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1、1-GIS与城市规划一、一、GIS GIS 技术在城市规划中的作用技术在城市规划中的作用 随着我国经济建设的快速发展，城市化速度大大加快，随着我国经济建设的快速发展，城市化速度大大加快，但是城市规划的现状并不令人满意。在城市基础设施建设中，但是城市规划的现状并不令人满意。在城市基础设施建设中，如市政管线，事故时有发生；城市交通、土地、水资源、能如市政管线，事故时有发生；城市交通、土地、水资源、能源、灾害管理和决策的水平急需改善和提高。为寻求解决这源、灾害管理和决策的水平急需改善和提高。为寻求解决这些问题的对策，广大城市规划师和城市决策者迫切希望能够些问题的对策，广大城市规划师和城市决策者迫切希

2、望能够更完整、准确和全面地把握城市及其周边环境的动态空间特更完整、准确和全面地把握城市及其周边环境的动态空间特征。征。80 80 年代末、年代末、90 90 年代初，年代初，GIS GIS 在我国的应用进入了城市。在我国的应用进入了城市。如今，在城市规划领域，如今，在城市规划领域，GIS GIS 技术被用于城市规划的辅助设技术被用于城市规划的辅助设计、工程选址等工作，以及城市管理的规划控制、辅助决策计、工程选址等工作，以及城市管理的规划控制、辅助决策等工作。等工作。1.1.传统的数据模型对城市规划支持的不足传统的数据模型对城市规划支持的不足 在在GIS GIS 技术应用到城市规划领域之前，技术

3、应用到城市规划领域之前，CAD CAD 软件软件(计算机计算机辅助设计辅助设计)一直是城市规划设计人员的主要工具。一直是城市规划设计人员的主要工具。CAD CAD 的数的数据模型起源于六七十年代，通过点、线、面将地理数据存储据模型起源于六七十年代，通过点、线、面将地理数据存储在二进制格式的文件中。由于在二进制格式的文件中。由于CAD CAD 数据模型缺乏对属性数据数据模型缺乏对属性数据的支持，且空间数据不是存储在数据库中，所以在数据分析、的支持，且空间数据不是存储在数据库中，所以在数据分析、数据量化统计、查询等方面给城市规划设计和管理人员带来数据量化统计、查询等方面给城市规划设计和管理人员带来

4、了一定的困难。了一定的困难。2.GIS 2.GIS 数据模型在城市规划中的优势数据模型在城市规划中的优势 相对于传统的数据建模技术，相对于传统的数据建模技术，GIS GIS 技术能把现实世界中对技术能把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来，满足用户对空间象的空间位置和相关属性有机地结合起来，满足用户对空间信息管理的要求，并借助其特有的空间分析功能和可视化表信息管理的要求，并借助其特有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。达，进行各种辅助决策。利用利用GIS GIS 的建模技术的建模技术，可以存储海量的基础数据；可以实可以存储海量的基础数据；可以实现信息的快速、动态查询与统计

5、分析；可以对各种规划方案现信息的快速、动态查询与统计分析；可以对各种规划方案与成果进行定量分析、模拟及预测，促进规划决策的科学性，与成果进行定量分析、模拟及预测，促进规划决策的科学性，提高规划设计与管理工作的质量与效率。提高规划设计与管理工作的质量与效率。3.3.地理信息系统地理信息系统定义：地理信息系统（定义：地理信息系统（GISGIS）是以采集、存储、管理、）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。它由硬件、软与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。它由硬件、软件、

6、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。逐步发展起来。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。现象和过程，解决

7、复杂的规划、决策和管理问题。城市规划业务本身需要收集、处理、分析、展示大量的城市规划业务本身需要收集、处理、分析、展示大量的与规划区地表空间位置相关的空间和属性信息，历史上就与与规划区地表空间位置相关的空间和属性信息，历史上就与信息系统和地图密不可分；因此，随着信息系统和地图密不可分；因此，随着GISGIS在在8080年代以来的年代以来的推广使用，推广使用，GISGIS也越来越多地应用到城市规划领域，从政府也越来越多地应用到城市规划领域，从政府规划管理向教学科研及规划设计扩散，特别是近规划管理向教学科研及规划设计扩散，特别是近1010年来，取年来，取得了很大的进展。得了很大的进展。4.GIS4

8、.GIS和城市规划和城市规划 GISGIS在城市规划中的作用既是数据库，又是工具箱。在城市规划中的作用既是数据库，又是工具箱。基于数据库的基于数据库的GISGIS可以存储空间数据、属性数据，通过可以存储空间数据、属性数据，通过空间关系模型将二者连接起来，高效率地存取数据、查询和空间关系模型将二者连接起来，高效率地存取数据、查询和制图。同时，还可以从数据库中抽取数据，输入到其他模型制图。同时，还可以从数据库中抽取数据，输入到其他模型或空间分析程序中，或者和其他专门调查获得的表状数据相或空间分析程序中，或者和其他专门调查获得的表状数据相结合，为决策服务。结合，为决策服务。将将GISGIS当作工具箱

9、时，可使用地学信息处理功能，如空当作工具箱时，可使用地学信息处理功能，如空间插值、叠合、缓冲区和空间连接等。间插值、叠合、缓冲区和空间连接等。4.GIS4.GIS和城市规划和城市规划数据库管理、地图显示、空间分析、空间建模是数据库管理、地图显示、空间分析、空间建模是GISGIS在在城市规划中的主要用途。城市规划中的主要用途。在数据管理和地图显示方面，可用于土地使用、社会经在数据管理和地图显示方面，可用于土地使用、社会经济、环境、建设申请和审批、规划方案等资料的存储，通过济、环境、建设申请和审批、规划方案等资料的存储，通过对数据库的查询获取有用信息，用专题地图显示事物的空间对数据库的查询获取有用

10、信息，用专题地图显示事物的空间分布状况；分布状况；在空间分析、空间模型方面主要用于统计、选址、实施在空间分析、空间模型方面主要用于统计、选址、实施地点寻找、土地适宜性评价、土地使用交通模型、环境影地点寻找、土地适宜性评价、土地使用交通模型、环境影响评价等，分析结果也往往用专题地图表达。响评价等，分析结果也往往用专题地图表达。4.GIS4.GIS和城市规划和城市规划GISGIS给城市规划带来的主要优势有：给城市规划带来的主要优势有：改善地图制作改善地图制作更有效地查询、检索更有效地查询、检索快速、广泛地获取相关信息，在更大领域探讨多种方案的可能快速、广泛地获取相关信息，在更大领域探讨多种方案的可

11、能增强分析能力增强分析能力便于和公众、非专业人员交流、沟通便于和公众、非专业人员交流、沟通提高服务质量，缩短工作周期。提高服务质量，缩短工作周期。5.GIS5.GIS在城市规划不同阶段中的应用在城市规划不同阶段中的应用基础资料调查：调查整个城市、区域的土地使用状况及变化。基础资料调查：调查整个城市、区域的土地使用状况及变化。现状分析：利用地图叠合功能，将土地开发状况和土地适宜条现状分析：利用地图叠合功能，将土地开发状况和土地适宜条件相叠合，便于找出土地开发与环境要求不相适应的位置。件相叠合，便于找出土地开发与环境要求不相适应的位置。建模和预测：环境规划模型建模和预测：环境规划模型方案制定：寻找

12、未来土地发展的合适空间方案制定：寻找未来土地发展的合适空间 方案选择：提供技术支持方案选择：提供技术支持 规划实施：对开发项目的环境影响进行评价规划实施：对开发项目的环境影响进行评价 规划评价、监督、反馈规划评价、监督、反馈6.6.应用深化：超越制图和可视化应用深化：超越制图和可视化规划模型和规划模型和GISGIS的结合有松散型、紧密型、集成型三种：的结合有松散型、紧密型、集成型三种：松散型特点：松散型特点：GISGIS软件和规划模型之问只进行数据交换，从软件和规划模型之问只进行数据交换，从GISGIS数数据库中提取数据，输入到一个外部的程序进行处理，运算结果再传据库中提取数据，输入到一个外部

13、的程序进行处理，运算结果再传输给输给GISGIS进行显示、制图或进一步处理。进行显示、制图或进一步处理。紧密型的特点：可以在紧密型的特点：可以在GISGIS软件环境下直接编写程序，避免不同软软件环境下直接编写程序，避免不同软件之问的显式数据传输。件之问的显式数据传输。集成型的特点：在集成型的特点：在ARCARCINFOINFO件产品中已经嵌入了区位件产品中已经嵌入了区位配置模配置模型和空问相互作用模型，用户不用自己为模型而编写程序，从而节型和空问相互作用模型，用户不用自己为模型而编写程序，从而节省时间和精力，并有利于模型的推广应用。省时间和精力，并有利于模型的推广应用。目前，最常用的仍是目前，

14、最常用的仍是松散型松散型。二、典型应用实例二、典型应用实例1.1.规划管理规划管理2.2.规划设计决策规划设计决策3.GIS 3.GIS 在城市三维可视化中的应用在城市三维可视化中的应用4.4.提高规划的公众参与提高规划的公众参与.规划管理规划管理据估计地方政府日常业务处理的数据中据估计地方政府日常业务处理的数据中7080%7080%与地理位置有与地理位置有关。在美国关。在美国GIS GIS 已被广泛地应用到地方政府的各项职能中。已被广泛地应用到地方政府的各项职能中。按照传统的方式，规划部门或者是利用文件的方式，或者采按照传统的方式，规划部门或者是利用文件的方式，或者采用目前流行的数据库方式来

15、管理规划数据。前者的缺陷是规划数用目前流行的数据库方式来管理规划数据。前者的缺陷是规划数据的空间实体与属性信息脱节，数据更新、维护、查询比较困难；据的空间实体与属性信息脱节，数据更新、维护、查询比较困难；而后者的缺陷是不具备根据数据库信息定义相应的实体的能力；而后者的缺陷是不具备根据数据库信息定义相应的实体的能力；两者共同的缺陷是不具备空间查询定位能力。而两者共同的缺陷是不具备空间查询定位能力。而GIS GIS 软件，比如软件，比如美国美国ESRI ESRI 公司的公司的ArcGIS ArcGIS 软件完全解决了上述问题，其在规划数据软件完全解决了上述问题，其在规划数据管理上有着广阔的应用前景

16、。管理上有着广阔的应用前景。美国弗吉尼亚州美国弗吉尼亚州FairfaxFairfax县政府的县政府的GISGIS系统，系统，GISGIS规划管理是其中规划管理是其中的一大部份。的一大部份。FairfaxFairfax县政府最早利用县政府最早利用GISGIS系统是在系统是在8080年代初，由当时年代初，由当时的尝试性地利用其作信息可视的尝试性地利用其作信息可视(图形展示图形展示)工具到现在建成的多功能的工具到现在建成的多功能的政府政府GIS GIS 系统。它包括地理编码、自然地理信息、道路人口、管线规系统。它包括地理编码、自然地理信息、道路人口、管线规划、分区土地利用等划、分区土地利用等75 75 层信息；对应实际地理精度可达到层信息；对应实际地理精度可达到2 2 英尺左右，英尺左右，涉及到了交通、规划、环境、统计等近涉及到了交通、规划、环境、统计等近2020个部门。其中规划管理部门个部门。其中规划管理部门可以方便地查询调用规划信息和城市其他相关信息以辅助规划管理决可以方便地查询调用规划信息和城市其他相关信息以辅助规划管理决策。同时，城市发展变化的各类新信息又通过各个部门进入系统，以策。