城市規劃設計應用分析

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［摘要］隨著計算機技術的進步與發展，地理信息系統GIS技術在現代城市規劃設計中的應用研究迫在眉睫，尤其是GIS空間分析功能在城市規劃設計中的應用受到了各界人士的廣泛關注。本文即通過案例從三個方面對GIS空間分析功能的實際應用進行探討，以使現代城市規劃與設計更符合現代城市化發展的標準與要求。

［關鍵詞］GIS空間分析功能;城市規劃設計;應用分析

地理信息系統GIS(GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem)在1960年左右開始形成與發展，是一種研究地理學科的新技術，是一種由多學科交叉而演化的產物。GIS主要是以地理空間數據庫為核心基礎，在地理研究、地理決策服務的過程中起到了一定的推動作用，它能及時獲取到動態的地理位置信息。1990年以來，隨著空間處理技術的日漸成熟以及計算機制圖的應用普及，GIS技術開始廣泛應用于城市規劃領域，其能夠在一定基礎上對空間數據進行圖形表達，并對屬性數據進行空間分析，GIS技術強大的空間分析功能為城市規劃設計提供了條件。結合相關研究發現，無論是國內還是國外，將GIS技術應用于城市規劃領域的研究已經逐漸成熟化與系統化，并且在城市規劃設計中充分發揮著重要的管理與分析作用，隨著GIS技術的進步與發展，在城市規劃設計領域的應用已無法滿足發展需求，現已廣泛拓展到城市土地利用、資源管理、交通運輸、地震災害等各個方面。本文主要是對現代城市規劃設計中GIS空間分析功能的應用進行研究，旨在為國內規劃行業的發展提供一定的理論依據。

1GIS空間分析功能簡介

地理信息系統(GeographicInformationSystem或Geo－In-formationsystem，GIS)是一種技術系統，能夠對所獲取的數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示以及描述，是一種基于計算機的工具，其核心的內容為空間分析(SpatialAnalysis)?？臻g分析技術主要是為了提取與分析空間信息，是一種基于地理對象的位置和形態特征的空間數據分析技術。與計算機輔助繪圖系統(CAD)相比而言，GIS空間分析技術具有提取和分析空間信息的巨大優勢。ArcGIS產品在2013年由Esri公司再次更新與完善后，推出ArcGIS10.2，與最初的ArcGIS產品相比，其充分利用了信息技術的巨大優勢，是一類空間分析工具。ArcGIS10.2的空間分析模塊主要包括空間分析、3D分析、地統計分析、網絡分析與跟蹤分析等，在一定程度上擴大了地理信息系統GIS的影響力與適用性。ArcGIS10.2的空間分析模塊主要是為了建立與問題相對應的表征模型或過程模型，進而在模型建立的基礎上對信息進行提取與分析?？臻g分析的主要步驟與技術流程如圖1所示:

2GIS技術與城市規劃

2.1GIS技術適應城市規劃設計的需求。隨著科技的進步與發展，結合先進的技術理念，現代城市的規劃與設計需要符合現代城市規劃領域規劃與管理信息的標準。計算機輔助繪圖系統(CAD)普遍應用于傳統的城市規劃工作過程中，主要通過點、線、面將矢量數據儲存。CAD具有較少的屬性數據、屬性查詢不便、沒有空間數據庫、瀏覽與使用功能單一等缺點，而GIS技術可以結合對象的空間位置信息及其相關屬性數據，能夠在一定程度上有效避免CAD軟件技術的缺陷，彌補傳統城市規劃單一的文字描述、單一的圖形展示的不足，可以將城市規劃的空間位置信息可視化表達，從而滿足現代城市規劃與設計的新需求。2.2GIS技術能夠提高城市規劃的合理性、科學性。GIS空間分析功能可以有效利用空間數據庫對相關數據進行細分與管理，進而快速便捷地生成各種規劃用途以及表格、報告等，在一定基礎上可以做到對動態進行更新與增補，能夠便利相關技術工作人員對GIS軟件進行二次開發與升級。在近幾年GIS技術發展中，將其空間分析功能與衛星遙感技術進行有機結合與統一，在一定程度上促使數據的信息含量得以大幅度增加，進而推動現代城市規劃設計工作的穩健發展。與此同時，在基礎數據連續更新的情況下，仍然可以長期地、持續地使用，能夠使現代城市的管理者有效獲取最新的數據并加以使用，從而有助于成本的節約和工作效率的提升。

3GIS空間分析功能在城市規劃設計中的應用

現代城市規劃與設計是衡量一個城市發展好壞的一種重要標準。一個區域發展的核心是城市的發展，城市的進步與發展是該地區人文與自然共同作用而推動形成的，一個城市的規劃設計需要多樣復雜的空間數據與屬性數據作為支撐，然而，這些繁瑣復雜的數據在一定的時期內也是不斷更新與變化的。傳統的城市規劃與設計在面對大規模的數據時，無法做到精準的處理與分析，這主要是因為缺乏先進的數據分析處理工具，因而導致數據的分析過于粗糙，不能滿足科學化的要求。傳統的城市規劃設計大多側重于定性分析，提出的發展意見與策略相對主觀，其中夾雜著較多的感性因素，致使規劃數據分析結果相對滯后，在規劃師制定城市發展規劃時所參考的依據不夠充分，最終影響城市未來的發展方向。隨著數據分析技術的日益成熟，ArcGIS軟件的出現與引入，給城市規劃設計領域帶來了一個嶄新的思路，加快轉變了城市規劃設計的思維模式，并且在一定程度上帶領了城市規劃設計方向進行了大的轉折。ArcGIS軟件具有更新數據快、空間分析直觀等巨大優勢，可以科學合理地對大規模的數據進行管理與分析，有助于城市規劃設計從靜態到動態的轉變。與此同時，ArcGIS軟件技術在一定基礎上豐富了城市規劃設計手段，彌補了傳統的城市規劃設計方法展現較為單一的缺陷。ArcGIS軟件在現代城市規劃設計中的應用愈加被重視起來，其空間分析技術已經完全融入到城市規劃設計的整個過程中，無論是資料收集與數據處理，無論是詳細規劃與區域規劃，無論是靜態或動態模擬，GIS空間分析功能都在城市規劃設計中發揮著不可替代的作用，為現代城市的規劃與設計增添助力。

4實例應用

4.1模擬規劃區地形、優化道路線形。在現代城市規劃與設計中，城市道路線形設計是其中最為重要的一個環節。城市道路線形設計與優化在一定程度上和城市的地形地貌特征、城市目前現有的道路線形、道路周圍的建筑物排列布局以及規劃道路等級等影響因素緊密相關。要想使規劃的道路線形科學合理，需要對道路坡度進行精準測量，與先進的GIS技術相結合，運用城市道路規劃相關理論與經驗，使規劃出的道路等級合理、占用農業用地少且與道路周圍建筑物排列朝向協調。結合福建省安溪縣某地區的地形地貌，利用GIS技術對該地區的地形進行DEM建模，從中獲取到該地區的相關數據，其高程、坡度及坡向等情況如圖2所示:在獲取到該地區的坡度、高程及坡向的相關數據之后，利用Arcscene中的3D擴展模塊，將CAD圖紙中建筑物的數據與道路網數據分別導入其中，圖層界面如圖3:將設置的不同圖層分別導入到Arcscene中，賦予不同的高度，得到如圖4所示的基礎高度分析圖:4.2GIS空間分析功能在土石方計算中的應用。在CAD普遍應用于城市規劃時，也同時運用于方格網法對土石方進行計算，其計算過程繁瑣復雜、整體工作量巨大，而且還存在梯形臺地計算結果不精確等缺陷，因此，隨著空間分析技術的引入，現代城市規劃與設計中已無法離開GIS技術的應用，而對土石方的計算已從方格網法逐漸被DEM建模方法所代替。結合xx市某工業園區規劃設計的相關數據，運用GIS空間分析技術DEM建模對土石方進行計算，主要是通過對該工業園區的地形坡度與坡向進行DEM建模分析，將工業園區規劃基地分成多個坡度與坡向相一致的地塊，結合軟件中的3D擴展模塊對體積與面積進行計算，進而對土方平衡時的高程進行計算，得到土方分析圖、土方平衡圖如圖5、圖6所示:4.3GIS空間分析功能在防洪規劃決策中的應用。GIS技術在防洪規劃決策中也具有不可替代的作用，尤其是所規劃區內有水系穿越時，如何制定出合理的解決方案至關重要，即使有相關水文基礎資料作為支撐，結合傳統的CAD輔助軟件與經驗法，也無法精準地對地區進行規劃。因此，需要結合GIS空間分析技術，對規劃區的地形地貌特征進行全面了解，并利用ArcGIS軟件中3D擴展模塊與DEM建模方法進行規劃實施。

5結束語

綜上所述，GIS技術與傳統的城市規劃方式相比較，更能夠適應城市規劃設計的發展要求。本文首先從GIS空間分析功能出發，對該技術的運用步驟與基本流程進行簡單說明，接著對GIS技術與城市規劃相結合發展進行分析，并對其在城市規劃設計中的應用進行研究，最后結合實例對GIS技術在城市規劃的不同方面的應用進行了探討，從而為GIS技術在城市規劃中應用的廣度與深度進行拓展打下堅實的基礎。

參考文獻

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作者:林申贈 單位:霞浦縣村鎮建設管理站