摘要：地理信息系統(GIS)是組織、管理、分析地理空間信息的技術系統。本文先探討GIS應用在城市規劃設計中的可行性，重點研究基于GIS的城市規劃設計，并提出在城市規劃設計中應如何更加合理、有效地應用GIS技術，以借此為城市規劃設計提供更準確的技術措施。最后對GIS技術在城市規劃設計領域中的應用進行了展望。
　　關鍵詞：城市規劃；GIS環境；地理信息系統
　　1. 引言
　　世界上第一個地理信息系統(GeographicInformationSystem，簡稱GIS)自從1963年被提出后，隨著計算機與網絡技術的日益更新而不斷發展。其為人們處理各種與空間地理分布有關的圖形提供了精確可靠的技術支撐手段。GIS技術的正確預測以及輔助管理和決策給城市規劃設計帶來更巨大的改變，基于GIS技術的城市規劃信息系統的建設逐漸地往更深入技術發展。基于GIS技術的城市規劃設計研究在目前顯得尤為必要和重要性。本文先討論GIS應用在城市規劃設計中的可行性和必要性，重點研究基于GIS的城市規劃設計，提出GIS技術在城市規劃設計中所面臨的問題，并提出應如何更加合理、有效地應用GIS技術，以旨為城市規劃設計提供更準確的技術措施。
　　2. GIS應用在城市規劃設計中的可行性
　　隨著城市化進程的急劇加快，城市規劃的建設顯得尤其重要。但反映城市規劃、現狀、變遷的各種數據若不經有效的處理技術手段，將會呈現出大量而好無規律的形式，由于傳統方式的不實際且技術的落后，若再采用傳統方式進行數據處理分析，不但造成工作量相當大，而且分析的難度可想而知，再說那怕把數據整理出來也缺乏現勢性和直觀性。相反的是，地理信息系統利用先進的計算機技術方便快捷的把大量數據進行存儲和管理，并對數據實現及時更新，準確地反映人們所處的城市環境的現狀和變遷。而且，利用GIS技術可以為城市規劃設計提供準確地定位而直觀的描述，對城市規劃提供可靠的地理信息。
　　目前，在我國城市規劃領域，GIS主要在城市規劃管理信息系統中廣泛應用。GIS真正應用于規劃設計分析方面還較少，相當大部分的應用也僅僅局限于科學研究。如在城市規劃設計研究院等單位利用GIS技術在計算機應用方面還僅僅是畫圖，還未根本用到GIS強大的空間分析功能，以輔助規劃決策。從城市規劃設計方面思考，GIS為城市規劃設計提供了許多地理空間分析功能，如視域分析、最佳路徑、坡向分析和坡度、自動配準等。可想而知，GIS技術不僅僅是數據庫而且還是功能強大的工具箱，在城市規劃中的應用是有其獨特的強大功能，其在城市規劃設計中的發展是完全可行的。
　　GIS在城市規劃設計中尤其得到發展，其可行性尤為突出。其可應用于城市規劃領域的各個方面，從城市規劃設計到城市設計數據管理，從前期資料收集整理到規劃成果出圖，從小范圍的詳細城鎮規劃到大范圍的區域規劃，從綜合性的城市總體規劃到專項規劃，從項目選址到可持續發展戰略制定。GIS技術在城市規劃設計方面可針對不同用戶提供有針對性的需求。如在規劃管理部門，GIS技術主要提供空間數據庫功能，為用戶提供更方便快捷的查詢顯示功能；而在設計部門，GIS技術配合規劃專業分析模塊，可為用戶提供空間分析功能；而筆者通過使用GIS，生成土地適應性分析圖輔助規劃方案的制定，同時配合利用相關軟件，完成某生態旅游區的用地合理決策分析。
　　3. 基于GIS的城市規劃設計
　　城市規劃是以地理空間信息作為其設計與管理的依據，而城市規劃設計更需要建立在科學的信息基礎上。GIS的應用使規劃師可以更方便地按需要選擇有關諸如道路交通、基礎設施、環境保護等現狀信息。GIS作為城市規劃設計的依據，可以在綜合考慮相關數據相互影響基礎上做出科學的定量分析。當前GIS的應用不再僅局限于輔助繪制規劃圖紙，它作為一種技術手段，還可以給規劃師提供全新的視野和手段，滲透入城市規劃設計各個階段和各類專項規劃中，具體的可以應用到城市規劃設計的以下工作中去。
　　3.1城市規劃數據庫的建立
　　城市規劃是以城市發展現狀為基礎完成的，將得到的各類數據分層輸入GIS數據庫中，為各類空間信息提供統計、分類計算，從而形成各種圖表，同時繪制出相關的專題圖，利用地理信息系統與3D技術、虛擬現實技術的結合，以及遙感圖像、地面攝影照片等資源，可以形成虛擬的真實空間，幫助規劃師身臨其境的了解現狀。
　　3.2用地規劃和輔助規劃設計
　　城市規劃設計中的用地規劃，包括對城市用地進行等級區劃、適宜性評價以及用地分類等。根據地形、工程地質、坡度等情況，利用地理信息系統的疊加分析功能可以決速準確對城市用地進行適宜性評價，指導城市規劃用地的發展布局。
　　GIS可方便快捷地用于輔助規劃設計中，例如對于生成城市公路網絡、設計城市市政管線以及規劃用地地塊等。對于生成公路網絡的具體做法是把用地功能區劃圖和地形圖疊加顯示，然后在新的專題層上制定各公路的中心線，形成路網數據層，再利用加旋功能按指定規劃紅線寬度自動生成道路紅線。基于GIS的公路網絡生成可以自動計算和統計道路長度、面積等。至于城市市政管線設計的操作方法與公路網絡設計相同，基于GIS的管線設計優于利用各種管線凈距作為bueffr半徑，滿足了技術標準，同時利用地形坡度以及管道長度自動量算，實現快速計算管徑和管網平差。
　　3.3公共設施的選址
　　GIS的空間分析功能可充分應用于大型超市的選址、旅游景點的設計、垃圾場的選址等公共設施的選址。在大型超市的選址中，只要利用GIS的路網底圖、家庭社會經濟狀況數據以及房產狀況數據，進行分級與鄰近分析和統計，然后根據分析統計的結果可快捷精確地選擇超市的開設地點。對于旅游景點的設計則需要根據旅游區的基礎地形圖數據、土地利用數據、交通數據等，同時利用GIS的緩沖區分析、視域分析、坡度坡向分析、疊加分析功能，制做出旅游適宜區分布圖，從中挑出合適的地塊進行最佳的用地布局，根據實際情況來確定旅游景點的具體位置。以上幾種公共設施的選址，都是GIS的空間分析功能在城市規劃設計中應用實證，發揮了GIS工具箱的作用。
　　3.4城市綠地景觀規劃設計
　　城市綠地規劃是城市規劃設計的一個重要規劃之一，既涉及城市的總體規劃，規劃出的效果又要滿足居民的生產、生活需要，還要體現城市的風貌。這就可充分利用基于GIS對城市綠地現狀進行監測，同時利用GIS的空間分析和統計分析功能，對城市的建筑分布圖、地形圖、交通分布圖等數據進行分析，得出各種綠地的分布狀況以便于將綠地規劃設計成更好適宜人居住的城市。
　　3.5城市豎向規劃設計
　　在GIS中利用地形生成的TIN模型，并配合利用三維分析功能可以快速精確地進行土方平衡計算，同時為規劃師作出詳細的地形分析。現以利用GIS技術在豎向規劃設計中的應用進行一些初步探索。
　　3.5.1地形分析
　　基于GIS的豎向規劃設計，首先對地形進行分析研究，尤其是山地地區地形的分析，能指導規劃師掌握其結構和方位，幫助規劃師對各種不同的用地、空間以及其它因素與地形的內在結構保持一致。利用GIS繪制的“地形分析圖”（如圖1所示），并結合更直觀的三維透視圖進行地形分析。基于GIS的地形分析圖為規劃師提供一個整體直觀的印象，有效地助于豎向規劃的設計。
　　                          
　　                                圖1地形分析圖                                                                             圖2坡度分析圖
　　3.5.2坡度坡向分析
　　地面的坡度可利用GIS繪制“坡度分析圖”（如圖2所示）進行分析，坡度分析圖是表達地形結構的手段；也可利用GIS繪制“坡向分析圖”進行豎向規劃設計，坡向分析圖將地面坡度的朝向用不
　　同的色調表示，可將坡度的朝向分為平坦、東、西、南、北等多種等級。由于坡向影響到建筑的通風、采光等，因此坡向和豎向規劃設計等密切相關。
　　4. 影響GIS成功應用的因素
　　GIS在城市規劃中的應用雖然取得了很大的進展但其并沒有被真正充分應用，要使GIS技術能充分應用到城市規劃中就必須首先要分析影響其應用的因素：
　　（1）GIS的用戶界面缺乏友好性，且分析功能缺乏通俗性，導致普通人不易掌握運用，同時GIS建設投資巨大見效時間長，需要實時維護不斷更新才能真正充分發揮其功效。
　　（2）網絡模式問題。目前，基于GIS的城市規劃設計多采用前后臺的工作模式，通常由“前臺辦公運行系統”和“后臺數據支撐系統”組成。而要成功實現前后臺工作模式，必須依賴于計算機網絡模式。但迄今為止，我國城市規劃部門采用的網絡模式一般為局域網，在GIS技術應用領域內尚未實現真正意義上的遠程過程調用功能。
　　5. 結語與展望
　　本文探討了GIS應用在城市規劃設計中的可行性，重點研究基于GIS的城市規劃設計，并提出GIS技術在城市規劃設計中存在的，以借此為城市規劃設計提供更準確的技術措施。隨著城市進一步迅速發展，加上現代化建設與管理的加強，城市地理信息系統的建立將是必然趨勢，預測GIS技術的發展與應用將推動城市規劃技術從定性飛躍到定量，理論從經驗轉變到科學。
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