地理信息系统应用于城市规划中

（一）应用领域

1.城市规划和管理

城市规划和管理是GIS的一个重要应用领域，利用GIS技术可进行城市规划的辅助设计、工程选址等工作，也可进行城市管理的规划控制、辅助决策等工作。

2.土地和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以有效地完成对土地和地籍状况的监控和管理。

3.生态、环境管理与模拟

应用GIS技术可实现区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物处理的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

4.基础设施管理

城市基础设施（如道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污等）广泛分布于城市的各个角落，且这些设施具有明显的地理参照特征。它们的工程设计、应急抢修、日常维护都可以借助GIS来完成，而且可以大大提高工作效率。城市是一个区域经济和文化的中心，城市规划是对一地区未来的整体建设做发展的计划，它综合经济、政治、社会、文化、交通、卫生、安全、生态环境等因素来制定城市建设的准则。科学系统地进行规划工作是一件非常困难的工作，GIS在这一工作中是一个有力的工具。

（二）GIS用于规划工作的优势

采用GIS进行规划具有几个主要的优势：

（1）收集资料的全面性、详尽性。

（2）分析上的全面性、客观性、有效性。

（3）规划资料、分析信息、最后结果的可视化及制图的质、量优势及便利性。(www.xing528.com)

（4）规划资料管理及实施上的便利和有效。

应该明确，城市系统是一个非常复杂的大系统，GIS在城市规划上的使用只是提供了一个辅助的工具。目前为止，一个完善的、全面的用于规划的GIS还不多见。

（三）GIS技术在城市规划中道路、管线编码的应用

推广空间统计单元数据的标准化工作已经引发过很多讨论，也引起过政府有关部门的重视，例如，国家技术监督局发布的《城市地理要素编码规则——城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线》（GB/T 14395—2009）此外的一些工作主要集中在数据的分类、编码和交换格式上，但对空间单元作用的讨论还不很多。所谓空间单元，就是在地图上划出有层次的、互不重叠的、不规划的多边形，每一层次上每个多边形就是一个空间单元，有唯一的代码。各种统计资料和规划指标均应有事物所在空间单元的代码，这样查询、分析、汇总时，空间定位就很方便。

例如，国家统计部门采用行政单元、交通调查采用交通小区、邮政通信有邮政编码、规划设计有功能分区等，但是这些单元或多或少地存在划分过粗、边界经常变化、层次等级不明确、编码不统一、行业之间边界不一致的问题，使行业、部门、机构之间的数据在空间定位上无法相互引用，共享程度低，资料积累的历史价值不高。随着GIS技术的逐步推广，统计资料的空间定位不稳定、不精确、不统一的矛盾会越来越突出，因此，空间单元及其编码的标准化是普及GIS的基础。

不采用GIS时，规划师在纸质地图上按TPU表达规划意图，并做统计分析。采用GIS后，有大量现成的历史资料可供计算机分析。北京市城市规划设计研究院在20世纪80年代末研究了北京市区的地理编码和空间单元问题，目前已对市区范围内道路路段、交叉口、街坊作了统一编码和参照图，并将作为北京市的地方标准发布实施，同时，北京市的控制性详细规划也已开始使用这种统一的单元和编码。综上所述，采用GIS技术对标准空间统计单元划定和编码，给城市规划、道路管线定位带来了质的飞跃。同时，各种空间资料的价值有了提高，数据的社会共享有了可能，还使得规划的严密性大大提高。

（四）GIS技术在城市总体规划中的应用

城市总体规划是我国实施土地用途管制的主要依据，是对土地资源的开发、利用和整治、保护在时间和空间上所做的总体的、战略的安排。在GIS技术支持下建立城市总体规划管理信息系统，将会加强土地利用总体规划的实时管理和动态实施，是城市土地管理工作面临信息时代基础的、必然的步骤。基于GIS的城市总体规划信息管理系统，不仅具备一般MIS系统的报表和统计功能，而且还具有空间分析功能，用户可以根据不同的要求来对城市信息进行分类统计，构建相应的土地利用专题，直观了解土地利用现状及分布情况；用户还可以通过系统提供的缓冲区分析和叠置分析功能，对土地利用情况进行更深层次的分析研究，从而对多种规划方案进行优选，这一切是实施城市规划管理土地用途管制的主要技术手段。城市总体规划中涉及的土地的空间特征和属性特征处于不断的变化之中，GIS技术可以成为土地数据的管理、更新、评价的有力工具。应用GIS技术，可以建立覆盖整个行政区域的数字高程（DEM）模型，通过DEM与航空摄影资料的合成，可建立起1∶50 000或1∶10000的三维立体旋转景观模型，使得修订城市总体规划更具有现实性和科学性。

（五）利用GIS技术在城市规划中建立信息系统

在城市建立分区规划信息系统。城市总体规划是战略性、结构性的指导规划，它的成果图带有示意性、夸张性的成分，输入计算机后，很难对具体建设项目的定位进行控制。控制性详细规划虽然很具体，但在实践中会出现弹性小、引导作用不明显、覆盖范围不全等问题，还需要分区规划才能和总体规划衔接。

重要地段可建城市设计信息系统，在城市建设投资渠道多样化的形势下，传统的修建性详细规划往往难以适应需要，如建筑体量和形状、室外场地、地下和地面以上空间的各种交通联系等，需要另外的设计手段和管理手段来协调、制约各种建设行为。以上海浦东陆家嘴金融贸易区的中心区为例，该小区为一个建筑密集、交通复杂、正在快速成长的商务中心区，在控制性详细规划的基础上，浦东陆家嘴开发区管理局编制了城市设计。依据控制性详细规划和城市设计，再制定出规划设计条件，作为旧区改造、土地批租的法定文件，对开发商及其他政府机构进行约束、协调。现陆家嘴开发区正在尝试把GIS和城市设计、规划设计条件相结合，用计算机化的图形、属性、文本来辅助管理，以提高工作效率，减少差错，为投资者及其委托的建筑师提供更优良的服务，改善投资环境，尤其是防止或减轻快速开发过程中经常出现的无序性等问题。虽然用计算机辅助设计（CAD）技术也可达到相似的效果，甚至可以表达三维空间，但是以GIS为依托，可以使城市设计和土地开发管理信息系统相集成，这是一般的CAD系统难以达到的。

综上所述，GIS技术几乎可以应用到城市规划中的每一环节中，对提高规划设计的质量、效率来说，作用是明显的。GIS在城市规划设计中将有力地推动决策的科学性，规划的合理性和设计的高质量、高效率；GIS在城市规划中的应用将不会仅仅局限在辅助管理上，将进一步对规划数据进行综合分析，进行深层次的数据挖掘，进而对整个城市的发展趋势做出预测和模拟，为决策者提供科学的依据，防止不良后果的发生。