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GIS在城市管理的应用
摘 要：地理信息系统是一种特定的空间信息系统，能对空间有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。广泛应用于各种领域，尤其有人类息息相关的城市管理。
关键词：地理信息系统 城市管理 城市规划 地籍管理 基础设施管理 道路交通管理 可视化应用
当代社会被称为信息社会，信息技术的高速发展使得更加完善的地理信息成为解决资源环境，建设等社会问题的重要信息资源。地理信息系统应运而生。地理信息系统（Geographic Information System, 简称 GIS）由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度，GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系； 从功能上，GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能； 从系统学的角度，GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统，简而言之，GIS 是一个基于数据库管理系统（DBMS）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。【1】
地理信息系统系统的运行环境包括计算机硬件系统、软件系统、网络。空间数据和管理与应用人员。核心部分为计算机软硬件系统，空间数据则是地理信息系统的地理内容的反映，管理人员与用户则决定了系统的工作方式和信息的表达方式。地理信息系统有着数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力、所以它有着广泛的应用。
当代中国的城市化进度空前快速，使城市的管理完善速度赶不上发展速度。城市作为区域经济、政治、文化、教育、科技和信息中心，是劳动力、资本、各类经济、生活基础设施高度聚集，人流、资金流、物资流、能量流、信息流高度交汇，其信息系统多维度、多结构、多层次、多要素，十分复杂。城市是经济发展的龙头，缺乏管理力度的城市必定影响其发展。空间信息的管理、分析和决策辅助是GIS 作为城市建设基础设施所应发挥作用的重要方面。在前一阶段数字城管建设工作中，GIS对于及时有效地对各类城市管理部件进行监控管理、提高相关事件处置效率起到了良好的作用。
从90年代初期开始，多个政府部门开始进行GIS系统建设，将GIS技术和具体应用结合起来，建设信息化系统。中国的GIS应用从此走向了商用阶段，迅速扩展到了城市管理中。主要应用于下面几个方面。
1.在城市规划中的应用
城市规划指导着城市的发展，是促进经济发展的原动力。在城市发展与管理中站十分重要地位。目前地理信息系统与城市规划紧密联系，为城市建设作辅助性规划。
城市规划建设必须有图样跟证书。图样包括建设地区的方位，人口，交通，甚至土壤，水源状况等信息。此信息此前是由实地考察而得到，进行地形勘测，采用数字测图等外业工作方法，而地理信息形同则免除了此繁琐的工作方法。人们可以直接喜爱数据库中获取区域地形图，地理薄膜图，以及航拍照片进行分析。另外，地理信息系统还将图样有纸质变成电子质，并通过贯彻一套计算机技术规程和管理规程，使电子文件符合一定的规范标准，可以输入计算机处理。审批则可以交给计算机完成，既可以省下资源，还可以提高效率。【2】
虚拟现实技术应用于城市规划中，可为规划决策者提供一个全新的技术平台，直观地提供现实世界中的各种感觉。通过地理信息系统，政府可以通过此技术，回溯规划前后地理环境的变迁，或者构建城市形态。此做法既能建立查询系统，也能在网络上让用户了解规划的方向，让用户参与评估评估，尤其是网络与虚拟现实技术及多媒体的结合，可提供直观的规划方案展示，提高公众参与规划的积极性。
嵌入式地理信息系统技术与移动通讯及无线互联网设备（包括掌上电脑、PDA和手机等）集成，可快速提供与位置信息相关的信息服务，具有动态性、移动性等特点。着让决策者更好更快更容易随时随地掌握规划的各类信息，如用地单位名、项目名称、地点、面积、国土文号、城规文号等。此外，利用图片。录像等展示，让决策者身历其境，有利于决策的科学性。【3】 2，在地籍管理工作的应用
地籍管理工作是土地管理的重要组成部分。我国的地籍管理比较落后,已阻碍了土地管理工作的发展。探讨如何在GIS技术下建立地籍管理信息系统及具体步骤、技术方法等一些实际应用的问题,将新技术引入土地管理中势在必行、传统上，地籍管理工作是由纯手工制成的，而在近代计算机技术的迅猛发展，使得计算机能取代手工制作，称为地籍管理工作的一个主要工具。地理信息系统具备了同时具备处理地理要素的统计属性和空间属性的功能。制作出图文并茂的低级管理系统已经成为可行之事。由未来公司和北京麦普联合研制的FLIS地籍管理系统采用美国Caliper公司的性能价格比最优秀的gis-maptitude为平台实现了对地籍管理的自动化和可视化，并成为同类产品的佼佼者。
此系统由土地登记（属性）、地理数据处理（空间）两部分。是空间数据库与数型数据库的有机结合，土地登记部分以SQL Server 6.0作为开发平台，用Visual-foxpro 5.0作前端开发工具，地理数据处理部分采用Maptitude地理信息系统软件为平台，配以本公司开发的TrueType“未来”字库。两个系统都具有安全性能高，人机交互界面好的特点，使得系统十分适合用于地籍管理。【4】 3在基础设施管理的应用
城市的基础设施，譬如道路交通，电力，电信，自来水管道，下水道等，都有很明显的地理空间特征。利用地理信息系统可以方便快捷完成工程设计，应急抢修，日常维护等工作，可大幅度提高工作效率。一般以城市的打比例尺为基础图形数据，在此基础上对地上地下八大类管线进行综合叠加，西欧那个人形成一个测绘数据的城市管线信息系统，实现对管线的现代化管理。再者，此系统能为为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。
以电网为例，城市电网的地理特征有着网络节点多，路线复杂，负荷大等。STP-GIS是充分利用介现代计算机的二维、三维图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、决策和输出具有城市地理信息的电网图形及相应数据的计算机系统。它采用Client／Server体系结构主要软件是C++语言编写。它的功能有：1，自动绘图，可以方便信息的导入跟导出，显示相关数据，还可以进行地图格式的转换。2，检测，通过联网可以得到实时状态，把实时状态与地理信息有机结合在一起，可获得设备的状态，或正常或破损，还可以得到用电量的最大最小值，停电时间等数据。对 线路进行拓扑分析，安史记情况进行着色，使电网运行状况一目了然。3故障处理，利用系统得到为维修人员提供到达现场最短路径，根据故障情况，地点，设备类型名称，原因自动生成检修方案，提供检修需要的停电范围和停电设备，影响用户的范围，并填入故障停电登录表中。4，可以按现有的电网运行情况提供方案进行改革，使电网服务更加完善。【5】 4在道路交通管理
假如把城市比喻成一个人，那么交通系统就是经脉系统，把人流，物流，资金流等“血液”疏导到各个地方，城市交通的好坏，关乎着城市的发展状况。而地理信息系统则可以应用到这方面。
主要有两方面的应用，一是道路的设计，把各类信息汇集到GIS数据库中，确定约束条件，确认需要避开的区域，在地图上用不同颜色分别显示不同约束等级，一边设计时避开这些区域；另外，把每条试验性线路输入系统，系统分析计得出路廊多变形于约束多边形进行叠加，计算出路廊与多边形相交总面积，并乘上权重，得出加权面积，用于比较线路设计。
二是道路的管理，利用GIS可以对道路进行分段，测量其长度，或着进行编号，分析其属性，导入数据库一边以后的管理。除此之外，还可以对道路交通情况进行动态分析，得出车流量，拥挤情况，事故等信息，并在发生事故时显示最短路径。对城市的可视化应用
以地理信息系统的数字数据为基础，加上遥感图片或者野外测得的数据，把各类型的地图叠加一起，对特定的地点进行表述，有此建立城市，郊区，农村，或者大型建筑，风景旅游区，名胜古迹的三维可视化模型，实现多角度浏览，课广泛应用于路由宣传，区域管理等领域。
地理信息系统是现代科技的重要产物，随着科技的不断发展，相信它一定会更加完善，更加方便快捷，运动到更多的领域中，为国民经济的发展做出更多贡献。
参考文献
【1】 http://baike.baidu.com/view/5201.htm[DB] 【2】 地理信息系统在城市规划中的应用 中国测绘报[N] 2009 04.28 【3】 林乾干 福建建设科技 地理信息系统在城市规划中的应用[J] 2000年04期 【4】 http://北京麦普信息技术有限公司ChinaByte)地籍信息系统方案 2002-04-29 【5】 滕欢，滕福生．实时监控系统中的多维数据库技术［J］．四川联大学报．1999年第4期，P118～123．
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