重要组成部分，GIS系统在城市规划中获得了广泛的应用，对城市规划起到了积极的作用。本文主要阐述了GIS系统的概念，提出了GIS技术在城市规划中出现的问题，并对GIS技术在城市规划中的应用进行了探讨。
关键词：GIS系统；城市规划；应用
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
一、GIS系统的概念
地理信息系统是20世纪60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术，是地理空间分析技术和计算机信息处理技术交叉的产物。它是在计算机硬软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。目前被广泛接受的 GIS 的定义是：GIS 是一个以表示地理位置的空间数据为研究对象，以空间数据库为核心，采用空间分析方法和空间建模方法，适时提供多种空间的和动态的资源与环境信息，为科研、管理与决策服务的计算机技术系统。
二、GIS技术在城市规划中出现的问题
随着现代城市规划的发展，GIS获得了广泛的应用，并对城市规划起了积极的促进作用，推动了城市化的进程。但是GIS技术在城市规划的应用中还存在着一些问题，某些领域还未达到预想的结果。主要表现在以下几个方面：
2.1 投入高，回报慢
由于城市规划的模式比较复杂，涉及到大量数据和信息，因此就加大了对硬件、软件和技术人员的投入，使得投入费用比一般的管理信息系统高。此外，地理信息系统的回报周期一般比较长，受益表现为长期性和广泛性的特点，难以对聚集范围或者是某一阶段的城市规划设计进行有效的反应，因此地理信息系统在城市规划中的应用局限于城市规划管理部门，减弱了其实用性和发展的快速性。
2.2 规范化工作懈怠
城市规划的规范性关系到业务和信息的规范两个方面，但是规划部门的规范化工作只是对日常业务的操作，呈现出结构化，虽然《城市规划编制办法》中对规范设计的单位工作和技术做出了详细的规定，但是缺乏对作业流程的科学规划这就阻碍了GIS技术在城市规划中的推广和应用。
2.3 数据建设方面的问题
城市规划工作是一项较为复杂的工作，其中涉及到大量的资料，并且这些资料往往零散的分布在各个部门，相关部门建立了数据库对信息资料进行管理，但是这种管理方式存在着较大的难度，难以实现各个部门之间信息的协调和发展。一方面，存在大量没有数字化格式的资料，现存的数字化结果只是制图方面，GIS难以对其直接利用，另一方面，各部门在应用GIS技术中，出现各自为政的现象，这就容易引发重复工作的情况，加大的数据建设的投入成本，这就成为GIS技术在城市規划工作中推广和应用的一个重要障碍。
2.4 应用工程技术的综合性
要实现对城市规划的合理发展，不能单单依靠GIS技术，因为其自身的空间分析功能不足，需要加强与系统工程和专业分析模型的结合，进而完成对城市规划的分析。GIS技术与系统工程的结合是一个技术难题，使得GIS技术在城市规划中的应用受到限制。
三、GIS技术在城市规划中的应用
GIS在城市规划中的作用既是数据库,又是工具箱。基于数据库的GIS可以存储空间数据、属性数据,通过空间关系模型将二者连接起来,高效率地存取数据、查询和制图。同时,还可以从数据库中抽取数据,输入到其他模型或空间分析程序中,或者和其他专门调查获得的表状数据相结合,为决策服务。将GIS当作工具箱时,可使用地学信息处理功能,如空间插值、叠合、缓冲区和空间连接等。
3.1 GIS 在城市规划中用地适宜性评价工作的应用
在城市规划设计的前期调研工作中, 如果遇到地形复杂的规划地块, 可以利用GIS 的空间分析功能以及规划范围内的数字高程模型数据( DEM) 对规划地块进行坡度分析、坡向分析、等高线分析、流域分析等, 以作为用地适宜性评价的参考依据。利用各种空间分析可以确定坡度在某个区段的范围, 计算出面积, 进而结合坡向分析、等高线分析、水域分析为确定建设用地的范围和布局提供依据。
3.2 GIS 在规划指标统计、数据分析中的应用
做城市规划设计时, 需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿化率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法, 需要在CAD 软件中用手工方法量取图形的面积, 手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误率高, 直接影响规划设计的质量。GIS 技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支持, 在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类, 性质相同或相近的归并在一起, 形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算, 在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。
3.3 GIS系统在城市三维可视化中的应用
在平面上设计和绘制规划图纸存在许多局限性, 集中在以下几方面: 不能给设计人员和用户提供真实、直观、富于真实感的场景, 不利于规划方案的展示; 设计方案可能存在着不易发现的设计缺陷, 隐藏着规划风险; 设计过程周期长、效率低、资金高; 由于规划设计专业性强, 非专业人员和设计人员之间的沟通可能出现障碍, 最终可能影响项目的实施; 在宣传规划方案的效果上还有待增强。如果利用三维GIS 技术, 就可以对规划方案与山体之间的关系进行分析, 对方案的高度、体量、外观以及与整个城市的空间关系进行分析, 对地下不可见的管线进行可视化分析。同时, 还可以将空间数据与属性数据结合到一起, 规划管理人员可以很容易的查询虚拟城市中建筑物的相关信息, 结合对建筑物的空间分析, 对方案的优劣进行评估, 从而做出正确的判断和决策。
3.4 GIS 在规划数据管理中的应用
按照传统的方式, 规划部门或者是利用文件的方式, 或者采用目前流行的数据库方式来管理规划数据。前者的缺陷是规划数据的空间实体与属性信息脱节, 数据更新、维护、查询比较困难; 而后者的缺陷是不具备根据数据库信息定义相应的实体的能力; 两者共同的缺陷是不具备空间查询定位能力。而GIS 软件, 比如美国ESRI 公司的Arc- GIS 软件完全解决了上述问题, 其在规划数据管理上有着广阔的应用前景, 青岛市某规划部门利用控制性详细规划数据以及规划路网信息建立了控制性详细规划数据库, 基本实现了对控规数据的现代化管理, 以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索, 可以多种方式输出设计管理所需要的信息, 为规划设计、规划管理提供了强有力的帮助。
四、GIS的应用发展趋势
GIS技术在我国主要的应用领域为交通和网络系统，在这两个领域中将会发挥巨大的功能，产生很大的经济效益，并且为社会的发展做出巨大的贡献。在网络中，GIS技术将得到了更加广阔的发展空间，通过广大的网络系统平台，可以将GIS技术的功能充分的发挥出来。在网络系统快速发展的大环境下，使得这项技术的发展如鱼得水。比如说在网络中，将地理空间系统的地图功能进行拓展，可以方便了广大信息使用者对信息的获取，方便了人们的工作和生活。随着第三产业的不断发展，GIS技术将会获得更大的发展空间，为人们的生产生活提供更好的服务平台，对我国的经济发展起到更大的促进作用。
结束语
随着GIS 在城市规划领域应用的日益广泛和深入, 应用的角度呈现出多样化的特点。但GIS技术的城市规划信息系统技术上还不完善，但GIS技术作为城市规划管理的有效辅助工具已不容置疑，GIS技术在城市规划中的应用已经取得了重大的进展和丰硕的成果。
参考文献：
[1]张敏,张梅.GIS在诸多建设领域中的应用[J].商品与质量,2012,(S7).
[2]许为一,杨昌新,肖单涛.GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用初探[J].科技广场,2007,(11).
[3]刘珊珊.GIS在城市规划设计中的应用探析[J].城市建设,2012(14).
关键词：GIS系统；城市规划；应用
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
一、GIS系统的概念
地理信息系统是20世纪60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术，是地理空间分析技术和计算机信息处理技术交叉的产物。它是在计算机硬软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。目前被广泛接受的 GIS 的定义是：GIS 是一个以表示地理位置的空间数据为研究对象，以空间数据库为核心，采用空间分析方法和空间建模方法，适时提供多种空间的和动态的资源与环境信息，为科研、管理与决策服务的计算机技术系统。
二、GIS技术在城市规划中出现的问题
随着现代城市规划的发展，GIS获得了广泛的应用，并对城市规划起了积极的促进作用，推动了城市化的进程。但是GIS技术在城市规划的应用中还存在着一些问题，某些领域还未达到预想的结果。主要表现在以下几个方面：
2.1 投入高，回报慢
由于城市规划的模式比较复杂，涉及到大量数据和信息，因此就加大了对硬件、软件和技术人员的投入，使得投入费用比一般的管理信息系统高。此外，地理信息系统的回报周期一般比较长，受益表现为长期性和广泛性的特点，难以对聚集范围或者是某一阶段的城市规划设计进行有效的反应，因此地理信息系统在城市规划中的应用局限于城市规划管理部门，减弱了其实用性和发展的快速性。
2.2 规范化工作懈怠
城市规划的规范性关系到业务和信息的规范两个方面，但是规划部门的规范化工作只是对日常业务的操作，呈现出结构化，虽然《城市规划编制办法》中对规范设计的单位工作和技术做出了详细的规定，但是缺乏对作业流程的科学规划这就阻碍了GIS技术在城市规划中的推广和应用。
2.3 数据建设方面的问题
城市规划工作是一项较为复杂的工作，其中涉及到大量的资料，并且这些资料往往零散的分布在各个部门，相关部门建立了数据库对信息资料进行管理，但是这种管理方式存在着较大的难度，难以实现各个部门之间信息的协调和发展。一方面，存在大量没有数字化格式的资料，现存的数字化结果只是制图方面，GIS难以对其直接利用，另一方面，各部门在应用GIS技术中，出现各自为政的现象，这就容易引发重复工作的情况，加大的数据建设的投入成本，这就成为GIS技术在城市規划工作中推广和应用的一个重要障碍。
2.4 应用工程技术的综合性
要实现对城市规划的合理发展，不能单单依靠GIS技术，因为其自身的空间分析功能不足，需要加强与系统工程和专业分析模型的结合，进而完成对城市规划的分析。GIS技术与系统工程的结合是一个技术难题，使得GIS技术在城市规划中的应用受到限制。
三、GIS技术在城市规划中的应用
GIS在城市规划中的作用既是数据库,又是工具箱。基于数据库的GIS可以存储空间数据、属性数据,通过空间关系模型将二者连接起来,高效率地存取数据、查询和制图。同时,还可以从数据库中抽取数据,输入到其他模型或空间分析程序中,或者和其他专门调查获得的表状数据相结合,为决策服务。将GIS当作工具箱时,可使用地学信息处理功能,如空间插值、叠合、缓冲区和空间连接等。
3.1 GIS 在城市规划中用地适宜性评价工作的应用
在城市规划设计的前期调研工作中, 如果遇到地形复杂的规划地块, 可以利用GIS 的空间分析功能以及规划范围内的数字高程模型数据( DEM) 对规划地块进行坡度分析、坡向分析、等高线分析、流域分析等, 以作为用地适宜性评价的参考依据。利用各种空间分析可以确定坡度在某个区段的范围, 计算出面积, 进而结合坡向分析、等高线分析、水域分析为确定建设用地的范围和布局提供依据。
3.2 GIS 在规划指标统计、数据分析中的应用
做城市规划设计时, 需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿化率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法, 需要在CAD 软件中用手工方法量取图形的面积, 手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误率高, 直接影响规划设计的质量。GIS 技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支持, 在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类, 性质相同或相近的归并在一起, 形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算, 在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。
3.3 GIS系统在城市三维可视化中的应用
在平面上设计和绘制规划图纸存在许多局限性, 集中在以下几方面: 不能给设计人员和用户提供真实、直观、富于真实感的场景, 不利于规划方案的展示; 设计方案可能存在着不易发现的设计缺陷, 隐藏着规划风险; 设计过程周期长、效率低、资金高; 由于规划设计专业性强, 非专业人员和设计人员之间的沟通可能出现障碍, 最终可能影响项目的实施; 在宣传规划方案的效果上还有待增强。如果利用三维GIS 技术, 就可以对规划方案与山体之间的关系进行分析, 对方案的高度、体量、外观以及与整个城市的空间关系进行分析, 对地下不可见的管线进行可视化分析。同时, 还可以将空间数据与属性数据结合到一起, 规划管理人员可以很容易的查询虚拟城市中建筑物的相关信息, 结合对建筑物的空间分析, 对方案的优劣进行评估, 从而做出正确的判断和决策。
3.4 GIS 在规划数据管理中的应用
按照传统的方式, 规划部门或者是利用文件的方式, 或者采用目前流行的数据库方式来管理规划数据。前者的缺陷是规划数据的空间实体与属性信息脱节, 数据更新、维护、查询比较困难; 而后者的缺陷是不具备根据数据库信息定义相应的实体的能力; 两者共同的缺陷是不具备空间查询定位能力。而GIS 软件, 比如美国ESRI 公司的Arc- GIS 软件完全解决了上述问题, 其在规划数据管理上有着广阔的应用前景, 青岛市某规划部门利用控制性详细规划数据以及规划路网信息建立了控制性详细规划数据库, 基本实现了对控规数据的现代化管理, 以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索, 可以多种方式输出设计管理所需要的信息, 为规划设计、规划管理提供了强有力的帮助。
四、GIS的应用发展趋势
GIS技术在我国主要的应用领域为交通和网络系统，在这两个领域中将会发挥巨大的功能，产生很大的经济效益，并且为社会的发展做出巨大的贡献。在网络中，GIS技术将得到了更加广阔的发展空间，通过广大的网络系统平台，可以将GIS技术的功能充分的发挥出来。在网络系统快速发展的大环境下，使得这项技术的发展如鱼得水。比如说在网络中，将地理空间系统的地图功能进行拓展，可以方便了广大信息使用者对信息的获取，方便了人们的工作和生活。随着第三产业的不断发展，GIS技术将会获得更大的发展空间，为人们的生产生活提供更好的服务平台，对我国的经济发展起到更大的促进作用。
结束语
随着GIS 在城市规划领域应用的日益广泛和深入, 应用的角度呈现出多样化的特点。但GIS技术的城市规划信息系统技术上还不完善，但GIS技术作为城市规划管理的有效辅助工具已不容置疑，GIS技术在城市规划中的应用已经取得了重大的进展和丰硕的成果。
参考文献：
[1]张敏,张梅.GIS在诸多建设领域中的应用[J].商品与质量,2012,(S7).
[2]许为一,杨昌新,肖单涛.GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用初探[J].科技广场,2007,(11).
[3]刘珊珊.GIS在城市规划设计中的应用探析[J].城市建设,2012(14).