城市规划中的 GIS空间分析方法

城市规划中的 GIS空间分析方法

沈阳洋

乌鲁木齐市城市规划设计研究院 新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：近年来，我国城市建设迅速发展，人口数量不断增加，人类活动所需的服务范围也不断增大，城市建设用地需求也随之增加，盲目的扩张城市建设用地，会造成土地利用效率低下，城市建设用地不协调，这样不仅浪费了稀有的土地资源，而且还会破坏城市的生态环境，使得科学合理的开展城市规划极为必要。

关键词：城市规划；GIS；空间分析方法

一、简要介绍GIS空间分析法的概念

地理信息系统它是一种基于计算机的工具，对地球上所有事物和发生的现象，都能将其进行有效的分析，转换成具体数据，或者构成相关的图案。此外，地理信息系统，也可以有效地识别数据库中的相关资料，将其进行归纳，整理、存储、操作。帮助相关的工作人员进行科学调查、发展规划，绘图等。例如，在城市规划过程中，利用地理信息系统进行有效分析地形变化，合理规划交通要道，以及具体的商业区、居民区、工业区的分布。同时在城市规划过程中，及时发现自然保护资源，防止其在施工过程中受到污染。

二、GIS空间分析在城市规划中的应用

2.1城市总体规划中GIS应用

GIS可以应用于地理分布的度量,即分析空间数据信息,把握其紧凑度和发展方向,尤其是对空间重心的分析对城市规划至关重要。其应用范围主要包括对不同或者相同研究范围、不同或者相同建设用地、不同或者同一时期的中心的分布、变化或者对比,但要注重从人口、规划规模、开发强度等方面选择科学的权重来对重心进行研究,还可以延伸到对洪涝灾害预测、水质污染、防火救援等领域,帮助社会减少损失。具体应用如规划前期的地形图处理和数据校验,利用图形叠加与缓冲区分析配合因子权重和专家打分机制进行用地适建性评价、公共设施选址、功能区界线制定、环境保护评估和城镇土地分等定级等规划活动。利用3D分析扩展模块进行DEM（数字等高线模型）模拟分析和三维城市仿真则可以让GIS系统的功能发挥的更加淋漓尽致,可以让其更加形象的反映城市建设的总体性和规划性。

2.2 GIS城市地下空间规划引应用

GIS在地下空间的应用中同样非常广泛；①其能够掌握大量的、具有实用性的地理数据,并可以综合应用数据,实现数据快速查询。其在地下空间中的应用在于其可以掌控地下空间的整体,能够对地下空间建筑物的形状、模型,以及其与地上建筑物的关系进行分析,可以通过数据的提供进行综合考量；②GIS其在进行地下交通的良好构建方面作用重大。工可以通过数据的集中管理,分析数据,管理图形,并对图形进行编辑。通过彩色图形输出方式对地下交通信息进行构建,让地下交通更加畅通无阻,能够解决沿线定位和空间定位的互换,提供一套完整的系统建设和维修的技术文档资料；③GIS还能够对地下设施进行定位,通过地图、数字数据、照片、文本、录像等等方面对设施的空间位置进行记录,从而更好地对地下设施进行维护。

2.3城市交通规划中GIS应用

将GIS应用于城市交通建设需要将GIS其系统与城市交通管理系统融合在一起,从双方的特点出发进行综合考虑和系统开发。系统的开发首先需要构建基础数据库,其中包括属性数据库和空间数据库两种,并借此进行附属功能的开发,包括交通分析预测系统、专题分析系统、属性数据查询系统等。就数据库建设来说其需要将交通规划、交通实体位置,以及相应的实时监控情况进行数据收集,并做好相应分类对于不同道路的等级和宽度要进行详尽的记录,对车辆的运行情况,人流的运动情况等信息都要进行收集整理。其次,基于GIS系统的空间数据库构建也同样是非常重要的内容,主要是对城市道路、小区交通,以及各个建筑物的数据整理和收集进行整理汇总。通过属性数据和空间数据的汇总,达到对城市交通信息全面监控的目的,对于交通问题的处理原因也能够更好地予以明确。此外,GIS系统还需要具有一定的分析预测功能,利用交通分析预测模型与GIS系统相融合,促使交通预测结果采用图形的方式展现出来,可使交通规划与管理人员更高效的进行调节和控制工作。在分析系统构建的基础上建立相应的专题分析系统,其隶属于GIS系统的子系统,主要是对城市交通规划中所涉及到的各种数据通过图形的方式进行直观的展现,让人们能够从直观形象的地图中了解到城市交通状况。

2.4城市景观规划中GIS应用

景观设计中对于GIS系统的应用主要包括以下几个方面；①GIS根据相应的地理环境状况进行植被、人口数量、水体、社会、经济等等方面空间属性信息的收集,对收集的数据进行分析,通过不同主题图层的建立,达到直观形象的认识的程度；②GIS系统还能够依照不同的要求,对主题图层进行合并或者拆分,并对图层的现实情况进行控制。通过数据分析制定可靠的景观规划设计方案。此阶段除了一般的空间分析技术挖,其所呈现的三维可视化技术也是关键,其能够让设计人员从不同的角度对景观规划进行分析、比较,从而制定出最佳的可行性方案；③GIS技术还能够应用于信息的反馈和分析方面,其能够对GIS技术的应用效果进行反馈数据的收集和整理,能够为专家、设计师的未来景观构建和规划提供新的指导和借鉴。

三、地理信息系统(GIS)的实际应用

3.1空间分布

空间分布是站在总体的角度来说的，立足整体统筹全局，用全面的眼光对空间变量的特征进行有效描述。在了解空间分布问题时，首先要了解研究对象，搞清楚分布对象和分布区域之间的差异性，一个注重的是研究对象，另一个注重的是研究对象所在区域。下面主要介绍的是与人们生活密切相关的GIS空间分析功能。

3.2空间距离

在城市规划过程中，每个要素之间都有一定的联系性，在了解功能区分布的具体位置的同时，也应该了解它们的空间距离问题。空间距离是GIS分析法中的内容之一，也是城市规划过程中所不能忽略的一部分，接下来将简单介绍空间距离在城市规划过程中的运用。

3.3拓扑关系

拓扑关系出现在多种空间分析方法当中，其中在GIS空间分析法中更是发挥着核心的作用，很多研究分析方法都是以拓扑关系为基础进行的。拓扑关系的基本要素并不是简单的点线面，而是由线段，节点构成多边形的相关数据与空间要素之间的相互关系，在城市规划过程中相关线路的设定也需要其来帮助完成。

三、GIS空间分析功能

空间分析主要是通过对分析对象所处的位置及其周围空间环境等的参数信息的全面采集和综合分析来整理有效的数据信息,并为有关部门提供科学的参考。与最初的或者绘图软件系统相比,GIS系统除了可以清晰准确的描绘出空间图像,而且还能够从中筛选出更有价值的空间数据,并加以分析。随着GIS技术的不断创新,GIS系统的空间分析功能越来越强大,往往会涉及空间分析、地信统计与分析、网络共享与分析、动态追踪分析等方面,对于科研人员总结数据空间的规律,处理空间难题而言十分有利。

结语：

地理空间技术现在已经逐渐成为城市规划的重要技术支撑，只有将GIS技术与规划的需求更完美的结合才能发挥城市规划的作用。并且地理空间数据作为国家重要的基础性数据链，其重要性在城市发展规划中的作用逐渐凸显出来。我国相关的建设已经快速起步发展，这也将为GIS技术在城市空间规划中的应用提供相关的数据参考，成功地把经济发展模式转化为生态社会发展模式，逐步实现传统的发展模式升级化，实现多个部门之间的联系，真正做到城市规划的可视化，促进城市规划技术的改革。

参考文献:

[1]罗巧灵．GIS在城市规划中的重要性论述[J].城市规划理论研究，2017(14):21．

[2]张京祥．谈谈如何提高GIS分析法在城市规划中的应用[J].城市规划理论研究，2018(21):11-13．