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GIS在城市规划编制中的应用
摘要：科学发展观要求编制城市规划时要进行科学决策，科学决策必须有新的技术方法来支撑。地理信息系统（GIS)技术为现代城市规划编制提供了这样的一个技术平台，利用GIS可以提高城市规划编制的技术含量，使规划方案建立在理性、定性定量分析相结合的基础之上，避免了传统规划编制时单纯依靠定性分析的弊端，从而使城市规划更好地发挥指导城市建设的作用。
关键词： GIS城市规划编制应用
ABSTRACT： The scientific outlook on development requires scientific decision-making in urban planning, which should make use of new technology.Geographic Information System(GIS)can provide such a technology platform for modern urban planning.The use of GIS can improve the technical contents of urban planning.The planning can be built on rational analysis of qualitative and quantitative, in order to avoid the defects of traditional planning which is relied solely on qualitative analysis.Therefore, urban planning can play a better guiding role in urban construction.KEY WORDS ：GIS, urban planning, application
一．GIS与城市规划
GIS的定义是随着其技术的不断进步及应用领域的不断拓宽而不断完善的，目前最为广泛接受的定义为：GIS是“一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相应的机构安排”。其中“收集、储存、分析和传播”是一个完整的GIS所必须具备的四大功能，即“输入、存贮、操作和分析、表达输出”。
经过40多年的发展，GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术，在各个领域得到了广泛的应用，目前GIS已经应用到自然资源的管理利用、土地管理、城市规划、军事、交通运输、工业布局、环境保护、人口普査、国家海洋等各个领域中。在城市规划领域，随着经济、社会的发展，世界城市化进程的加快，现代城市规划与传统城市规划已完全不同，它不仅涉及物质目标，还要更多地注重社会目标和生态环境目标，而且规划数据的类型和层次也呈多样化发展，这些都对传统的城市规划提出了严峻的挑战。正是由于现代城市规划面临着更多更复杂的问题，而传统的规划技术方法已不能有效地解决这些问题，因此现代城市规划必须利用先进的科学技术，来适应现代经济社会的要求，以解决更加复杂的城市问题。
由计算机技术与空间数据相结合产生的GIS这一高新技术包含了处理城市地理信息的各种高级功能，它所具有的空间数据管理、地理信息可视化等功能使其成为应用于城市规划领域的强有力支撑工具。尤其是近些年，GIS 更以其强大的地理信息空间分析、空间建模与空间决策支持功能，在城市规划中发挥着越来越重要的作用。GIS的应用可以渗透到城市规划的各个方面，包括从编制到管理，从前期资料收集整理到成果出图，从小范围的详细规划到更大的区域规划，从综合性的总体规划到专业性的专项规划，从项目选址到可持续发展。略制订等方面。而且随着GIS在城市规划领域应用的日益广泛和深入，应用的角度正呈现出多样化的特点，可以说，GIS为城市规划提供了一种崭新的思路和先进的技术方法。
二、GIS在城市规划编制中的应用
1.概述
编制城市规划的目的是为确定城市的规模和发展方向，实现城市经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。城市规划编制的对象是城市的物质空间，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，城市规划编制的核心在于科学、合理的进行城市物质空间的规划决策，空间是城市规划编制的“主角”。而GIS具有管理海量空间数据及其属性数据的功能和强大的空间分析功能，空间在GIS中也是核心要素。城市规划编制和GIS的“空间”本质相同，二者在“空间”上具有相互借鉴、吸收、整合、集成的契合点，所以将GIS技术应用到现代城市规划编制中在实践上是必要的，在技术上是可行的。
在城市规划编制中，主要利用了 GIS强大的空间分析功能，而这一点正是CAD技术所欠缺的。如果说CAD技术是城市规划编制中的第一次技术革命，那么GIS技术用于城市规划编制则是第二次技术革命。城市规划编制因为CAD的使用而甩掉了绘图板，进入了数字绘图时代，大幅度地提高了规划编制效率，规划成果表达也更加精美完善。CAD还使规划师从繁重的体力劳动中解脱出来，可以有更多的时间来思考规划方案本身。GIS使城市规划编制在CAD的基础上又向前迈进了一大步，克服了CAD不具有空间分析功能的弱点，使城市规划编制走进了科学理性分析的时代，为规划方案的编制、评价和实施提供了一套完整的数学分析模型和技术方法，由此城市规划编制在技术上又实现了一次进步。
2.应用内容
城市规划编制是一个对城市空间、资源进行布局与配置的过程，在规划编制过程中，信息获取和处理将在很大程度上决定着规划编制成果的质量。以GIS为核心的现代空间信息技术运用于城市规划编制会改变传统规划编制中的空间信息获取和处理的方法，会大幅提高规划编制的工作质量和效率。总结GIS在城市规划编制中的应用，可以归纳为如下三点。
（1）规划数据管理
数据是城市规划的生命，没有数据也就没有真正意义的城市规划。而有了数据若没有高效的管理，那么数据将不会发挥其应有的作用。各种规划编制都是建立在对规划区自然地理环境、社会人文、经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上，相关数据的获取和有效管理是规划编制和决策的前提和基础。在规划编制时，GIS则可以有效地管理各种数据，通过空间数据库的建立，GIS把规划的空间信息和属性信息有机集成起来，既可以存储、输入、更新、显示各种数据，又可以方便规划师随时、准确地调用各种数据。
（2）规划数据分析
规划编制从本质上看是对获取的规划数据进行分析以做出各种决策。传统的CAD技术的缺陷是其不能进行有效的空间分析。GIS的特点就在于其不仅有强大的数据管理功能，更重要的是拥有强大的空间分析功能。GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展和景观格局分析研究、建设用地适宜性评价、公共设施选址研究、城市交通网络研究等。在这些研究中最常用到的GIS空间分析工具是空间信息的査询和量算、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。已有的应用研究证明在规划编制中，灵活运用GIS技术可以快速精确地完成复杂的空间分析，极大地减轻了工作量，如常规的地形分析、适宜性评价等。这使规划师有更多的时间和精力投入到对规划本身的思考，更全面地把握规划区的现状情况，从而才可能做出更为科学的规划决策，避免了传统规划决策的主观随意性。GIS的空间数据分析技术能够为城市规划编制建立一个科学理性的分析平台，这是GIS对传统城市规划编制最大最重要的贡献，也是GIS在城市规划科学决策中处于核心地位的原因所在。
（3）规划决策分析
有了数据并对数据进行了必要的分析，下一步就是对此做出各种规划决策。近年来，随 着GIS技术的进步，各种规划模型和GIS相结合可以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。选址模型根据数字高程模型，利用GIS的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图以供规划编制决策服务。区位配置模型用来确定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。LA 模型和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、GIS专题地图显示提供直观和精确的依据，可以将资源配置的最优区位呈现给规划决策者，提高规划编制的科学合理性，有效避免人为主观决策的随意性。近年来CA和GIS的结合越来越紧密，二者结合既增强了 GIS的空间模型运算和分析能力，也使得CA技术在规划编制中的应用更加深入。目前在各种规划编制中应用GIS技术最广泛的则是城市用地的生态适宜性评价模型，这是规划编制的基础性工作。将多准贝决策模型和GIS的基本功能相结合可以使基于GIS的用地评价技术走向深入和完善。传统的土地适宜性评价仅使用GIS的叠功能，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技术禾口 GIS结合，以GIS作为评价的技术平台可以使城市土地评价不仅在物质形态上可行，而且能满足经济、社会和环境的多方面需要。同时随着三维GIS技术的发展和应用，把规划的理论和模型构筑于三维GIS平台上，可以运用三维GIS技术进行规划编制的仿真模拟。这样不仅可以预测规划状态的变化，而且可以对各种不同的规划方案进行客观评价和选择，从而使规划问题解决得更好。GIS具有很强的二次开发能力，能够在其平台上整合各种规划模型，如空间可达性模型、生态适宜性模型等，并可以把实现规划模型的GIS分析操作工具和规划模型集成起来，由此运用常用的计算机编程语言就可以构建一个基本的基于GIS的规划决策支持系统。这是GIS在城市规划编制中的深入应用阶段，也是GIS在城市规划中的更高级应用。
三、结语
综上，我们可以认为GIS是现代城市规划编制中的又一个有效的技术工具。GIS作为现代空间信息技术的代表，必然能够在现代城市规划编制中发挥强大的决策支持作用，特别是把GIS的空间分析功能应用到规划编制中，可以为确定城市合理的发展规模和空间布局提供科学依据，这必然会大大提高城市规划编制的科学性、合理性、精确性和技术含量。
科学发展观的建立和《城乡规划法》的实施为城市规划提出了新的挑战和机遇，也把城市规划编制推到了 一个特殊的转型期。GIS以其强大的空间分析能力可以为转型期的城市规划编制提供一个全新的技术平台和决策分析工具。但这并不意味着GIS可以取代规划师的作用，没有规划师的专业知识，GIS在城市规划编制中将不能发挥作用。从长远来看，只有把城市规划的专业知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统，才能更加充分发挥GIS在城市规划编制中的应用潜力，实现GIS和城市规划更为紧密的结合，也从而使GIS在城市规划编制中的应用进入更高级的阶段。
参考文献
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