芻議數字化城市建設中地理信息系統的運用

曾政祥　艾淑華

[摘要]隨著當前社會對城市規劃的要求的不斷提高，地理信息系統技術在城市規劃和發展的作用越來越為突出。本文主要闡述了地理信息系統的概念和功能，并對該系統在規劃中的應用方式進行分析，從而為調查研究得出了可靠的理論分析依據。

[關鍵詞]地理信息系統 數字化城市 應用

[中圖分類號] P271 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-200-1

作為全球化的信息重要載體地理信息系統的應用，是在計算機軟硬件技術支持下采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數據或圖形產品的計算機系統，GIS技術在全球范圍的迅速發展及其具有的強大生命力是與其對地學信息的處理功能強大而緊密相聯的。

1地理信息系統的基本概念及發展現狀

地理信息系統國際認可的翻譯是GIS，它是利用現時代的計算機系統和數據采集庫來處理地理空間的一個系統，是將地理、測量、幾何、計算機和地理融合的一項綜合性十分強的技術。

在20世紀中期，計算機的騰空問世標志著信息革命的開始。信息是一種巨大的物化力量，同時是一項很重要的社會資源和動力，這使得人們的生活模式、價值觀等發生了改變。人們的重點不再是單獨的物質生產，而是對已經采集到的數據進行分析、整理、利用。

我國GIS研究工作開始于80年代開始步入正式發展階段，中國科學院遙感應用研究所成立，它是我國第一個地理信息系統研究室，我國開始探討計算機在測量、地圖制圖和遙感領域的應用。幾年間就在理論探索、局部系統建立、技術隊伍培養等方面取得豐富經驗；到90年代，GIS研究作為政府行為，列入國家公關計劃，GIS快速發展，有了一批專業的科研隊伍，不同規模的實驗室開發了一系列空間信息處理和繪圖軟件，并積極開展國際合作等； 到1996年以來，GIS被原國家科委作為獨立課題“重中之重”科技攻關計劃，GIS基礎軟件技術得到全面加強，出現有自主權的GIS軟件，我國GIS產業化已形成。

2地理信息系統的功能

GIS是信息系統和空間數據結合產生的技術，在依托基本功能的數據數據收集、管理、分析、輸出后，GIS還利用空間分析、建造模型分析、網絡分析、數據庫對比、模擬環境等，延伸出了更多的應用功能，全方面滿足用戶的需要。

2.1基本功能

（1）數據的采集與編輯，用于獲取數據，保證GIS數據庫中的數據在內容與空間上的完整性。（2）數據轉換與處理，保證數據在入庫時內容上的完整性，邏輯上的一致性。（3）數據的存儲和管理功能地理信息數據庫管理系統是數據存儲和管理的高新技術，包括數據庫定義、數據庫的建立與維護、數據庫操作、通訊功能等。（4）制圖功能根據GIS的數據結構及繪圖儀的類型，用戶可獲得矢量化的地圖或柵格地圖。（5）空間查詢與空間分析功能包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、數字高程模型的建立、地形分析等等。

2.2資源管理

GIS應用較多的領域也就是資源的收集、管理、解析，這也是目前發展比較成熟的，同時也包括地理地貌、森林、土地等管理，野生動物的分布研究與保護，稀缺資源的發現和空間分布研究等，GIS可以通過一個有機整合的系統，將這些數據收集后通過客戶端的輸出，將其轉換為人們日常接受和所熟悉的數據圖表，為資源的整理利用提供有利的依據。

2.3城市與區域規劃

GIS在實際應用中，城市的規劃人員可以利用其對交通的流量數據、土地的利用率、人口的密集分布等數據進行分析，從而得出道路的等級預測，而工程規劃的技術人員可以利用其對地理地質、人文環境、水文等數據的結合，進行路線的設計和虛擬模型的建立，而在政府施工來講，利用GIS來幫助規劃、土地利用、開發等分析位置展開工作，是實現區域的規劃更加科學和人性化，滿足城市發展的重要前提。

2.4國土監測

GIS還有遙感應用，可以非常有效地應用在森林火災、地震、洪水等監測上，例如防洪：通過建立數據地形和模擬實驗，可以計算出若干個的泄洪區域內部的土地面積，確定洪區內的房屋損失和財產的損失等，確定人員轉移的最佳路線，保證用最快的速度應付突發的災難。

3地理信息系統在城市規劃中的應用

3.1應用領域

利用GIS技術可以進行城市的規劃輔助設計、工程選址等工作，還可以進行城市管理的規劃控制、輔助決策工作。

3.2土地管理

土地的輪廓和有些人不能到達的區域，利用GIS可以有效監控土地變化和對其進行管理。

3.3生態環境模擬

利用GIS可以幫助實現區域的生態規劃、環境分析、環境影響、污染處理決策等，是環境與區域可持續性發展的決策支持。

3.4基礎設施管理

城市的基礎的設施廣泛地應用在城市的每個角落，是一個城市生存的基本，它們的設計、搶修、日常的維護都可以利用GIS來完成，可以大大提高工作的效率。

3.5 GIS的優勢

收集資料的全面性、客觀性、速度性，在資料的分析上面，錯誤性減少，輸出的信息量清晰明了，規劃和管理上面非常便利和效率極高，因為城市系統如果詳細到細枝末節是一個很復雜和多層次的系統，GIS是一個在規劃上面提供很大幫組的輔助工具。

4調查研究和數據采集

GIS作為一種重要的分析方法，同城市規劃中的其他分析方法一樣，要有準確、詳實的數據，GIS的應用前提是必須有詳盡而真實的數據，數據來源至關重要。數據采集深度要求不同，除了一般地理信息系統分析所需要的基本數據外，在規劃組織編制前期必須根據規劃目標和任務對一些特殊數據有清晰的認識，有針對性地收集。GIS分析的重要特征是對三維上連續分布的空間數據的處理，但在數據采集過程中，空間數據與屬性數據同等重要。

作為城市規劃人員在分析過程中仍要解決以下重點問題：因為每個專業的領域是不相用的，每個專業采集的資料也不同，有的是可以直接應用有些是不行，所以要根據任務重點分析，綜合管理數據?，F有的基礎數據往往是二維的，和一些人工測量，還是要由工作人員輸入換算，所以工作量也是繁多。

GIS在作為重要的城市規劃分析手段和工具，需要借助一定的平臺處理數據分析數據，目前GIS系統軟件和應用軟件日趨成熟和完善，我國在這個方面的發展技術和應用也日趨完美。

5結語

GIS在城市規劃當中是一項新的技術，但是其也應用于我們日常的生活當中，這一切都與我們的生活息息相關，我們應該要好好利用好這一技術，讓其跟上日新月異的社會步伐，為我們帶來更多的便利和生活樂趣。

參考文獻

[1]張勇 淺談地理信息系統在城市建設中的應用 北京測繪，2005年第04期.

[2]尹妍 淺談地理信息系統在數字城市建設中的應用 科技創新導報，2010年第08期.