黃斌華 葉吉文 蔣華平

摘 要21世紀(jì)將是一個(gè)信息全球化的社會(huì),21世紀(jì)的城市規(guī)劃和建設(shè)同樣也將進(jìn)入數(shù)字化規(guī)劃和建設(shè)階段。GIS以其強(qiáng)大的空間信息管理和分析處理能力將在新的世紀(jì)擔(dān)當(dāng)了這樣一個(gè)工具或手段,為新世紀(jì)的城市規(guī)劃提供決策和支持。本文在淺析GIS在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)目前GIS在城市規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題,同時(shí)提出對(duì)于GIS在城市規(guī)劃應(yīng)用中未來(lái)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞城市規(guī)劃;GIS;GIS應(yīng)用;地理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0039-01

1GIS及城市規(guī)劃的概念

地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù),簡(jiǎn)單的解釋它就是一個(gè)基于地理空間信息的采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的信息系統(tǒng),有利用高效的、綜合的使用這些城市地理信息為城市規(guī)劃提供管理和決策支持。

城市規(guī)劃是人民政府為了實(shí)現(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo),確定城市性質(zhì),規(guī)模和發(fā)展方向,合理利用城市土地,研究城市的未來(lái)發(fā)展,城市的合理布局和綜合安排城市各項(xiàng)工程建設(shè)的綜合部署和具體安排。

為了更好的建設(shè)好城市,必須有一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)的城市規(guī)劃。隨著21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,基于GIS的數(shù)字化規(guī)劃手段得到廣泛應(yīng)用,并且這種基于GIS的數(shù)字化規(guī)劃方法綜合采用了各政府部門的城市信息,構(gòu)成了一個(gè)多部門信息溝通合作的渠道,為城市規(guī)劃、建設(shè)和決策提供了高質(zhì)量的、直觀的、科學(xué)的空間信息支持,促進(jìn)了現(xiàn)代城市規(guī)劃管理的現(xiàn)代化,同時(shí)也促進(jìn)我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

2GIS目前在我國(guó)城市規(guī)劃領(lǐng)域的的具體應(yīng)用

2.1城市規(guī)劃信息的查詢與管理

通過(guò)獲得的政府各部門相關(guān)城市基礎(chǔ)地理信息以及自己收集與實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù),應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)構(gòu)建城市總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)。構(gòu)建城市總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)方法:將城市規(guī)劃相關(guān)系列比例尺基本地形圖、用地許可證資料、規(guī)劃指標(biāo)、規(guī)劃成果圖、文檔資料等輸入計(jì)算機(jī)中的空間數(shù)據(jù)庫(kù),將城市空間數(shù)據(jù)與相關(guān)屬性數(shù)據(jù)及圖形相互關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高度集成,以數(shù)字化地圖為基礎(chǔ),利用GIS的空間查詢功能對(duì)這些信息進(jìn)行檢索、顯示以及輸出,提供城市實(shí)時(shí)圖文并茂的信息,為城市規(guī)劃、管理提供了先進(jìn)的、科學(xué)的、有效的現(xiàn)代化技術(shù)支持;同時(shí)便于公眾了解城市規(guī)劃工作的相關(guān)內(nèi)容,更一步激發(fā)公眾參與城市規(guī)劃的熱情。

目前很多城市規(guī)劃部門都已經(jīng)將最后的總體規(guī)劃相關(guān)信息公布,供公眾監(jiān)督及參與。

2.2城市規(guī)劃信息的動(dòng)態(tài)更新

結(jié)合RS進(jìn)行城市現(xiàn)狀及變遷,及時(shí)把握城市發(fā)展變化數(shù)據(jù)。運(yùn)用GIS對(duì)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的更新,確保城市基礎(chǔ)空間地理信息的快速數(shù)字化和規(guī)劃過(guò)程中基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確快速獲取,保證城市規(guī)劃信息系統(tǒng)持續(xù)有效的運(yùn)行。

2.3城市總體規(guī)劃階段的應(yīng)用

與RS技術(shù)相結(jié)合,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)城市現(xiàn)狀和變遷,及時(shí)把握城市發(fā)展方向。運(yùn)用GIS對(duì)城市地理空間信息強(qiáng)大的管理和分析功能, 準(zhǔn)確計(jì)算人口密度和建筑容量,進(jìn)行有關(guān)城市總體規(guī)劃的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析,確定城市的系統(tǒng)構(gòu)成與用地規(guī)劃、用地適用性評(píng)價(jià),最為重要的是確定城市的總體布局和發(fā)展戰(zhàn)略。

2.4城市專項(xiàng)規(guī)劃中的應(yīng)用

與RS技術(shù)相結(jié)合,利用GIS分析城市基礎(chǔ)地形、水文等地質(zhì)資源性空間數(shù)據(jù),充分考慮城市道路系統(tǒng)布置中的基本要求,實(shí)現(xiàn)城市道路系統(tǒng)的科學(xué)布置;充分考慮城市給排水規(guī)劃要求,實(shí)現(xiàn)城市水源地和汗水處理地域的科學(xué)布置;充分考慮各種專項(xiàng)規(guī)劃各自的規(guī)劃基本要示,實(shí)現(xiàn)城市其他各專項(xiàng)規(guī)劃的科學(xué)布置。

如運(yùn)用基于GIS的城市地質(zhì)災(zāi)害信息管理系統(tǒng),錄入城市相關(guān)災(zāi)害的詳細(xì)資料及其它相關(guān)的歷史及現(xiàn)狀資料,經(jīng)過(guò)分析,提出合適的模型,對(duì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。

這些專題分析主要是利用了GIS的空間量測(cè)、空間分析功能,如建立緩沖區(qū)、拓?fù)浏B加、特征提取、鄰域分析等,加大了分析的深度和廣度,提供城市的實(shí)時(shí)信息,為城市規(guī)劃、管理提供了先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)支持。

2.5城市詳細(xì)規(guī)劃階段的應(yīng)用

詳細(xì)規(guī)劃中主要包括居住區(qū)規(guī)劃和城市公共空間規(guī)劃。利用GIS分析城市各自然要素如地形、水文、氣象等數(shù)據(jù),確定居住區(qū)及城市公共空間的用地位置、范圍,并進(jìn)行用地適用性評(píng)價(jià),擇優(yōu)布置。還可以構(gòu)建相關(guān)的專業(yè)性規(guī)劃分析模型,如水文與水資源分析模型,地質(zhì)災(zāi)害信息管理模型等,進(jìn)行相關(guān)的水文、地形等的詳細(xì)規(guī)劃分析及規(guī)劃的評(píng)估。

2.6應(yīng)用于城市重大項(xiàng)目選址分析

國(guó)家大型戰(zhàn)略項(xiàng)目應(yīng)充分利用GIS的緩沖區(qū)分析,拓?fù)浏B加、特征提取、鄰域分析等空間量測(cè)、空間分析功能對(duì)項(xiàng)目選址的基礎(chǔ)地質(zhì)地理信息進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),提供政府相關(guān)部門科學(xué)有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)和信息。

2.7應(yīng)用于城市可持續(xù)發(fā)展

運(yùn)用基于GIS的環(huán)境管理信息系統(tǒng)建立城市環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合RS實(shí)現(xiàn)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)采集,通過(guò)對(duì)所采集的信息進(jìn)行分析,找出解決城市環(huán)境問(wèn)題的根源,并為解決此類問(wèn)題提供科學(xué)的決策支持。

同樣,可以將GIS應(yīng)用于我國(guó)農(nóng)業(yè)、氣象氣候、生態(tài)、資源的調(diào)查、評(píng)估、管理以及結(jié)合RS的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)及時(shí)、科學(xué)、有效的全國(guó)城市基礎(chǔ)信息收集。

運(yùn)用GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃數(shù)據(jù)信息化,城市規(guī)劃建設(shè)科學(xué)化,城市規(guī)劃業(yè)務(wù)規(guī)范化;極大提高城市規(guī)劃的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和工作效率,指導(dǎo)規(guī)劃的編制和具體城市規(guī)劃方案設(shè)計(jì),輔助政府作出城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展決策。

3GIS目前在我國(guó)城市規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1)我國(guó)的GIS發(fā)展略晚于國(guó)外,GIS理論及應(yīng)用發(fā)展不很健全。

2)在城市規(guī)劃中利用好GIS,需要不同專業(yè)的人進(jìn)行溝通交流,作為城市規(guī)劃師,對(duì)GIS深入子解的人員還太少。

3)基于城市空間信息的服務(wù)還未普及,GIS所需的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集及獲取受各種因素影響很麻煩,且GIS數(shù)據(jù)的共享不如國(guó)外只有極少幾個(gè)城市擁有自己的城市GIS系統(tǒng),國(guó)外有開(kāi)放的GIS數(shù)據(jù)來(lái)源,例美國(guó)08年的一次城市內(nèi)火災(zāi),有1100萬(wàn)人次選擇從美國(guó)的一個(gè)提供GIS數(shù)據(jù)的商業(yè)網(wǎng)站獲取火災(zāi)信息,這樣較政府發(fā)布的GIS火災(zāi)數(shù)據(jù)快速。

4)基于GIS的城市規(guī)劃系統(tǒng)通用性不強(qiáng),系統(tǒng)的應(yīng)用層次太低。

5)3D-GIS技術(shù)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不夠完善且應(yīng)用不廣。

6)基于GIS的城市規(guī)劃各種相關(guān)分析未形成一個(gè)專業(yè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

4 GIS在未來(lái)城市規(guī)劃應(yīng)用中的前景及熱點(diǎn)

4.1 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用

目前的GIS數(shù)據(jù)來(lái)源主要還是國(guó)家測(cè)繪局、規(guī)劃局等單位提供的數(shù)據(jù)及部分實(shí)測(cè)踏堪的數(shù)據(jù),這樣實(shí)施城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候拿到的數(shù)據(jù)可以是幾年前的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)GIS的科學(xué)處理也只能算是對(duì)城市過(guò)去空間基礎(chǔ)信息的處理,沒(méi)有反映對(duì)城市現(xiàn)狀信息的處理分析,所以它的科學(xué)性大打折扣。為了完善這一點(diǎn),我們應(yīng)該利用RS 、GPS 和GIS的集成,即利用RS和GPS可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、快速、方便的進(jìn)行遙感探測(cè),更新城市各種空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù),再利用GIS對(duì)所收集到的城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)狀分析、變化檢測(cè)。這樣即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃工作的科學(xué)有效的指導(dǎo)、監(jiān)督和管理。

4.2 3D-GIS與VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

伴隨著我國(guó)城市規(guī)劃進(jìn)入數(shù)字化規(guī)劃階段,傳統(tǒng)的只處理地球表面二維數(shù)據(jù)的GIS已不能滿足日益發(fā)展的科學(xué)有效規(guī)劃的需要,因此基于三維的地理信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。目前三維GIS研究重點(diǎn)在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織,優(yōu)化和實(shí)現(xiàn),如何實(shí)現(xiàn)真三維的圖形顯示是此系統(tǒng)的關(guān)健,目前國(guó)內(nèi)外都已有3D-GIS運(yùn)用于城市規(guī)劃的相關(guān)工作中。

虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)是一種逼真地模擬人在自然環(huán)境下的交互系統(tǒng),結(jié)合GIS可以實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景合成,三維實(shí)時(shí)動(dòng)畫。應(yīng)用于城市規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)城市規(guī)劃相關(guān)信息的動(dòng)態(tài)瀏覽,生動(dòng)直觀地讓人體現(xiàn)到城市規(guī)劃未來(lái)發(fā)展的方向。

在實(shí)時(shí)三維環(huán)境下,提供GIS分析和實(shí)時(shí)三維飛行方式的漫游,為政府城市規(guī)劃提供參考,也可以通過(guò)這種方式向公眾展示城市規(guī)劃的未來(lái)。

5結(jié)語(yǔ)

隨著21世紀(jì)數(shù)字化時(shí)代的推進(jìn)和發(fā)展,GIS及其相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善與普及,各種空間基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享,規(guī)劃專業(yè)人員對(duì)于GIS理論知識(shí)的進(jìn)一步加深和領(lǐng)悟,GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用將進(jìn)一步發(fā)展。

21世紀(jì)數(shù)字化城市規(guī)劃將給新世紀(jì)我國(guó)的城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供技術(shù)支持,可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的城市規(guī)劃離不開(kāi)GIS技術(shù)的決策支持,進(jìn)一步發(fā)揮GIS在城市規(guī)劃應(yīng)用中的作用符合歷史發(fā)展趨勢(shì)。不過(guò)現(xiàn)階段GIS在城市規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題也是急待解決的,只有解決好這些問(wèn)題,新世紀(jì)我國(guó)的城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略才能得到進(jìn)一步的科學(xué)有效的技術(shù)支持。

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