GIS在城市规划设计中的应用问题研究
摘要:由于社会对城市规划设计的要求越来越高,城市规划设计的范围不断扩大,依赖的信息涵盖了城市的过去、现在和将来,这些信息涉及面广、信息量大,传统的人工作业和分析手段远远不能满足城市规划设计的要求。如何合理利用大量的不同信息,通过计算机和gis技术分析组合使其变得易于操作和理解,如何针对规划设计中的各个流程提供有效的相应模块化应用手段,成为城市规划设计方法面临的新挑战。
关键词:gis;城市规划;设计;应用
中图分类号: tu984文献标识码:a 文章编号: 一、gis技术对城市规划设计的影响
第一,是规划设计理念的变革,传统的设计方法是立足于图纸,而图纸所表达的内容是静态的终极状态,缺乏连续的考虑。而gis使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高,为城市规划师提供了一个直观和理性的工具。通过对数据库不断的更新、移植,实现动态的可持续的规划,从而实现了规划上的从静态到动态上的转变,这对整个规划体系来说都说是种变革。 第二,是给规划设计手法带来了质的飞跃。城市规划主要涉及到大量的社会、经济资料基础数据、地理空间数据等等,长期以来在缺乏有效的快速准确的辅助信息分析工具的情况下,主要是规划设计者从个人主观出发,以感性的角度来分析处理基础数据,缺乏对基础数据的理性分析,主观随意性较大,而且人工处理大量数据
时速度慢,效率低。gis可以管理大容量的数据,支持多种形式的空间数据,提供良好的数据维护更新能力,以及查询、叠加、聚类、网络、邻近空间信息的能力,对城市规划空间分析的理性化具有重要的意义。gis介入城市规划领域,提高了规划设计的效率,缩短设计周期的同时保证了规划成果的质量。
第三,增强了城市规划决策分析的合理性,gis对空间数据具有强大的分析能力,可以辅助规划师更好地通过对规划方案的模拟、选择、评估等进行规划决策。通过gis的运用,可实现对规划区内社会、经济、自然条件等各要素的多因子叠加分析,进行如规划区地质灾害预测和评估、城镇土地分等定级以及规划区社会经济发展预测等;通过图层叠加缓冲区以及最佳路径自动匹配等空间分析,从而实现对规划区的空间规划如居住区、公园广场、公共设施的选址、人流车流最佳路线的安排等等,而这些是传统设计手法所无法完成的。
二、gis应用于城市规划设计中存在的问题 (一)gis应用工程自身特点方面存在的问题
gis在城市规划设计中的应用尚停留在gis功能简单应用的阶段,如基本的叠加、拓扑、简单的网络分析。在规划领域的具体问题解决中,仅靠这些简单的空间分析功能往往是不够的,必须与城市规划领域的专业分析模型相互配合,才能完成问题的分析解决。而gis技术与城市规划领域的专业分析模型的集成与整合使用,由于牵涉到规划行业知识构成和人员配备构成方面的缺陷,形成了
gis在城市规划设计领域产业化应用的技术鸿沟。 (二)城市规划的自身特点方面存在的问题
(1)国内目前物质规划阶段的特定约束,目前,在城市规划的实际业务领域,仍以传统的物质性规划为主,对背景分析、趋势预测、论证、影响评价的要求不高,在规划编制的工作与成果中体现得并不多。规划专业队伍也不健全,这些都对gis的应用带来很大影响。
(2)城市规划领域的特殊性,城市规划的特殊性也决定了gis在城市规划中应用的局限。gis的运行需要一个固定和绝对的环境,但城市规划包含了社会和物质两方面因素的内容,有些问题存在着主观性、随机性和抽象性的特点,gis处理比较困难。另外,城市规划工作的具体过程是不固定的,很多工作的内容不规范。城市规划的不固定性要求的是一个弹性的系统,这也对gis的应用提出了挑战。
三、gis在城市规划设计中的应用策略 (一)空间处理建模
geoprocessing是由esri公司提出的新概念,是一种对已有数据进行操作产生新的信息的途径,在arcgis 9 desktop软件中将其阐释为“采用定义好的操作,处理一系列输入,产生新信息来回答空间问题的过程”,业界通常称之为地理处理或者空间处理,本文将其定义为空间处理。
从空间处理的角度看,gis是一套用来从现有的数据集获取新数
据集的信息转换工具,这些空间处理功能从己有的数据集提取信息,然后进行分析,最终将结果导入到数据集中。gis空间处理是通过对己有数据的分析操作得到新信息的过程。许多gis行为中都使用空间处理来进行批处理。可以使用空间处理功能产生高质量的数据,对数据的质量实行检查,以及进行建模和分析。arcgis将gis看作3种视图:地图、数据集、空间处理模型,分别对应于其产品的arcmap,geodatabase,geoprocessing,结构如图3-1所示。我们针对城市建设发展问题所构建的城市规划方案很多都是空间处理模型,所以,对空间处理的研究更具有实用价值和意义。 图3-1 arcgis系统结构图
(二)空间处理建模在城市规划设计中的应用领域
城市规划设计业务过程分为规划前期准备、规划方案编制、规划成果包装三个阶段,gis技术在这三个阶段的分别侧重于信息统一管理、规划分析决策和规划数字成果三个方面。空间处理建模是gis应用在城市规划设计中时所采用的一种技术措施,在信息统一管理方面,使用空间处理创建的模型能保证数据的质量和完整性,且能够执行重复的质量保证和质量控制任务。在城市规划决策分析方面,空间处理建模对于规划决策分析来说是一个重要的手段,通常的建模应包括为预测和选择评估而建立的模型。规划制图方面,模型可以被用来快速获得多比例尺的地图,完成地图综合操作以及为打印高质量的地图产品自动执行许多绘图质量控制的工作流程,还可以提供基于gis标准的规划成果数字产品,使规划管理部门可
以得到直接为gis系统所接受的规划成果,方便规划管理部门更好地利用gis技术优势,为城市建设与规划管理实现办公自动化服务。 (三)空间处理建模在公共设施空间选址中的应用
公共设施包括学校、医院、商场、停车场等。它们有共同特点,与人口数、交通便利程度、土地利用情况,地形地貌等有关。随着我国城市规划的不断发展,在城市中有一定的服务半径,需要一定数量服务对象的服设施也在不断增加,如中小学、幼儿园、商业网点、煤气站点等等。而且这些设施布局的合理性直接关系到城市居民对城市生活的满意度。布局的合理性主要考虑设施的服务区半径和服务点的位置,要选择位置适中,达到服务范围最优化的位置就需要综合考虑各项影响因素,不同的因素以及相同因素由于距离的远近所产生的影响力不同,通过专家打分,层次分析法等手段给各个因子赋值,采用一系列的空间分析工具将这些因素叠加,加权合并,最终得到公共设施的合理设置位置。这个复杂的过程必须建立合理的模型来执行才能收到事半功倍的效果。 参考文献:
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注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
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