GIS在城市规划中的应用
摘要：随着GIS的快速发展，其应用领域越来越广泛，本文着重介绍GIS在城市规划中的应用，如应用办公自动化技术进行规划电子报批；利用虚拟现实及多媒体技术进行规划方案比较；利用嵌入式GIS进行规划红线信息系统建设及利用GIS与遥感的结合进行城市监测，并从区域城市规划角度说明GIS在未来的区域管制中仍旧大有作为。
关键词：城市规划 地理信息系统 虚拟现实 多媒体网络
一、引言
城市规划是指导城市建设，促进社会经济发展的“龙头”，是城市建设和管理的依据，在城市的建设和发展过程中处于十分重要的地位。随着社会经济的发展，计算机和网络技术的快速推广，信息化浪潮正从根本上改变着人们的生产、生活方式，影响着城市的发展模式、体系结构和环境资源，给城市规划带来巨大的冲击。
GIS是20世纪60年代早期开始迅速发展的地理学研究技术，是地理空间分析技术和计算机信息处理技术交叉的产物。它于20世纪80年代早期最先在欧洲等发达国家的城市规划中获得应用，并于20世纪90年代开始在发展中国家规划部门中得到应用。本文着重描述地理信息技术在城市规划中的应用及其未来的发展。
二、城市规划业务及GIS新技术
目前GIS主要与城市规划业务紧密地联系在一起，为城市建设进行辅助性规划工作。根据城市规划业务及GIS中技术手段的不同，主要有以下几种应用。
（一） OfficeGIS与城市规划
《中华人民共和国城市规划法》和现行城市规划、城市土地管理体制规定，城市规划区内任何建筑项目施工前都必须履行“一书两证”的程序，即要获得《规划选址意见书》、《建设用地规划许可证》和《建设工程规划许可证》，建设单位办理上述许可证的过程就被称为“建设项目报建”。而目前由于城市化进程的加快，造成城市规划业务的急剧膨胀，靠以前的技术手段进行城市规划建设已经不能满足要求。
城市规划电子报批是一种全新的规划报批模式，它将传统规划报批图件采用的纸介质转变为电子介质，并通过贯彻一套计算机技术规程和管理规程，使电子文件符合一定的规范标准，可以输入计算机处理，这样，规划审批的一部分工作就可以使用计算机来完成，从而实现计算机辅助审批报批图件。GIS等先进技术应用于城市规划电子报批过程，将给城市规划带来新的气象与变化。
它主要具有以下几个特征：（1）规划审批手段电子化。当规划信息进行数字化后，可把原来城市规划中一些琐碎的工作交给计算机完成，如量算指标等，大大提高审批速度和效率；（2）标准化规划结果。由于规划规范缺乏明确的标准且术语混乱，进而导致规划中指标计算方法比较模糊，易受人为因素的影响，当进行电子报批时，可向设计单位明确规划标准，以保证术语与计算方法的一致性，提高城市规划中的公开性与透明度；（3）提高设计结果入库速度，由于设计单位提交的结果已经数字化，且符合统一的标准，为未来的设计结果入库管理打下了坚实基础。
（二） 虚拟现实及多媒体网络技术与城市规划
随着虚拟现实及多媒体网络技术的发展，使得城市规划中可使用的技术手段更加丰富。虚拟现实技术应用于城市规划中，可为规划决策者提供一个全新的技术平台，直观地提供现实世界中的各种感觉。通过此种技术，规划师与决策者可以在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中，回溯城市的发展和变迁，交互观察城市建筑的风貌，审视城市规划布局。虚拟现实技术在城市规划中主要可以在以下方面进行使用：（1）各种规划方案的比较。把设计单位提供的三维规划方案数据通过一定的接口导入到预定的环境中，在未进行施工建设时即能真实地看到各个方案对周围环境的影响，是否能达到社会、经济和生态的最佳综合效益，比对各种规划方案的优劣，并可反复修改和选择；（2）构建逼真城市环境。目前城市有向立体化、多元化发展的趋势，通过构建逼真城市环境，可以把目前城市规划从二维转换为三维，实现城市规划与管理的飞跃，适应未来城市发展需要；（3）构建时态逼真城市。城市发展在不同的时期，不同的阶段有不同的特点，可根据构建时态逼真城市，来研究城市发展变化；（4）查询及分析。虚拟现实技术在城市规划中，不仅仅能给用户提供一个逼真的展示环境，更重要的给用户提供充足的信息，并开发众多分析功能为城市规划服务。重庆市勘测院2003年将三维仿真应用于云阳张飞庙古建筑搬迁，2006年开发了“三维城市地理信息系统”平台，该平台具有三维浏览，光照分析，容积率分析，视线分析、空间量算、规划方案比较等功能（如图1所示）。 #p#page_title#e#
图1 规划方案比选
由于城市规划信息的多元化及信息量非常庞大，这就给存储、继承和共享这些信息提出了新的挑战。多媒体网络的出现从一定程度上可以解决这些问题，并为城市规划的社会化、大众化提供了必要途径。可以通过网络让用户了解规划审批的进展状况及发布城市规划方案，让用户参与评估，尤其是网络与虚拟现实技术及多媒体的结合，可提供快速、方便、直观的规划方案展示，有利于提高公众参与规划的积极性。
（三） 嵌入式GIS与城市规划
嵌入式地理信息系统技术与移动通讯及无线互联网设备（包括掌上电脑、PDA和手机）等集成，可快速提供与位置信息相关的信息服务。它具有动态性，移动性等特点。城市规划中有些业务需要快速获取用户环境的各种信息，如为科学管理和利用规划红线资料，详细规划现场踏勘设计，加强城市规划监察，实时机动地对违规建设用地案件进行处理，为这些城市规划部门的重要职能提供现场移动办公的平台等。
以规划红线为例，城市规划管理人员主要根据以文字及表格的形式提供信息资料作出决策，但用地单位名、项目名称、地点、面积、国土文号、城规文号、调查情况和建议等，这些抽象的文字资料，难以全面反映红线情况，如红线形状、附近街道、临近大型机构、现场拆迁状况等，缺乏直观性和可视化，另一方面，规划管理迫切需要一种能够随时随地将红线信息以电子地图、幻灯片、照片、录象等多种媒体方式清晰地表现出来的决策支持系统，使决策者有一种身临其境的感觉，提高现场办公速度和决策准确度。采用潜入式GIS技术可开发一套辅助城市规划管理决策的信息子系统，利用它实现城市规划红线设计和管理的现代化，真正提高红线规划决策的科学性，更好地建立与完善城市规划管理信息系统。
（四） GIS与遥感技术结合
以城市规划为监测对象，基于RS技术、GIS技术等快速获取与处理城市现状空间信息，采用RS、地形、总规和分规数据比对和专家判读的方法，实现大范围、可视化、短周期的动态监测效果，为政府宏观决策和依法行政提供科学依据。这种监测是长期的和制度化的，具有定量和客观的特征，能有效地威慑城市违法建设活动，并且监测目标比较广泛，包括建设工程、城市用地、城市水系、城市道路等多个方面。
（五） 其它应用
GIS在城市规划中应用越来越广泛，如进行城市规划用地评价，快速城市规划专题图的制作，历史文化保护及风景保护，另外，可把GIS作为一种技术手段进行城市规划的研究工作，如城市扩展研究等。
三、区域城市规划、城乡规划及GIS技术
随着中国经济的快速增长和城市化步伐加快，在珠江三角洲、长江三角洲、京津唐等地区逐步形成了大型城市群，这些城市群区域中的城市之间存在着竞争和合作的双重关系。面对全球化、城市化、人口增长、资源枯竭等问题困扰，区域合作逐步成为一个新趋势，另外，随着中国提出“城乡统筹”规划，利用城乡一体化解决二元化矛盾，建立和谐社会也被提到了非常重要的位置。
2003年11月，在深圳召开的第六届城市地理信息系统学术论坛上，提出了“城际GIS”的概念，初步探讨了GIS在城市密集地区城市管制中的应用前景和实施方案。对于城市群地区的区域规划管制，GIS大有用武之地：第一，地理信息和地理信息技术为研究解决城市／区域的空间问题提供了工具支持；第二，借助地理信息和地理信息技术可以更好地了解区域可持续发展问题，并尝试提供解决方案；第三，地理信息和地理信息技术可以帮助参与者之间相互了解，共享信息和知识，形成共识和共同行动。
四、问题与展望
总体说来，GIS有越来越重要的应用，但仍旧存在如下几个问题：
（１）数据。数据获取是主要障碍，包括基础地理数据的获取及更新，尤其是社会经济数据的获取和质量控制。 #p#page_title#e#
（２）规划技术水平。如何把规划技术和GIS更好地结合，把辛苦搜集到的数据转换成信息进行辅助决策支持。
（３）数据标准。信息共享。
参考书目：
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