GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用

【摘要】在城市规划中，应用GIS 技术可以使城市规划的准确性有效地提高，使城市规划更加便捷，有效地提升了城市管理的效率，为决策者提供科学的根据。因而GIS技术在现代城市规划中得到了广泛的应用。文章首先对GIS技术与城市规划的概念进行简要的概述，再分析GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用，以供参考。

【关键词】地理信息系统（GIS）；城市规划；设计方法

前言

目前，我国大部分城市经过科学的分析与研究后，都重新规划了城市空间，而传统的城市规划设计方法已不能满足时代发展的需求，在城市规划设计的过程，无法保证设计规划的质量与效率。而基于GIS的城市规划设计方法具有传统规划设计方法无法比拟的优势，这种规划方式能够有效地避免人为因素所引起的的大面积数据错误等问题，使获取的城市地理空间中非空间与空间数据更为准确，因而GIS空间分析功能在城市规划中的应用越来越广泛。

1、GIS与城市规划

1.1 G1S概述

地观倍息系统（Geographic Information Syslem， GIS） “一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相应的机构安排。”其中“收集、储存、分析和传播”是一个完整的GIS所必须具备的四大功能，即“输人、存储：、操作和分析、表达输出”。作为现代空间信息技术的核心，GIS可以为城市规划提供一个有别于CAD的全新的技术平台，其能为规划决策提供数据、模型、优化的方案和对未来环境的虚拟表现，实现对城市空间资源的有效配置与合理安排 ， 这是对传统城市规划在内涵和内容上的一次提升，灵活运用GIS技术可以使城市规划实验建立在科学、理性分析的基础上，改变那种仅仅依靠定性经验和“拍脑袋”式的规划决策模式，从而构建科学、理性、定性定量相结合的规划决策模式。

空间分析（Spatial Analysis ）是GIS的核心与灵魂，其特有的对地理空间信息的提取、表现和传输功能是GIS区别于一般信息系统的主要功能特征。空间分析起源于上个世纪60年代地理及区域科学的计量革命，它对分析空间数据相关技术的统称。进行空间分析的目的主要包括以下几个：①使数据得到有效地获取，同时对其进行科学地描述与认知，例如风险图的绘制；②生成观察地观阁案的背景过程进行理解与解释；③预报例如传染病等重大事件的爆发；④对地理空间上发生的事件进行调控，例如对资源进行合理分配。

2、GIS城市规划技术特点

GIS技术主要由数据获取与管理、数据传播和数据分析处理几部分组成，具体表现在：通过遥感和航天拍摄，收集图片信息，并利用软件等技术手段对照片进行处理，获取大量准确可靠的基础数据；利用现代通讯技术和网络传播信息数据；数据分析功能主要有空间查询、数据分类、模型数据分析等。总的来说，GIS技术主要有以下几个功能：①实现对地理空间信息的采集、整理、分析和输出；②其空间分析能力很强，能实现多要素综合分析和动态预测；③计算机实现智能分析空间数据，其系统还支持对地理空间数据的管理功能。

目前GIS技术在我国很多领域都有涉及，这种技术的发展经历了一个漫长的过程，在其发展的早期，GIS软件仅仅作为一个简单的制图软件在制图领域进行运用。随着计算机技术的不断发展，GIS和性能也在不断改进完善，开始向信息数据的分析和处理方向发展。随着社会不断发展进步，城市对规划设计也提出了比以往更高的要求，在这种时代发展背景下，GIS体现出越来越明显的技术特点。将其运用到城市规划设计中，通过实践，两者结合越来越紧密。

3、GIS技术在城市规划设计中的应用效果

3.1提高城市现状分析的准确率

在城市规划现状调查过程中，其主要是对技术经济、自然条件、已有建筑、工程设施、环境等多方面进行分析，而通过应用GIS软件技术的空间查询功能、数据统计功能、制图功能可有效的对城市多领域的空间信息进行统计、分类、比例计算，使其形成图表绘制出科学合理的专题图。与此同时，通过结合GIS软件技术、3D技术、虚拟现实技术等技术资源，使其可构筑成较为真实的虚拟空间，这样可协助城市规划师了解现状，进而提高城市规划现状分析的准确性。

3.2促进预测分析与辅助决策

通过把GIS技术应用在城市规划设计中，不仅可促进预测分析的准确性，并还可辅助规划师做出规划决策，使其提高地理信息系统在城市规划设计中的成效。而GIS技术中的预测分析作用主要是能够对人口规模、城市规模、灾害、经济、可持续发展方向等多方面进行预测。GIS技术中的预测分析主要是结合空间分析、空间叠加、空间查询等多方面功能对城市现状存在的问题进行分析与评价。与此同时，预测分析人员再把具体问题的发展形状进行模拟，然后再通过模拟的结果辅助规划师实现规划决策。但根据实际调查表明，目前大部分的城市规划师在解决类似问题的过程中，一般都是结合长期积累的经验对问题进行定性分析、传统计量与统计模型分析，这样不仅会割裂各问题因素在空间分布上的联系，并还会导致模型粗放出现以偏概全。而通过把地理信息系统运用在城市规划预测分析中，不仅可杜绝这些模型弊端，并可提高预测分析的质量。

3.3有利于用地规划

在城市规划设计中应用地理信息系统，有着对城市不同土质的土地进行区分的功能，并还可对城市土地进行合理的评价与等级区分等多做优势。通过把GIS技术应用在城市规划设计中，不仅可为城市规划设计打下一定的基础，并可有效的提高城市规划设计的准确性。

3.4辅助规划设计

辅助规划设计主要是对城市道路网的生成、市政工程管线设计与地块划分进行完善。如对于道路网的生成工作，其主要是通过把地形图与用地功能区划图叠加显示后，能够在新专题层确定城市道路的中心线，进而构成路网数据层，然后再合理运用缓冲器功能依照红线宽度形成自动道路红线，这样可有利于自动计算与统计道路的长、宽、面积等。

3.5可提高经济技术指标统计计算效率

在城市规划设计中应用地理信息系统，有利于按主题分层进行经济指标统计与计算，使其能够快速准确的得出城市建筑面积、城市绿地面积等相关数据。另外，GIS技术的分类与表格功能还可有效的得出城市用地平衡表、土地利用率等相关图标，这样可有效的促进城市规划设计效率。

3.6有利于规划方案的评价比较

为了确保城市规划设计方案具有一定的准确性与实用性，在城市规划设计过程中通常会设计多个设计方案以供参考。通过把GIS技术运用在城市规划设计中，有利于将不同规划方案中的地质情况、水文、地形、环境等相关数据进行叠加比较，使其选择出最佳的城市规划设计方案。

4、结束语

与传统规划设计方式相比，基于GIS空间分析功能的城市规划设计方法能够有效地提高城市规划设计效率和质量，确保了城市规划设计方案的科学性及合理性。城市规划设计人员必须熟练掌握GIS技术，并将其有效地应用于城市规划中，提高城市规划设计水平。

参考文献：

[1] 左志军，钟振远.GIS技术在城市规划设计中的相关应用[J].科苑论坛，2011.

[2] 耿宜顺.基于GIS的城市规划空间分析[J].规划师论坛，2011.