摘要:地理信息系统给规划编制领域带来巨大变化,本文对GIS的基本认识,以及GIS在规划编制领域中不同阶段的应用,并举例说明GIS在规划编制专业应用越来越广泛。
关键词:GIS 国土规划 应用 空间分析
1. 引言
GIS与模型、地图以及网络数据集成等方面的收集、分析等,地理信息系统在规划编制中的应用广阔。
规划编制内容需要采集、分析、处理、表现地块的与规划区地表空间相关的空间信息与属性;所以地理信息系统能整合多种来源形式的数据,为规划编制提供必要的信息和GIS相关的技术,同时可以提供数据管理系统、决策系统等。GIS应用到规划编制领域,从政府规划管理向教学及规划编制扩散。
2. 地理信息系统的基本认识
2.1 GIS的概念
GIS定义在表述上有几种,但核心意思比较一致。定义为对地理信息进行输入、输出、编辑、显示、查询、制图、分析的计算机应用技术系统。
2.1 GIS的技术特点
1) GIS 将地理大地坐标和数据格式的空间数据和属性数据进储存、调用,其数据结构结构类型主要分为:矢数据结构和栅格数据结构。
2) GIS 具有特性双向调取检索、列表、统计和制图等功能,并且能按照特定给出的范围进行图形编辑和输出空间分布数据;另外,GIS 还具有很强图形功能。
3) 可为用户提供空间数据多因子空间叠合,分析、综合评价、预测、模型模拟优化等功能。
2.3 GIS的功能
地理信息系统的功能分种:(1)采集、检验与编辑;(2)格式化、转换、概化;(3)存储与组织;(4)分析;(5)显示。在分析系统菜单中,空间分析与模型分析功能为地理信息系统的高级功能。
2.4 GIS的应用
它在进30多年内的发展,并广泛应用于资源、勘测、环估、国土空间规划与管理、军事公交、水利电力、区域发展规划、公共设施管理、交通安全、农林牧业等领域,为一个跨学科、多方向的综合应用。
3.GIS在规划编制不同阶段中的应用
3.1 GIS使用主体对象的特征
规划编制有多种尺度、作用、阶段涉及各种人员和机构。规划的功能可以分为三大类:(1)行政管理;(2)开发控制;(3)规划编制。前者是管理的工作,规划编制中往往包括非常规性、战略性的内容。规划的空间尺度可以是整个城市、城市中的区块,同时也可以是一个街区、地块。与其密切相关的主体机构涉及土地、交通、住房、土地开发、环境保护等。
3.2 GIS空间使用的特征
1)不同的目的,使用技术与方法比重大相庭径。数据维护及管理、地图显示识别、简单空间分析在工作中经常用到,而空间模型则更多应用于具有区域战略性规划编制中。日常行政管理和开发控制只要包括:土地使用变更的档案记录;专题制图;建设基地设计方案审查;建设申请处理;土地使用权管理;土地可用性、可开发性的检测;建筑容积率、面积登记;大型公共性设施选址环境影响评价;污染和土地废气登记;公共设施的服务设施及可达性分析;市政设施的社会需求、短缺分析。
2)不同的规划阶段要求的数据类型、处理方法技术也不同。栅格数据在区域战略性规划中较为适用,因为涵盖的地域面积大不需要高分辨率。栅格数据的处理速度较快,特别是在空间叠合、临近分析方面,计算方法相对成熟。矢量数据主要用于分区及社区的详细规划编制中,因为覆盖的地域面积较小,空间分辨率较高。
3)在空间规划与管理、交通、住房、土地开发、环境保护等机构,GIS都有着广泛而不同的应用。
典型的例子有选址和土地使用性评价,交通领域的网络分析、路径选择、公共服务、市政设施的容量设置、选址可采用资源分配方法,环境规划和管理中经常使用邻近区和空间叠合方法。对不同机构、不同专业所使用的模型进行整合也是一种趋势。
4)规划的阶段不同,GIS的作用也不同。
4.基于GIS的规划编制空间分析
4.1 规划编制空间分析的内容
地理信息系统在空间国土规划编制领域应用的高层次目标是决策支持,而决策主持的核心必然是空间分析。通过规划编制宅问分析.可以揭示城市空间相互作用关系.用地属性与用地之间的关系,自然条件与城市骨架结构、绿地生态系统、水系统等之间的关系,城市发展演变过程中额物质、能量和信息流动的空间规律等等。在实践应用中.空间分析通常有五种主要类型。
(1)比较分析。比较分析的主要目的.是通过城市结构要素的时间序列变化分析和空间序列的相关与对比分析.发现关联性和结构模式:通过比较分析、不但要能反映城市结构要素变化的数量.而且要能反映其空间位置和空间分布的变化状况,使规划师能够认识城市空间发展的内在规律,把握城市未来发展的基本趋势。
(2)预测分析。预测分析是根据城市发展的内在规律,通过各种类型的预测建模,分析今后一定时期内城市中人口、用地、经济等方面要素的数量增长和空间分布的变化,发现可能出现的各种问题以及由此而涉及到的其它城市要素的空间范围和数量。在预测分析的基础上,可以制定正确的政策措施来引导城市结构要素在空间上的合理布局与组合。
(3)优化分析。规划编制的制定涉及到社会、经济、环境等方面的许多因素.优化分析就是通过大量规列数据的综台与转化.在多因素综合影响的条件下实现用地方案或发展目标的相对最优。规划选址、城市功能区划分、规划方案评价、环境质星评价等问题都可以进行优化分析。
(4)统计分析。运用回归分析、相关分析、主成分分析等方法,确定数据库属性之间存在的函数关系或相关父系.应用于规划编制中的单因素不同状况统计,多因素交叉统计、颊率统计等运算。
(5)规划模拟。规划摸拟是以可视化方法模拟规划方案的实施过程通过扩展分析和指标统计等方法从模拟的结果中直观地了解规划方案实施以后城市的状况和经济发展水平.及其空间结构与形态。
4.2 规划编制空间分析应用
空间分析征规划编制工作中具有极其广阔的应用领域和发展前景.充分运用地理信息系统所提供的空间分析功能,将从根本上改变规划编制空间研究的认织方法和操作手段.使规划编制由主观经验决策模式向科学、理性决策的方向发展。
4.3 规划编制空间分析的意义
地理信息系统核心功能在于空间分析技术方法,在规划编制领域同样具极其广阔的应用。规划编制空间分折的实践意义在于:分析和研究城市空间实体之间的柑互作用关系以城市空间的发展模式.并以此作为规划编制、指导城市建设的依据。空间分析技术方法的应用、提高了规划编制对各类规划基础数据的分析处理能力以及对于未来城市发展的预测、模拟和优化能力.使规划能够在理性的综合分析的基础上做出科学的判断与决策。
在空间研究的深度方面,由于空间分析方法实现了图形数据与属性数据的一体化分析处理,因此,不仅能够透过城市空间现象的表面对其内在的空间关系进行深层次的分析研究.而且还能在把握城市空间发展演变机制的基础上,对城市的未来发展进行较为可靠的预测模拟与优化调整。
结论:地理信息系统给空间国土规划编制带来新的分析手段、管理、审批、数据化云平台,以及不同阶段的应用,并举例说明GIS在规划编制专业应用越来越广泛。
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