摘要 从上世纪90年代开始，随着经济社会的发展和城市建设化进程的不断推进，再加上计算机技术的革新，地理信息系统（GIS）在城市规划中得到了广泛的应用。GIS为城市的规划管理和规划设计提供了难得的技术支撑。在应用过程中，只要不断完善技术和克服认识偏差，GIS就能更好地为城市的规划和可持续发展做出贡献。
关键词 理信息系统 市规划 持续发展
中图分类号：P208 文献标识码：A
一、地理信息系统应用于城市规划的背景
我国大规模的城市化进程，始于上世纪八十年代。当时改革开放对经济社会的促进作用开始显现，特别是中东部地区的城市化进程明显加快。在这种情况下，城市规划逐步脱离了传统的单纯的规划设计，逐步走向规划与后期管理和经营相统筹的全新阶段。规划过程中需要明确的事情，包括如何利用技术手段对大面积的土地信息进行采集，如何进行土地评估，如何将用地的价值信息便捷地呈现给城市的经营和管理者等等。这就要求采用新的技术，使用新的规划和管理手段。
与此同时，在世界范围内计算机技术突飞猛进，GIS技术在外国的城市规划和管理中的应用已经相对成熟。我国部分大城市开始引进相关技术，一些规划设计院也进行了针对性的研发。国内京津地区最早进行这方面的探索，随后一些大城市，甚至常州、洛阳等中等城市也开始建设开发城市规划管理信息系统。
现在GIS软件已经超过万件，应用也远远超过最初的土地信息采集，城区规划等，还涉及到规划电子报批，基于虚拟现实技术和遥感技术的 GIS的各种规划模型，还有大的数字城市项目等等。
二、城市规划与地理信息系统技术
（一）城市规划管理上的应用。
从大的方面讲，GIS技术在城市规划中的应用可以分为规划管理和规划设计两方面。我国从引进国外的技术，到自主研发GIS软件和相关管理系统主要集中在城市规划管理方面。
当前常用的城市规划地理信息系统大都是面向土地管理的，基本流程是将规划管理部门采集的用地信息输入到图形、属性数据库，经过系统的运算、分析、显示和描述，供规划和应用部门查询、统计。具体说来，設计到城市规划电子报批，公共设施规划，如交通、商业区规划，以及与移动通信技术和遥感技术相结合的应用。这些应用对政府规划部门和市民来说，基本上都是出于简便快捷的需要。
如利用GIS的输出功能在交通规划和地图制图中的应用。GIS技术在城市交通规划中能够辅助规划部门制定出科学合理的公共交通路线，方便市民的出行，以及建立地图数据库。相对于传统手工制图方式，GIS建立的地图数据库能够实现一次投入、多次产出的效果。而且它不仅能为用户输出全要素的地形图，如借助手持终端查阅电子地图，还可以分层输出如道路交通图、行政区划图等专题需求。
现在的GIS借助与遥感图像处理系统、GPS技术等技术的结合，已经发展成为一种空间信息系统。GIS制作的图能够反映出一种空间关系，可以输出多种立体图形和影像。使用遥感技术和GIS技术快速获取和处理城市实时空间信息，再经过系统数据比对和专家判读，能够实现大范围、可视化的动态监测效果，为政府决策提供科学依据。这种监测具有定量和客观保存的特征，能有效地监管城市各类违法活动，如建设工地、城市水系、城市道路等多个方面的实事监管。与普通市民密切相关的此类技术，常见的是有小区的全天监控系统，能够实现维护小区的安全和环境整洁。
（二）规划设计方面的应用。
GIS技术不仅能够对地理空间数据进行编码、存储和提取，还能借助虚拟现实和多媒体网络技术，制作现实城市模型，并能将对现实城市各方面的评估结果作用于模型之上，使其做出综合分析评估结果。简单地说，就是以命令、函数和分析模拟程序作用上建立的数据库上，摸拟城市的发展和演变过程，对未来的结果作出定量的预测。规划师与决策者只要坐在屏幕前，通过观看多维虚拟环境，就能审视规划城市的发展布局。这样最大的好处，就是通过对各种规划方案和效果的比较，就能做出最优的决策，以避免不良后果的发生。
GIS技术在城市规划设计上常用的，是与相关技术制作出来的各种规划模型。根据不同目的和应用方向，主要有区位配置模型、选址模型、元胞自动机模型、城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型等。如选址模型数据库，利用GIS的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图。常用到的有酒店，公园，垃圾填埋场等选址需求，能够给城市规划编制决策服务。如垃圾填埋场选址，应充分考虑城市的发展方向，季风的风向，周围水和农田等环境因素等等，都作为数据输入到模型，使模型更加科学、完善。
现在GIS在城市规划中的应用还主要集中于城区规划，如历史文化和风景区保护、开发区建设等规划专题的制作。将来随着城市的扩展，人口增长和资源枯竭等问题的日趋严重，GIS技术还将应用到“城乡统筹”规划上。这不仅是中央关于城乡一体化的要求，也是城乡合作和城市自身发展的需要。
三、问题及解决对策
GIS技术在我国城市规划中得到广泛的应用，也取得了良好的效果。但是GIS在应用过程中，还存在数据获取困难、GIS孤岛、管理体制和观念以及技术和应用人员短缺等问题。
尽管我国的遥感技术已经获得巨大的发展，也建立了几大民用遥感卫星接收系统，但是很多城市特别是中小城市还无法使用遥感数据。又由于航空遥感的高昂费用，也让不少城市望而却步。这直接导致了城市地理信息获取的困难，进而造成相关数据库和模型建设质量的低下。其结果是城市规划水平的不足，影响城市的科学发展。
对于已经应用GIS技术并建立相关系统的城市，普遍存在的问题是各个政府部门间的GIS数据和系统“各自为政”，无法实现资源共享。这种“GIS孤岛”现象存在已久，长期得不到解决。这归根结底是城市管理体制和管理者观念问题，许多城市决策者还没有真正意识到GIS技术在城市管理与决策中的重要性，对GIS没有给予足够的重视。这不仅造成重复建设，投资浪费，还导致建成之后缺少相应的运行和维护费用，而且技术人员配套不足。有的数据和软件长时间没有更新，成了部门的摆设；能够运行的系统，也往往因为技术人员忙于争取项目，无法正常维护系统的完善和发展，影响了系统在规划中的效能。
还有一个问题，那就是人才匮乏。很多城市的GIS系统维护人员，只会简单的计算机技术，根本无法建设数据库，更谈不上建造应用模型。就是采集到城市地理信息，很多城市甚至都没有人将数据输入到系统里。此外，在互联网技术高度发达的今天，企业GIS和政府GIS还无法实现互连互通，既不能给企业创造效益，也不能推动政府的进步。
针对以上这些问题，最要紧的是城市管理者改变认识，提高规划水平，改变各个部门条框分割的管理局面。这是GIS技术在城市规划中真正发挥作用的关键，其次，这些年的应用已经验证GIS技术不是万能的，它需要进一步的改进。当然，到实际应用上还需要包括遥感技术，虚拟现实技术等各方面技术的发展和相互融合。最后还有人才的培养，只有各相关大学和研究机构培养出足够的人才来，我国GIS技术才能真正实现质的发展。
四、结论
GIS技术已经在我国城市规划中获得了广泛的应用，应用范围也在不断扩大。但是由于城市管理体制和管理者认识的制约，以及才人缺乏等因素，GIS技术在应用过程中还存在着很多问题。只有改变认识，改革体制，积极培养人才，我国GIS技术和城市规划才能得到大的提升。
（作者单位：安徽省地质测绘技术院）
参考文献：
[1]黄新奎, 周忠玲. 浅论地理信息系统在城市规划中的技术应用. 科协论坛(下半月), 2007, (08)
[2]侯昀,高敬格,路巍. 面向城市规划与管理的地理信息系统研究. 科技信息(科学教研), 2007, (33) .
[3]杨秋生,潘胜军,秦楠. 三维地理信息系统在城市规划中的应用形式及要点. 中国科技信息, 2009, (09) .
[4]陈秀芳. 浅议地理信息系统与空间数据库建设. 中国国土资源经济, 2006, (06)
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