GIS在丹东市城市规划中的应用

摘要：地理信息系统（gis）作为近年来兴起的一门信息科学，在许多方面有着广泛的应用。本文在论述了GIS与城市规划的关系基础上，探讨了在城市规划设计与管理中应用GIS技术的必要性以及如何应用GIS系统为丹东市城市规划服务。

关键词：GIS ; 规划设计 ; 规划管理;管线规划

Abstract: Geographic Information Systems (GIS) as the rise in recent years an information science, in many ways, has been widely used. This paper discusses the relationship between GIS and urban planning, based on the design discussed in urban planning and management of the necessity of the application of GIS technology and how to apply GIS system for the Dandong City planning services.

Keywords: GIS; planning and design; planning and management; pipeline planning

中图分类号：TU984文献标识码：A

一、引言

地理信息系统（GIS）是利用计算机建立地理数据库，将地理环境中的各种要素，包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据，进行数字存贮、处理和分析，建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析，方便快速地获取信息，满足各种不同的应用或科学研究的需要，并以图形和数字的方式表示结果。目前GIS已经广泛应用于资源开发、环境保护、城市规划、工程设计、天气预报、防灾减灾、投资项目评估、社会统计、公安交通与管理等方面。

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。改革开放以来 ,我国城市化的进程明显加快，而如何科学有效地进行城市规划，还面临许多条件的制约。

为了解决城市的迅速发展和落后的管理手段之间日益尖锐的矛盾，许多有远见的城市都把城市地理信息系统的建设作为城市发展中极为关键和迫切的工作。GIS的广泛应用为城市规划提供了一种新的手段和方法。本文仅就丹东市地理信息系统在城市规划中的具体应用进行探讨。

二、丹东市地理信息系统的建立

近几年来，我国城市GIS的研究和开发工作取得了较大进步。城市现代化的需求正在快速推动地理信息系统的科学进步和产业化；而地理信息系统已成为城市社会经济活动的神经网络，成为不可分割的一部分，彼此相辅相成，推波助澜，快速发展。

城市地理信息系统是综合运用信息技术和系统工程的方法来科学管理和应用城市空间数据，进而辅助城市规划、管理和决策等工作的重要手段。

“丹东市地理信息系统”是一项复杂的系统工程，由丹东市规划设计研究院组织建设。这个系统是以数字化的城市基础地形图、完善的基础地理空间数据生产体系和数据服务体系为主要结构的城市基础地理空间信息系统，这个系统建立在网络化的计算机软硬件基础上，按照规范化的信息分类标准和统一的地理空间关系，对各项城市基础地理空间数据进行科学存储与管理，实现快速采集、建库、查询、检索、及时更新、统计、空间分析以及数据、资源共享等，将大规模的、动态变化的基础资料转换为数字化的、可操作的、可共享的信息资源，提供给城市规划等相关部门和社会各界使用。

丹东市地理信息系统提供方便快捷的手段输入、存储和不断更新各种比例尺的地形图，通过系统的处理、操作和分析功能，为丹东市城市规划设计、规划管理、城市建设提供完善、优质和高效的地理空间数据和空间数据分析服务，为丹东市的信息化建设、特别是与地理信息系统相关的综合应用提供良好的基础和支持。

三、GIS在城市规划设计中的应用

城市规划也就是通过一系列的选择来确定出适当的长远目标和具体措施。做出这种选择除了要具备全面的规划知识之外，还要综合掌握这一地区过去、现在和将来的地理数据。这些信息应该是描述性的、有预见性的，并且是指示性的。而且，对信息恰当而有效的管理能够在很大程度上提高规划的品质。要想用人工方法，取得类型恰当的信息是非常困难的。而GIS提供的很多基本功能，则能够对地理信息进行恰当而有效的管理。更重要的是，GIS支持空间信息的收集、维护、分析和显示，GIS数据可以从不同视点进行观察，并提供信息动态查询和显示的功能，让信息的表现更为直观。要得出最恰当的解决方案需要大量的信息，并且需要众多的研究者相互合作，而通过直观的形象，比如图片或地图来得到信息要比单纯的文字资料好得多，GIS在直观形象方面恰好是个完美的助手。在数据的分析处理方面，基于地理信息系统的空间分析技术，首先能够胜任海量空间数据存储管理与检索查询，安全可靠且现势性强；其次可以对空间数据进行综合性分析处理，获得规划所需要的有用信息；同时还能将分析所得的结果用可视化方法进行表达，易于规划人员理解和进一步加以利用。

做城市规划设计时，需要计算规划地块的开发强度、建筑密度、建筑面积、绿化率、人口密度、容积率等规划指标。按照常规方法，需要在CAD软件中用手工方法量取图形的面积，手工计算数量。这种方法效率低、费时间、错误率高，直接影响规划设计的质量。GIS技术将这种局面彻底改观。它以数据库技术为支持，在建库时分层处理。也就是根据数据的性质分类，性质相同或相近的归并在一起，形成一个数据层。这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算，在很大程度上减轻了规划设计人员的劳动。

随着虚拟现实及多媒体技术的发展，使得城市规划中可使用的技术手段更加丰富。三维GIS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。利用三维GIS技术，规划设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在城市环境中的效果，可以从任意角度、方向、沿任意路线对不同方案加以比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接、有效的手段，而这些是以往的平面图和建筑缩微模型所难以实现的。

在2008年丹东市９３平方公里新城区的规划设计中就充分利用了GIS技术，使用了GIS平台具有的三维浏览，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。具体的使用如：（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等等。

四、GIS在城市管线规划中的应用

城市地下各类管线是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、能源输送等工作，也是城市赖以生存和发展的物质基础。但由于多方面的原因，我市现有地下各类专业管线的资料残缺不全，且有关资料精度不高或与现状不符，造成在建设施工中时常发生挖断或挖坏地下管线，造成停气、停水、停暖、通信中断、污水四溢等严重事故。另一方面，我市现有的地下专业管线的资料都是由电业、电信、自来水、煤气、市政等各自单独管理，各自为政，缺乏管线综合并且都是以图纸、图表等形式记录保存，采用人工方式管理，效率低下。随着时代和科学技术的发展，城市的现代化步伐日趋加快，城市建设、管理、发展的矛盾日益突出。采用高新技术和方法来高效管理地下各类专业管线，满足决策、管理部门和施工单位的需要已成为当务之急。

丹东市GIS系统下的城市综合管线信息子系统的开发，充分利用现今蓬勃发展的地理信息系统技术，实现各类专业管线、管孔、井盖等的信息输入、管理、查询、横纵剖面及各类专题图的绘制、地形和各专业管线的1:500、1:1000图幅和自定义图幅输出等等功能，满足了地下各类管线的规划、勘探、维护、施工和管理的需要，为规划、设计、施工等部门提供准确可靠的地下管线的分布、走向、埋深等状态信息及各专业属性信息，并为将来系统进一步扩充和发展奠定基础。

城市综合管线信息子系统已经在城市规划、建设与管理方面发挥了重要作用，主要表现在如下四个方面：

1、改变了传统管理方式，提高了工作效率和管理水平。原来对城市地下管线现状不清，资料不全、不准确、不现势，管线档案纸介质存储，以人工管理方式为主。通过普查，查清了地下管线现状，实现了管线信息的数字化与信息化管理，促进了地下管线管理的科学化、规范化。

2、产生了显著经济效益、社会效益和环境效益。因为建立了地下管线的准确、现势数据库与信息系统，并且及时为城市建设与施工提供信息服务，避免和减少了多起挖断地下管线事故，同时对改善城市面貌和投资环境产生积极影响，为构建数字城市创造了条件，为有效、及时实施管线信息动态更新，实现管线信息资源共享奠定了良好的基础。

3、搭建了地下管线安全预警决策的平台。城市地下管线与生产生活与政府行政直接密切相关，按照科学发展观和构建社会主义和谐社会、资源节约型社会、环境友好型社会的要求，管线信息化工作，将为及时依据准确的管线相关信息，制定应急抢险方案，满足防灾和应付突发性重大事故的需要等提供条件，对保证城市地下管线安全运行具有重要意义。

4、带动了城市地下管线检测技术的应用与发展。随着地下管线信息化建设的推进，专业管线运行监管信息日益倍受关注，管道泄漏探测、腐蚀检测与评价等地下管线安全与健康状况检测技术的应用相对日益活跃，为地下管线维护决策提供了有益信息，为保证地下管线运行安全、促进地下管线变被动为主动管理发挥了重要作用。

五、GIS在城市规划管理中的应用

城市规划管理是组织编制和审批城市规划，并依法对城市用地的使用和各项建设的安排实施控制，引导和监督行政管理活动，它是“数字城市”中城市信息化建设的底层，也是衡量城市信息化建设成功与否的关键指标。

按照传统的方式，规划部门通常是利用文件和图纸等来管理规划数据，其缺陷是规划数据的空间实体与属性信息脱节，数据更新、维护、查询、共享比较困难。而GIS技术完全解决了上述问题，其在规划数据管理上有着广阔的应用前景，为规划管理提供了强有力的帮助。

丹东市城市规划管理信息化的发展目标是在市规划局的指导和统一部署下，广泛地开发、利用信息资源，逐步建设城市规划管理信息系统，信息网络互联互通，实现城市规划管理网上作业，推进内部办公自动化、公文交换无纸化、管理决策网络化、公共服务电子化、全面实现规划管理系统信息化，使其做到程序规范、法制健全、申报简捷、过程透明、尊重民意。

1、丹东市城市规划业务应用系统是在市规划管理部门内部局域网环境下，以基础地理信息为基础，把城市规划管理中海量空间信息和各种非空间信息有效的集成起来，解决管理、查询、检索、处理、分析和统计等问题，实现城市规划信息的有效管理和规划管理业务的办公自动化，提高城市规划和业务管理工作的科学性、质量和效率，充分有效地利用城市空间信息为城市规划管理和决策服务，满足城市建设和发展的需要。

2、城市规划电子报批是城市规划管理实现自动化办公的必然要求，也是无纸办公的基础工作。城市规划行政主管部门在审批规划时，传统做法是将报送的规划成果，特别是城市规划的技术经济指标通过人工统计再一次进行量化计算，工作量很大，精度也不高。电子报批是解决这一繁锁工作和保证精度的很好办法，同时对城市规划信息系统实现自动储存、归档和信息动态更新的重要途径。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。

3.城市规划与管理辅助决策分析模型是利用GIS等先进技术辅助政府部门进行城市规划与管理方面的分析和决策。一般较实用的辅助决策分析模型包括：（1）项目选址分析模型，主要用于重要项目的选址分析和决策；（2）道路拓宽分析模型，主要用于道路改造拓宽分析；（3）旧城改造分析模型，主要完成旧城改造的信息查询统计、拆迁人数、面积计算，拆迁损失和投资估算等；（4）道路断面结构分析模型，提供任意道路的断面结构分析图。

4、城市建设决策咨询服务系统是为了及时有效的解决政务和业务信息沟通渠道，充分共享信息资源，提高办事效率，节约管理成本，可为政府及时有效的决策提供信息支持。系统在丹东市政府专用网的支持下，实现政府各有关部门信息系统的联网，以建立城市建设信息共享机制。

六、结束语

以计算机为基础的GIS技术的发展，为城市规划行业提供了广阔的应用前景，GIS系统的建立，可为城市规划和城市建设提供多专业、多层次和多目标的综合服务，并为政府部门提供辅助决策功能；可提高工作效率，实现管理的科学化和自动化，使城市规划行业的规划管理水平满足现代化城市的需要。丹东市GIS系统将会在今后城市的发展建设中发挥重大作用。

参考文献

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