摘要：目前，随着科学技术的快速发展，GIS技术在城市规划领域的逐步普及，其空间分析功能在城市规划设计领域中的应用越来越受到城市规划师的广泛关注。本文通过阐述空间分析的概念、功能及其给城市规划设计带来的诸多变化，结合工程案例重点探讨GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用。
关键词：GIS空间分析；城市规划设计；应用
引言
GIS主要是以地理空间数据库为核心基础，在地理研究、地理决策服务的过程中起到了一定的推动作用，它能及时获取到动态的地理位置信息。1990年以来，随着空间处理技术的日渐成熟以及计算机制图的应用普及，GIS技术开始广泛应用于城市规划领域，其能够在一定基础上对空间数据进行图形表达，并对属性数据进行空间分析，GIS技术强大的空间分析功能为城市规划设计提供了条件。
1GIS空间分析功能简介
空间分析（SpatialAnalysis），是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和分析空间信息，是地理信息系统（GIS）的核心内容之一。GIS相对于计算机辅助绘图系统（CAD）的最大优势就在于它具有对空间信息的提取和分析功能。ESRI公司推出的ArcGIS软件提供了强大的空间分析工具，它的空间分析功能主要包括空间分析模块、3D分析模块、地统计分析模块、网络分析模块、跟踪分析模块等。运用arcgis的这些模块可以在栅格数据和矢量数据集成的环境下进行空间分析操作，通过分析，探寻空间数据间的关联信息和一般规律，从而解决面临的各种的空间问题。ArcGIS的空间分析模块主要是建立与问题相对应的表征模型或者过程模型，在模型的基础上进行空间分析，分析方法包括网络分析、缓冲区分析、空间统计分析、拓扑叠加分析等。
2GIS技术与城市规划
2.1GIS技术适应城市规划设计的需求
随着科技的进步与发展，结合先进的技术理念，现代城市的规划与设计需要符合现代城市规划领域规划与管理信息的标准。计算机辅助绘图系统(CAD)普遍应用于传统的城市规划工作过程中，主要通过点、线、面将矢量数据储存。CAD具有较少的属性数据、属性查询不便、没有空间数据库、浏览与使用功能单一等缺点，而GIS技术可以结合对象的空间位置信息及其相关属性数据，能够在一定程度上有效避免CAD软件技术的缺陷，弥补传统城市规划单一的文字描述、单一的图形展示的不足，可以将城市规划的空间位置信息可视化表达，从而满足现代城市规划与设计的新需求。
2.2GIS技术能够提高城市规划的合理性、科学性
GIS空间分析功能可以有效利用空间数据库对相关数据进行细分与管理，进而快速便捷地生成各种规划用途以及表格、报告等，在一定基础上可以做到对动态进行更新与增补，能够便利相关技术工作人员对GIS软件进行二次开发与升级。在近几年GIS技术发展中，将其空间分析功能与卫星遥感技术进行有机结合与统一，在一定程度上促使数据的信息含量得以大幅度增加，进而推动现代城市规划设计工作的稳健发展。与此同时，在基础数据连续更新的情况下，仍然可以长期地、持续地使用，能够使现代城市的管理者有效获取最新的数据并加以使用，从而有助于成本的节约和工作效率的提升。
3GIS在城市规划设计中的应用
3.1GIS在模拟预测中的应用
城市规划涉及城市的整体发展战略，包括城市方方面面的发展、发展趋势、建设规划和预测。
GIS可以利用其技术通过前期的数据采集，利用回归方程进行数据预测，然后利用GIS的空间叠置分析功能、缓冲区分析、拓扑分析等将所有的要素预测状况进行综合分析，从而得出相对合理的预测结果，GIS是否能够对城市规划进行有效模拟预测在于回归分析的模型是否准确，与GIS的结合是否匹配。随着GIS的不断完善，其各模块也在不断完善中，在城市规划中的模拟预测也越来越重要。
3.2GIS在地下空间规划中的应用
GIS在地下空间规划中的作用巨大，其拥有大量的地下空间的相关数据，通过对GIS地下空间数据的整理和分析，并找到与其相关的地上建筑物的一系列相关数据，分析地下空间和地上建筑物的关系，进而进行综合的分析和判断。地下空间的规划和施工是一项难度较大的事情，通过GIS可以大大降低地下空间的规划和施工难度，GIS利用其有效的大量数据，利用当前先进的计算机技术对地下空间进行彩色图像的构建。可以有效地实现整个地下空间的位置和空间定位，进而形成完整的地下空间规划资料和技术归纳。GIS还可以通过其文字记录、图片记录、影像记录等功能对当前的地下空间进行完整的、更有效的记录，进而为地下空间的规划进行服务。
3.3GIS在城市景观规划中的应用
GIS在城市景观规划中的应用同样是较普遍的，其可以根据城市的某区域的小区数量、人口数量、周围绿化情况、经济商业配备情况、教育资源情况等等进行相关的数据的搜集、整理和分析，最终形成一个完整、直观、全面的图层。有了这个基层图层，设计人员可以根据客户的要求增加或者缩减当前的图层，以符合当前客户对景观规划的具体需求。GIS还可以对已经做好的景观规划随时作出调整，并可以做出若干的设计方案，以供相关专家和客户的选择，以做出最适合、最匹配的需求方案。
3.4GIS在城市防洪规划中的应用
GIS在防洪规划中的应用主要是指有较大河流或者湖泊在城市中的城市规划。我国是一个幅员辽阔的国家，长江和黄河是我国两大河流，其支流都流经我国很多城市，尤其是一些城市的河流水量较大。在这样的背景下，研究城市的防洪规划就显得意义重大了。在过去很长的一段时间内，我国涉河城市的规划往往对河流的考虑不够，甚至都没有考虑河流对城市的影响，导致我国很多城市的防洪规划十分糟糕。通过GIS的利用，在对城市的防洪规划设计中，可以建立有效的模拟模型，通过河流历年的流水量分析最大流水量的年份和月份，并找出其中的相关规律。采集和整理数据后，才能有效地做出防洪设计，例如堤坝的高度，附件桥梁的涉水深度，城市下水道的排水能力等。
结语
综上所述，GIS技术与传统的城市规划方式相比较，更能够适应城市规划设计的发展要求。本文首先从GIS空间分析功能出发，对该技术的运用步骤与基本流程进行简单说明，接着对GIS技术与城市规划相结合发展进行分析，并对其在城市规划设计中的应用进行研究，最后结合实例对GIS技术在城市规划的不同方面的应用进行了探讨，从而为GIS技术在城市规划中应用的广度与深度进行拓展打下坚实的基础。
参考文献
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