探究城市规划信息系统中的GIS技术

探究城市规划信息系统中的GIS技术

摘要：基于当前我国社会经济的不断发展，城市化进程有所加快，规模也越来越大。为充分保障城市合理建设，应当做好相应的规划设计。结合信息化时代的来临，城市规划逐渐引进先进技术实现信息管理，改善传统方法，以此提高城市规划管理效率和质量。而GIS是一种新型管理系统，具有快速分析以及三维可视等优势，促使城市规划设计体系得到进一步完善。鉴于此，本文主要分析GIS技术的重要性，分析其系统建立关键点，并分析GIS技术在城市规划信息系统中的具体应用，旨在进一步推动城市建设具有高效性和可行性。

关键词：城市规划；信息系统；GIS技术

前言

城市化建设步伐日益加快，促使在其规划设计领域中传统的二维平面制图方法，已经不适应现代需求。尤其是在城市用地日益紧张、交通拥堵现状严峻、能源和环境矛盾突出的现状下，开展规划设计的难度和要求均大幅提升。因此为保障城市健康发展，应当积极进行改革。而在技术层面，则可应用GIS技术，其是以地理信息应用管理、计算机信息技术为基础，有助于改善城市规划设计质量，推动向前发展。

1 城市规划信息系统中应用GIS技术的重要性

GIS技术即是地理信息系统，是现代科学技术发展的重要产物之一，有助于起到辅助决策的作用。同时其能够有机结合空间位置数据和属性数据，利用地理编码、检索信息等，有效分析、管理城市规划设计中存在的空间信息，进而为相关建设工作提供便捷性。最近几年，GIS技术得到较大的发展，在城市规划信息系统的完善过程中具有积极价值，改善传统方法的不足和弊端，满足城市建设发展需求。当前对于GIS技术的应用可发挥强大的空间信息分析能力、提高统计计算能力，进而充分反应城市现状，具有较好的应用性和实用性。特别是现代城市规划设计往往需要对建筑、土地土质、地形地貌以及空间气候等庞大数据进行处理，并依据动态变化的信息对其他数据进行调整，保证其之间的逻辑性较强，进而为空间规划和设计提供科学依据。因此在一定程度上GIS技术在城市规划信息系统中的应用，具有重要意义，可为城市建设发展提供全面、科学的数据处理和空间分析方法。

2 应用GIS技术建立城市规划信息系统的要点

2.1 规划信息数据库模型

现代城市规划信息系统的核心则是数据库，有利于对大量数据进行快速有效的分析处理，为具体工作提供依据和基础。基于此，利用GIS技术时，应当合理规划信息数据库的模型，以此完善系统功能。比如当前城市信息数据的来源多样，一般可分为空间出处、统计出处以及文本出处等。按照信息系统设计以及平台要求等，需对各项数据进行合理挑选、整理和处理。根据数据源模式将其转化为图形数据和属性属性等。然后依据现有设计标准，规范各项数据，以此构建完善的城市规划信息数据库。通常对运行数据库的模型构建如图1所示。

图1 城市规划信息系统数据库模型框架

2.2 数据分类和关系分析

由于城市规划设计包含了多领域、多层次、多类型数据，信息量十分庞大且复杂。在建立相应信息系统时，应当充分理清各个数据之间的逻辑关系，则需在录入之前开展分类以及数据关系分析等，从而实现规范化。通常情况下，进行数据分类时，主要是根据城市规划机构的要求以及系统处理模式，对现有数据进行细化分类。即是在获取数据源之前，开展相应的初步工作，确定数据具体表示方法，重新进行整理。当分析数据关系时，为确保GIS系统能够有效检测数据，则要保障其分层结构具有合理性，把握结构化系统分析要求。将系统数据区分为多个规划区域，然后按照层次进行细分处理，确定各个区域数据规划信息，促使数据库被分为若干个独立的单元，对数据运行关系进行高效整理。

2.3 设计数据编码及数据库结构

为保证城市规划信息系统的完善构建，还需注重设计数据编码和数据库结构。首先，优化信息数据库的编码内容，发挥联系细分系统的作用，有效表达数据结构，从而凸显不同类别的信息文件，支持数据咨询活动的开展。在设计和编制编码时，应当严格遵循准确高效的原则，保证各个图层名称具有一定的特有性，便于数据数据检索。其次，优化设计数据库结构时，应当注重空间和属性两大方面，按照系统收集数据的构成以及分类状况等，将空间数据结构分为不同规划层次。常见有全体性、分区域以及可控性规划等。然后对各部分内容实施组织结构，如组合使用地块分布、花园小区、交通汇入等数据。另外对于GIS系统与数据库的网络连接，应当做好拓扑空间数据结构的设计，其可分为矢量和栅格两种，其优缺点对比如表1所示。

表1 矢量结构与栅格结构比较

结构 矢量 栅格

优势 1. 图形数据表达效果好

2. 数据可被压缩

3. 拓扑关系描述清晰

4. 制图精确度较高 1. 数据结构简单

2. 图层叠加及组合便捷

3. 易实现空间关系分析

4. 模型化便利

劣势 1. 数据结构复杂

2. 复杂图层叠加困难

3. 各单位有独立拓扑关系，模型化难度大

4. 高精度、彩色制1. 图形数据量较大

2. 图形数据识别结构易丢失

3. 美观性较差

4. 网络连接困难 图成本高

2.4 建立数据录入与检测功能

为充分保障数据库得到更新和有效利用，则要注重设置数据录入和检测功能。其中数据录入包括图形数据和属性数据两大方面，由GIS平台提供数据录入、格式变换以及修编等功能。属性数据需运用空间数据进行连接，构建外部数据库，同步录入图形空间和属性等内容。为有效发挥数据检查功能，应当优先建立外部数据，保证系统录入和检索效率得到提升。另外，选择数据源时应尽量以精度较高的图形为主，获取准确、可靠的属性数据，合理录入系统，保证数据连接时具有安全性和稳定性，以此形成完整的城市规划信息数据库。

3 城市规划信息系统中GIS技术的具体应用

3.1 了解分析城市规划现状

对于城市规划信息系统中对GIS技术的应用，则是体现在事前调查方面。利用GIS了解和分析当前城市的现实情况，掌握技术经济、自然条件、气候环境以及建筑设施等。主要是利用GIS技术的空间查询、统计和三维制图功能，比较直观的、定量性的观察城市空间信息项目，并实现分类统计、比例计算等，有效绘制专题图，再借助三维可视化技术、虚拟技术以及遥感图像、地面摄影等，构建与现实相符的虚拟空间，协助规划设计人员全面掌控城市现有的规划格局，以此基于协调性原则提高城市规划以及设计的合理性。

3.2 掌握城市公共基础设施空间布局

城市作为人口集中、生产生活活动频繁的区域，存在大量的公共基础设施，如道路、建筑、园林等，随着城市开发建设的推进，各项基础设施的配套也日益完善。尤其是在人口密集和交通流量较大的住宅区，根据人们的基本需求建设更多基础设施，进而提供完善的生活服务。在城市规划设计中通过利用GIS技术能够快速查找设施布置盲区，进而协助设计人员进行调整。同时可在缓冲区对人口密度等重要参数进行标注，以此确定公共设施扩建规模，保障规划设计方案具有合理性。 3.3 支撑城市规划设计的竖向布局

根据现代城市规划设计的要求，应遵循因地制宜的原则。因此相关人员需充分结合当前环境现状，考虑未来建设扩展等进行科学规划。为全面了解城市地形地貌等条件，可利用GIS技术在信息系统中形成三角网模型，通过强大的空间立体分析能力，进一步提升建筑土方平衡计算结果的精确性，以此获得建设挖方工程量、填方工程量等，促使城市的竖向空间布局得到优化。对于GIS技术的应用能够体现城市布局设计的合理性和经济性。

结束语

综上所述，GIS技术在城市规划信息系统中具有较好的应用价值，通过合理构建数据库，能够在了解分析城市规划现状、掌握城市公共基础设施空间布局、支撑城市规划设计的竖向布局以及分析等方面发挥有效作用，革新传统规划设计方法，提高整体工作效率和质量。