GIS技术在城乡规划设计中的应用及前景分析

GIS技术在城乡规划设计中的应用及前景分析

洪茜

丽水市国土空间规划测绘研究院 浙江 丽水 323000

【摘要】GIS系统因为能够综合各种图像和数据，将相关的信息及时集成在一起，从而在各个领域，特别是在城乡规划领域得到广泛的应用。它是一种解决大数据处理问题，提高城乡规划者工作效率的重要技术。本文简述了城乡规划和GIS的概念，分析了将GIS系统应用于城乡规划的必要性和特点，并对GIS系统在城乡规划中的应用进行了探讨。对GIS在城乡规划中的应用进行展望，以期为城乡规划者提供参考。

关键词：GIS技术；规划设计；应用前景

0.引言

GIS技术具有强大的空间分析功能，把事物空间位置以及有关的文字属性信息存入数据库中，建立相互联系，提供查询和分析工具，并用专题地图进行表示，是GIS技术的核心。因为GIS输入、输出地形图方便，并能通过对地理空间多因素的综合分析，快速获取符合实际应用需要的信息，其查询、分析工具更容易理解。

1.城乡规划与GIS地理信息系统的概念

1.1GIS技术概述

GIS技术就是指地理信息系统，是用于辅助决策的应用系统。由于在GIS系统中存储的信息数据是地理编码的，因此系统或其它相关特征信息就能更有效地对城市规划设计中的海量空间信息进行处理、分析和管理，为当前的城市规划设计带来了极大的方便。

1.2城乡规划

城乡规划是我国近年来提出的一种新模式，它有利于社会经济的可持续发展，能够有效缩小城乡贫富差距，促进农村经济发展。具体而言，就是把城乡经济发展相结合，把“三农”问题的根本解决起来，为城乡发展创造良好的机遇，继承发扬传统文化，创造具有民族特色的都市风情。

2.GIS在城乡规划设计中的优势简析

近几年来，我国城市建设快速发展，与城市相关的数据和信息不断变化。要获取最新的城市信息，需要利用GIS技术来建设城市。GIS在城乡规划设计工作中有着不可忽视的重要作用。GIS在城乡规划设计中有如下优势：（1）GIS应用于城乡规划设计工作，改变了传统城乡规划设计以人为本的弊端，采用计算机技术提高城乡规划设计效率。（2）将地理信息系统应用于城乡规划设计工作，不仅明确了规划设计规范，而且促进了计算方法的某种标准化，从而使GIS工作公开、透明。（3）GIS具有强大的空间分析能力，能够对海量数据进行管理，生成非常丰富的专题图，这是诸如CAD等传统方法所没有的。GIS在城乡规划设计中的应用，对规划设计效果具有一定的开放性，既有利于后期工作的顺利进行，又是仓库设计工作的重要保证。

3.GIS系统在城乡系规划中的应用

3.1嵌入式GIS与城乡规划

通过无线网络设备、移动通信以及嵌入式 GIS系统的整合，可以实现地理信息和地理信息服务。其可移动性强，能满足用户快速提供各种信息的需要。对城市规划用地进行监测，科学使用和管理规划红线和城乡规划产业。把握城市交通违法建设动态，建立移动办公平台，协助城乡规划部门决策。

3.2GIS系统与遥感技术的结合应用

就遥感技术而言，所能探测的范围较广，可以对城市的水利设备、建筑项目、城乡道路等进行全面的检测，从而在很大程度上促进各项城乡建设更具可操作性。而且使用其中的卫星遥感技术，还可以对城乡规划设计工作的进度、工作原理等进行详细的介绍和整理。城市和农村总体规划设计中，要借助卫星遥感技术，对其实施全面监控，杜绝实际城乡建设过程中违规现象的发生，做好事前防范和事中监督，促使城乡规划顺利实施。且近几年来，随着技术的不断进步，推出的影像地球产品，由于其自身极高的分辨率、精确的定位功能以及合理的价格等优点，迅速成为各行业中的大型GIS系统的理想产品。

3.3虚拟现实系统

虚拟现实系统(VR)是上世纪90年代发展起，集人工智能、并行实时计算、计算机图形、模拟、传感和多媒体为一等技术相结合。运用城乡规划，借助三维可视化技术，构建基于虚拟现实的房地产资源管理应用系统，实现公共住房的表现形式和三维环境。产品资源的位置查询、维护、规划、管理及同级功能，结构简单，操作简单，维护方便，界面更直观。

利用GIS系统构造的虚拟地理图形空间真具有强烈实感强，可以有效地提高人们对地理空间的认知。与此同时，人们利用虚拟现实技术所获得的知识能够有效地应用于实际地理环境。它为发展高级空间决策的提供了有效的支持。VR GIS技术相对于传统的GIS技术有着更为丰富的表现形式。此外，还应在算法、软件结构和数据模型方面做更多的研究。

4.GIS在规划应用中存在问题及前景分析

当前，国土空间总体规划已经逐步应用于规划设计和辅助规划分析。虽然地理信息系统在规划的各个阶段都有很强的实用性，辅助规划决策的可行性，但是在规划设计过程中的应用还存在一些问题。

4.1交叉学科知识不足

GIS虽然为规划设计提供强大的空间分析功能，但其本身技术复杂，涉及多学科知识，内容丰富。在市场上有多种类型的GIS软件。对非GIS人员而言，软件操作分析模块功能复杂，涉及多学科知识。由于市场上GIS人员缺乏GIS知识，很难实现两个专业的对接。目前，我国高校规划专业虽然开设了GIS课程，但与GIS在规划中的具体应用和实践内容缺乏联系，导致规划专业人才专业整合不足，专业人才严重短缺。

4.2地理信息系统推广应用规划的局限性

目前GIS技术在规划领域的应用主要体现在规划管理上。构建专用信息管理体系，实现基本数据的统一管理。利用信息系统实现信息的检索与分析，方便计划和管理。由于地理信息系统模块的复杂性和规划设计者对GIS知识的缺乏，GIS技术在规划设计层面的应用尚处于起步阶段。另外，规划设计的非固定性、GIS环境的固定性等问题也会带来一些问题。GIS技术是一个挑战。如何找出规划设计的一般规律性，为进一步进行规划设计研究奠定了基础。

4.3GIS应用前景分析

GIS与RS的结合应用，可以快速获得最新的基础数据，为规划管理和设计提供数据依据和决策依据。三维GIS与虚拟现实技术，如BIM,CityEngine，集成开发，SkechUP等能提供多种数据格式，兼容大型GIS软件。随着虚拟现实硬件设备的不断发展，为3D仿真和场景展示奠定了基础。借助三维GIS和虚拟现实技术实现城市规划设计成果的场景再现。充分利用规划设计成果，辅助规划设计的可行性。随着WebGIS的发展能够实现分布式数据共享，实现数据采集部门、数据管理部门和数据应用部门之间的利益分配，满足终端用户对信息、数据的需求，为数据采集提供技术支持。随着我国天空地图、国家基础地理信息平台等信息基础设施的建设，为“多规合一”的实现提供技术支持，将为城市规划数据采集和基础数据采集奠定基础。在国土空间规划的背景下引入与实施，以及GIS技术在国土空间规划“双评价”中的应用，必将促进国土空间规划专业软件的出现，为规划设计人员提供易于操作性信息系统，提高规划工作效率

5.结束语

综上所述，GIS在城乡规划的各个阶段都具有很强的实用性和辅助性规划决策的可行性，但在规划设计过程中存在着交叉学科知识缺乏、规划应用推广受限等问题。通过“3S”集成技术、三维GIS与虚拟现实技术、WebGIS等技术，探讨了GIS技术在国土空间规划领域的发展趋势和应用前景，为“多规合一”的数据共享利用提供技术支持，为规划设计人员提供参考。

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