城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)應(yīng)用分析
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［摘要］近年來，我國一直致力于城市化建設(shè)并且取得了一定的成果，我國是人口大國、地理大國、也是現(xiàn)代工業(yè)化大國，在這樣的國家對城市規(guī)劃、城市化建設(shè)的現(xiàn)代化要求是很高的。在城市規(guī)劃中，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展為國家的城市化建設(shè)添磚加瓦同時地理信息系統(tǒng)也在城市化建設(shè)的應(yīng)用實(shí)踐中不斷更新進(jìn)步。本文將圍繞城市規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用展開，共同探討地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用研究。
［關(guān)鍵詞］城市規(guī)劃；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用
互聯(lián)網(wǎng)時代我國的科學(xué)技術(shù)也進(jìn)入了發(fā)展快車道，城市規(guī)劃領(lǐng)域也獲得了互聯(lián)網(wǎng)時代帶來的紅利，插上了現(xiàn)代化高科技的翅膀，地理信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生并且在城市規(guī)劃中發(fā)揮著越來越重要的作用。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用減少了很多人工操作避免了很多誤差的產(chǎn)生，提升了城市規(guī)劃的精確度。同時，地理信息系統(tǒng)可以幫助人們建立模型，能夠更立體，更直觀地了解所測地區(qū)的地質(zhì)條件、地理位置的詳細(xì)信息，并提供相應(yīng)的規(guī)劃方案。
1對城市規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)的認(rèn)識
1.1地理信息系統(tǒng)的概念
地理信息系統(tǒng)是指在計算機(jī)系統(tǒng)中通過相應(yīng)的測繪軟件把各種相關(guān)的地理信息按照一定的空間分布規(guī)則和屬性規(guī)則進(jìn)行輸入、存儲、管理、制圖等，并且可以將數(shù)據(jù)信息按照一定的要求進(jìn)行展示的綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一個綜合性的集成平臺，在對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入后可以按照一定的運(yùn)算程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，按照人們的需求，得出相應(yīng)的結(jié)果。
1.2地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成
地理信息系統(tǒng)主要由計算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)工作人員構(gòu)成。計算機(jī)硬件系統(tǒng)的應(yīng)用主要是對獲得的相關(guān)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存；計算軟件系統(tǒng)的作用主要是對輸入電腦系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、整理和分析；數(shù)據(jù)庫則是一個大型的數(shù)據(jù)綜合處理平臺，負(fù)責(zé)整合數(shù)據(jù)并在人為操作下形成成果。系統(tǒng)的工作人員則負(fù)責(zé)進(jìn)行前期的數(shù)據(jù)整理輸入以及整個過程中的操作處理。這是一個半自動的信息處理系統(tǒng)，大大提高了現(xiàn)代城市規(guī)劃的工作效率，也讓城市規(guī)劃更加現(xiàn)代化、更加專業(yè)化和可視化。
1.3地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的重要性
傳統(tǒng)的城市規(guī)劃主要依賴人工操作，除前期的測量分析外后期還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、再加工、分類整理等操作，然后根據(jù)所得的處理結(jié)果形成圖表，這是一個非常復(fù)雜的過程。由于這個過程中會有很多需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的部分，所以在傳統(tǒng)的城市規(guī)劃中很容易出現(xiàn)偏差，人工繪圖與電腦合成的一大缺點(diǎn)是不夠精確、直觀。地理信息系統(tǒng)引入城市規(guī)劃工作中后，大大提高了城市規(guī)劃的效率和準(zhǔn)確性，而且可以形成大數(shù)據(jù)管理平臺，能夠?qū)?shù)據(jù)分門別類的儲存好，并且隨時可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)度重組。
2城市規(guī)劃中地理系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)
2.1獲取、整理地理信息
在城市規(guī)劃中最復(fù)雜的就是地理信息的獲取采集，因?yàn)榈乩硇畔⒌墨@取與環(huán)境密切相關(guān)，也受到環(huán)境的很大影響，許多地方地理環(huán)境復(fù)雜，位置險要這給地理信息采集帶來了很大的困難。地理信息系統(tǒng)的引入便可以有效解決這個問題，地理信息系統(tǒng)可以在人工的操作下對相關(guān)的環(huán)境進(jìn)行細(xì)致地測量并可以得到較為精確的結(jié)果，既提高了地理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也提高了工作效率降低工作了風(fēng)險。地理信息系統(tǒng)還可以通過數(shù)字化儀和掃描儀輸入信息，并將輸入的信息采用柵格或者矢量方式在計算機(jī)硬件系統(tǒng)中進(jìn)行儲存，并且可以通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以圖示的方式展示在人們面前。
2.2將信息進(jìn)行的有機(jī)處理
地理信息系統(tǒng)中的計算機(jī)軟件系統(tǒng)的功能便是對相關(guān)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在計算機(jī)軟件系統(tǒng)中，人們可以將輸入的數(shù)據(jù)按照提前預(yù)設(shè)的計算機(jī)程序進(jìn)行處理，并通過現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模。利用這個系統(tǒng)我們可以將獲得的地理數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)建模將相關(guān)的地理位置用3D的形象展示出來，人們可以更直觀地感受相關(guān)的地形同時也提高了相關(guān)數(shù)據(jù)的學(xué)術(shù)價值。地理信息系統(tǒng)可以將復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)與相應(yīng)地理位置的空間屬性配對組合進(jìn)行整體分析，再由該系統(tǒng)對信息進(jìn)行向量分析，當(dāng)相應(yīng)的拓普數(shù)據(jù)正確時，就可以對還未轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次整合，讓這些數(shù)據(jù)成為可以直接被這個系統(tǒng)識別的數(shù)據(jù)，在這種情況下就可以讓不同來源的數(shù)據(jù)通過該系統(tǒng)進(jìn)行融合，并結(jié)合原來的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析。
2.3通過地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理
地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部分是一個大型的數(shù)據(jù)集成處理平臺，可以按照預(yù)設(shè)的系統(tǒng)模式進(jìn)行數(shù)據(jù)的校對、管理、分析。近年來，云概念在國內(nèi)興起，這是一項以互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)的高新科技，可以在網(wǎng)絡(luò)上建立十分龐大的空間進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲存，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與云概念類似。通過數(shù)據(jù)庫，管理人員可以系統(tǒng)性的調(diào)動數(shù)據(jù)，通過GIS技術(shù)的分類功能，將不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，也可以利用云技術(shù)將大的地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分化處理?？臻g分析技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，工作人員利用空間分析技術(shù)在對地理信息進(jìn)行空間分析的時候，會同時將多學(xué)科之間的知識與當(dāng)前的數(shù)據(jù)相融合，通過計算機(jī)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的一系列復(fù)雜的運(yùn)算程序幫助工作人員對相關(guān)的地理信息進(jìn)行模擬預(yù)測。這是一項非常重要的工作，國家的地震預(yù)警、洪澇預(yù)警等都是由城市規(guī)劃人員通過地理信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測的結(jié)果。
2.4對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲管理
地理信息系統(tǒng)與通常情況下的數(shù)據(jù)庫不同，地理信息系統(tǒng)儲存的信息量較大，并且位置數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)有著十分緊密的關(guān)聯(lián)，其數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍也比較廣泛。地理信息數(shù)據(jù)能將數(shù)據(jù)集中進(jìn)行整合處理分析，并且在這一過程中幾乎沒有多余數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與系統(tǒng)是互相獨(dú)立存在的，因此地理信息系統(tǒng)能夠有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲管理。隨著時代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)與地理信息技術(shù)能夠得到結(jié)合，因此能夠利用計算機(jī)強(qiáng)大的推測運(yùn)算能力來對地理信息數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行更新，并綜合利用這些數(shù)據(jù)信息通過應(yīng)用程序算法與構(gòu)建模型在短時間中規(guī)劃出多種處理方案，根據(jù)實(shí)際需求再進(jìn)行進(jìn)一步篩選，最終設(shè)計得到最合理科學(xué)的方案；并且通過計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出多種可供選擇的模型與方案報告，利用地理信息數(shù)據(jù)較易更新修改的特點(diǎn)，順利完成對城市規(guī)劃的監(jiān)管控制以及設(shè)計管理。
2.5地理信息系統(tǒng)更利于進(jìn)行規(guī)劃決策
地理信息系統(tǒng)在對城市規(guī)劃的應(yīng)用中最為理想的效果便是對決策決定的影響，而對決策影響最為重要的基礎(chǔ)便是對于空間數(shù)據(jù)的分析。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行折疊處理，緩沖分析處理、拓展空間分析、空間集合處理等多種關(guān)于空間的分析，在對城市規(guī)劃的分析處理中，通過這些空間分析能夠有助于設(shè)計師對設(shè)計方案進(jìn)行更好地規(guī)劃與模擬，從而通過評估規(guī)劃方案，更快速地選擇決策出最合理科學(xué)的方案。通過應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，設(shè)計師能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求得到各種分層數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，處理成各種必需的綜合數(shù)據(jù)，并應(yīng)用到自己的設(shè)計規(guī)劃方案重。比如在對城市的改造中能夠以地形信息為基礎(chǔ)，整合衛(wèi)星圖片以及城市的文化歷史、房產(chǎn)數(shù)量、城建檔案等加載資料，這樣能夠便捷高效的對文物保護(hù)、交通以及一些基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃；并且預(yù)算出改造成本，并做好對城市拆遷以及用地需求的設(shè)計規(guī)劃方案等。
3地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃開發(fā)中的研究
在對城市的規(guī)劃開發(fā)過程中，地理信息系統(tǒng)起到關(guān)鍵的提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要作用，順利推進(jìn)城市規(guī)劃進(jìn)程的開展進(jìn)行。在設(shè)計城市規(guī)劃方案過程中，面向的主要是這三種應(yīng)用地理系統(tǒng)的對象，一是政府，二是企業(yè)，三是社會民眾，這三種對象對地理信息系統(tǒng)有著各自的現(xiàn)實(shí)需求。地理信息系統(tǒng)能通過計算機(jī)軟硬件技術(shù)以及其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)行對地理信息的收集、存儲、檢索、統(tǒng)計等任務(wù)，并為社會中有不同需求的對象及時提供推送信息，加快信息的傳播。
3.1在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)在對城市的規(guī)劃建設(shè)中有著重要的意義，其中最為顯著的就是通過構(gòu)建三維城市建筑模型為設(shè)計師提供全面的基礎(chǔ)地理信息，推動城市化進(jìn)程的加快。對于城市規(guī)劃建設(shè)來講，設(shè)計師能夠通過地理信息系統(tǒng)中的地理位置信息來建立三維模型，并且三維模型直觀展現(xiàn)了城市各建筑的具體位置，有助于設(shè)計師更加熟悉并了解城市規(guī)劃建設(shè)的現(xiàn)狀與設(shè)計各環(huán)節(jié)的具體要求，能夠幫助設(shè)計師對城市規(guī)劃建設(shè)有更加明確的方向。在建筑施工城市基礎(chǔ)設(shè)施中，通過利用地理信息系統(tǒng)中的地形信息數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并能夠通過分析各個地區(qū)的人口密度、以及設(shè)施建設(shè)情況等信息進(jìn)行考慮，收集建筑物種類以及密度等多種信息，針對設(shè)計中的問題提出解決策略。在城市規(guī)劃建設(shè)工作中，由于二維地理數(shù)據(jù)已經(jīng)難以直觀表達(dá)重要的信息，因此給工作帶來了一定的困難，其也已經(jīng)落后于時代與技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。而三維地理數(shù)據(jù)由于其更加直觀的特點(diǎn)，受到人們的歡迎與重視，而二維地理信息數(shù)據(jù)、三維地理信息和影像數(shù)據(jù)的綜合立體開發(fā)運(yùn)用得到了很多設(shè)計師的青睞。
3.2在城市便民生活服務(wù)中的應(yīng)用
隨著城市化進(jìn)程的加快，居民對于高效的生活服務(wù)的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。這就需要進(jìn)行城市規(guī)劃來提高城市中的社會服務(wù)質(zhì)量。在對城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)時，智能軟件需要與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，并對重要的信息進(jìn)行收集處理分析，為居民生活提供更加更加便捷的服務(wù)，并擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍，加快信息的傳播速度與流動。對城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)時可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的共享，利用地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集歸納處理，并推送給有不同需求的社會群體，使其體會到網(wǎng)絡(luò)的便捷。很多設(shè)計師在對城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)時，往往注重考慮到這一點(diǎn)。因此如今更多的人已經(jīng)享受到了地理信息系統(tǒng)帶來的更加便利的服務(wù)。比如，人們在出行時，只需要點(diǎn)開導(dǎo)航軟件，輸入目的地，軟件便可以提供出最省時省錢的出游路線，高德地圖還能夠查詢公交車信息并且能夠便捷地叫車。如果有人想要選擇騎車出游，導(dǎo)航軟件便可以查找周圍的共享單車，這極大地方便了人們的出行。
3.3在城市細(xì)化管理中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)為城市管理提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，完善了城市建設(shè)。比如在對城市進(jìn)行管理過程中，地理信息系統(tǒng)通過采集交通與路面信息，向設(shè)計師實(shí)時提供交通路面情況。如果一段路的路面出現(xiàn)異常，并影響了交通的正常運(yùn)行，地理信息系統(tǒng)能夠及時反饋給工作人員現(xiàn)實(shí)情況，并及時采取解決措施，有效減小了損失程度，并恢復(fù)正常情況。目前應(yīng)用較多的是利用無人機(jī)采集路面交通信息與情況，即在無人機(jī)設(shè)備上安裝采集器采集相關(guān)信息，對輸電線路或者鐵路軌道線路進(jìn)行巡查，獲取線路的相關(guān)信息，如果出現(xiàn)意外事故，也可及時發(fā)現(xiàn)，早做處理，避免發(fā)生意外事故。近年，我國十分重視環(huán)保，利用地理信息系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)測城市內(nèi)的污染源，避免部分企業(yè)排放污染物。
4結(jié)束
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)也在不斷地更新和完善，未來也將為人們做出更多貢獻(xiàn)。在利用地理信息系統(tǒng)對城市進(jìn)行規(guī)劃過程中，應(yīng)該以地理學(xué)理論為依據(jù)、以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以多源地理信息關(guān)系、動態(tài)時空過程剖析為方式，發(fā)掘各類隱態(tài)信息、表明掩藏的地理知識和求解各類地理難題，為城市基本建設(shè)管理決策出示科學(xué)論證。
參考文獻(xiàn)
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作者：董恩娟 單位：速度時空信息科技股份有限公司
