基于GIS的区域规划系统设计

摘要：区域经济具有空间特征，而GIS（地理信息系统）强大的空间分析能力和直观形象的可视能力让人们逐渐将其引入到区域经济的分析中来，以弥补传统研究方式的不足。文章将设计一个基于gis的区域规划系统，使其通过数据查询、统计分析、空间分析、区域经济差异特征分析和分析结果图形输出，为区域规划的制定者提供方便快捷的信息管理服务。

Abstract： The regional economy has spatial characteristic. Due to its powerful capabilities of spatial analysis and visualization abilities of intuitive image， GIS （Geographic Information System） has been gradually introduced to the analysis of regional economy in order to make up for the lack of traditional research methods. A regional planning system based on GIS will be designed in this article. It provides convenient information management services for regional planning makers through the data query， statistical analysis， spatial analysis， regional economic disparities analysis and results of graphical output.

关键词： GIS；区域规划；系统设计

Key words： GIS；regional planning；system design

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0194-02

0 引言

GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是基于计算机信息技术的能够综合采集、存储、管理、检索和分析各种地理空间信息的计算机系统，并能够进行数据和图形的传输和接收。这种系统能够将地理位置和空间数据相互结合进行分析，实现经济和空间的结合，对经济信息从空间的角度进行全方位的分析和数据表达。GIS与区域经济分析的联系主要有几点：首先，区域经济的各项数据由GIS的分析产生结果，这些数据对区域经济的未来预测具有重要的参考价值，是经济信息和空间信息融合的产物；其次，GIS通过对区域经济的综合分析，对区域经济的发展提供了模型集成平台，可以更加便捷的对各种模型进行分析和集合；最后，基于GIS具有强大的可视化功能，这样就能够将分析的结果更加直观的展现在用户的面前，大大的提高了工作的效率。因此，GIS在区域经济的研究中是有很大的利用价值的，这种价值主要体现在经济学者利用GIS可以对区域经济的未来规划区域产业布局、优化区域产业结构和制定区域发展战略方面。本文就主要设计了一种基于GIS的区域经济规划系统。

1 系统的目的

区域规划是一定地域范围内区域发展的战略策划和产业发展与布局的方案设计及其实施对策的总和，是优化区域空间结构、缩小区域发展差距和解决区域发展方向问题的重要手段。区域规划的制定者可利用基于GIS的区域规划系统，对地区的实际自然、经济、社会情况进行分析，找出存在的问题，对提出的发展目标进行预测，得出、比较和评价规划方案，最终确定规划方案。

2 系统的功能

2.1 GIS基本功能 本系统具有GIS的基本功能，如文件、编辑、视图等。文件功能可以进行文档的打开、新建、保存、另存，对各类地图图层的打开、保存、退出等，支持地图分层管理。编辑功能可以进行撤销、复制、粘贴等基本操作。视图功能可以对各类地图图层的文件进行缩小、放大、移动等操作。

2.2 数据查询功能 要设计一套区域规划方案，首先要进行调查研究——根据规划任务的要求考察区域发展的现实基础、环境条件和可能前景，以找到并明确区域发展中的基本问题。传统的方法是进行实地调查，获取区域经济、社会、科技、自然等各方面的信息资料，并对这些资料进行分类和整理，在此基础上，进行相关的专题研究，为规划的编制提供可靠的依据。

通过本系统的数据查询功能，既可以实现空间数据的查询，如属性查询、位置查询、空间位置和关系查询、邻接多边形查询、缓冲区查询、距离查询等。例如，通过位置查询，能够从一定条件的人口规模、经济规模、具有完善基础设施的多个图层中查询出满足空间位置条件的城市，作为区域经济增长的中心。也可以实现区域经济数据查询和编辑，如不同年份的行政区划、人口、文化状况、资源、工业、农业等各种统计数据，种类很多且数据量巨大。系统可根据用户的设定，将区域经济、社会、科技、自然等各方面的数据自动编制成专题图表输出。

2.3 统计分析功能 本系统的统计分析功能包括基本的统计分析功能和统计模型分析功能。基本统计分析功能可以实现某个地区、某个时段的最大值、最小值、平均值、标准差、均方差等基本的统计分析计算。而统计模型分析功能是从区域经济的特性出发，运用区域经济领域中常用的经济方法，如回归分析、主成分分析、趋势外推等，以完成不同种类的区域经济方面的分析，并能根据不同因素的影响，在因素变动的情况下，做出可能出现的几种情况的预测，建立预测方案供用户选择。通过预测模型计算指标数值，确定区域发展的目标。

区域规划最终要将各种分散的因素综合成一个统一的规划方案，利用本功能可以对各种规划方案进行评估和优选，综合规划模型和预测模型，制出规划的文本方案。

2.4 空间分析功能 为了使区域规划方案能够落实并实施，确定区域空间结构十分重要。这实际上是确定推动整个区域发展的空间增长极点，使经济资源、人力资源和科技资源能够集中起来，发挥更大的集合性作用。

GIS强大的空间分析功能，可以弥补当前传统区域经济分析方法在空间分析能力方面的不足，使其实现经济布局的分析、缓冲区分析等。

2.5 区域经济差异特征分析功能 不同的地区由于地理位置、经济基础、资源、政策、人口、教育状况、资金、资本等各方面的差异，造成各个地区区域经济之间的发展水平、发展阶段也有着很大的差异。区域规划的作用是优化空间结构，解决区域不平衡发展的问题；调整中心城市与周边地区的关系；促进落后地区发展，缩小地区发展差距；综合开发优势资源，促进相关产业的发展。通过系统的区域经济差异特征分析功能可以实现对区域间的经济发展水平状况和发展阶段进行分析，用图形方式表现出来，并且实现对区域经济的分区。例如，可以设定不同的区域经济评价指标，利用系统生成类型区或系统区，行政区或经济区，核心区、区和过渡区，优化提高区、重点开发区和限制开发区等，按照不同区域构建区域发展格局。

2.6 制图功能 在调查研究的基础上，要制定供选方案，绘制规划图，编写规划报告及相关说明。这里首先需要专题研究，其次是综合研究。本系统的制图功能可以实现区域经济图形的生成、区域经济专题地图生成、区域经济专题统计图表和综合规划图的制作。这样就将区域经济分析的结果以图形、统计图表或者专题图等形象直观的方式展现在有需求的各类用户面前，更加形象地展示区域经济发展的规律并且预测其发展趋势。

3 系统的数据分析

按照系统应用上的需求以及所存储数据的性质，本系统所涉及的数据在逻辑上分成空间数据和属性数据两部分。空间数据（也称图形数据），是指和地理空间相关的各种数据，以矢量数据或栅格数据的形式在二维空间上描述区域地形、地貌、各级行政区域界定，以及与经济开发建设相关的基础设施和能源设施等要素的地理分布，可以将其抽象为点、线、面三种类型，并用不同图层来表示。而属性数据，是与各空间地理区域单元相关的自然资源、社会经济发展水平的特征数据，以定性数据和定量数据共同说明要素的名称和性质。区域经济统计数据数量繁多，如土地资源背景、基础设施建设、产业聚集规模等，表现形式是字符串及统计数字，它是本系统主要用来进行处理和分析的数据。

地理空间数据（即图形数据）在图形上包含有不同种类的大量信息。通常利用“层”来组织并且管理数据，地图上的所有要素都可以被抽象为：点、线、面几个要素类，然后把不同专题的图层分别归类到点、线、面几个要素类中（表1）。系统属性数据包含历年的经济统计数据，经济数据量大并且种类多，用数据表会满足我们的功能需求，然后在这个基础上在进行表结构设计的扩展。如地区生产总值信息表（表2）等。

结合研究需要，在建库时对数据进行分层处理，根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并为一个数据层，这样GIS对单幅或多幅图层进行分析和指标量算，以原始图层为输入，而查询和分析结果则是以经过空间操作后生成的新图层表示，有利于GIS空间分析功能的发挥。

4 系统的总体结构

基于GIS的区域规划设计的基本思路为：调查研究建立数据库数据的分析预测规划方案的输出，基本结构如图1。

5 系统提供的服务

通过基于GIS的区域规划设计系统，可以为区域规划的制定者提供如下便利的信息管理服务：

首先，制定区域规划所需要了解的区域经济的数据纷繁复杂，而本系统数据库中各种数据信息经过一系列的筛选、归纳、分类、整理，形成标准的数据文档，利用数字化手段结合区域电子地图，转化为所需的空间数据，针对不同类型的管理内容，按层进行地图编辑。用户在查询数据时，通过对数据类型的设定，可以得到规范化、标准化和数字化的数据。

其次，系统内设针对区域规划的分析方法和预测模型工具，根据用户的需求，可对区域信息进行自动化和智能化的科学分析与处理，为区域规划提供详尽的数据分析以及多种预测方案，并可对规划方案进行评估与选优。

最后，系统利用GIS强大的可视化分析、空间分析及制图输出功能，可以方便快捷地得到所需的专题图、专题统计数据表以及综合的规划图。数据以地图的形式数据输出出来，更加直观，为最终规划方案的制定提供有效的支持。

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