城市规划地理信息系统应用分析
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［摘要］近年来，我国一直致力于城市化建设并且取得了一定的成果，我国是人口大国、地理大国、也是现代工业化大国，在这样的国家对城市规划、城市化建设的现代化要求是很高的。在城市规划中，地理信息系统的发展为国家的城市化建设添砖加瓦同时地理信息系统也在城市化建设的应用实践中不断更新进步。本文将围绕城市规划中地理信息系统的应用展开，共同探讨地理信息系统在城市规划中的应用研究。
［关键词］城市规划；地理信息系统；应用
互联网时代我国的科学技术也进入了发展快车道，城市规划领域也获得了互联网时代带来的红利，插上了现代化高科技的翅膀，地理信息系统应运而生并且在城市规划中发挥着越来越重要的作用。地理信息系统的应用减少了很多人工操作避免了很多误差的产生，提升了城市规划的精确度。同时，地理信息系统可以帮助人们建立模型，能够更立体，更直观地了解所测地区的地质条件、地理位置的详细信息，并提供相应的规划方案。
1对城市规划中地理信息系统的认识
1.1地理信息系统的概念
地理信息系统是指在计算机系统中通过相应的测绘软件把各种相关的地理信息按照一定的空间分布规则和属性规则进行输入、存储、管理、制图等，并且可以将数据信息按照一定的要求进行展示的综合分析和应用的技术系统。地理信息系统是一个综合性的集成平台，在对相关的数据进行输入后可以按照一定的运算程序进行数据处理，按照人们的需求，得出相应的结果。
1.2地理信息系统的构成
地理信息系统主要由计算机硬件、软件系统、地理空间数据库和系统工作人员构成。计算机硬件系统的应用主要是对获得的相关地理数据信息进行储存；计算软件系统的作用主要是对输入电脑系统的数据进行筛选、整理和分析；数据库则是一个大型的数据综合处理平台，负责整合数据并在人为操作下形成成果。系统的工作人员则负责进行前期的数据整理输入以及整个过程中的操作处理。这是一个半自动的信息处理系统，大大提高了现代城市规划的工作效率，也让城市规划更加现代化、更加专业化和可视化。
1.3地理信息系统在城市规划中的重要性
传统的城市规划主要依赖人工操作，除前期的测量分析外后期还要进行数据处理、再加工、分类整理等操作，然后根据所得的处理结果形成图表，这是一个非常复杂的过程。由于这个过程中会有很多需要进行数据处理的部分，所以在传统的城市规划中很容易出现偏差，人工绘图与电脑合成的一大缺点是不够精确、直观。地理信息系统引入城市规划工作中后，大大提高了城市规划的效率和准确性，而且可以形成大数据管理平台，能够将数据分门别类的储存好，并且随时可以根据需要进行调度重组。
2城市规划中地理系统的技术要点
2.1获取、整理地理信息
在城市规划中最复杂的就是地理信息的获取采集，因为地理信息的获取与环境密切相关，也受到环境的很大影响，许多地方地理环境复杂，位置险要这给地理信息采集带来了很大的困难。地理信息系统的引入便可以有效解决这个问题，地理信息系统可以在人工的操作下对相关的环境进行细致地测量并可以得到较为精确的结果，既提高了地理数据的准确性，也提高了工作效率降低工作了风险。地理信息系统还可以通过数字化仪和扫描仪输入信息，并将输入的信息采用栅格或者矢量方式在计算机硬件系统中进行储存，并且可以通过软件系统进行数据处理，以图示的方式展示在人们面前。
2.2将信息进行的有机处理
地理信息系统中的计算机软件系统的功能便是对相关地理数据进行处理，在计算机软件系统中，人们可以将输入的数据按照提前预设的计算机程序进行处理，并通过现代数字化技术进行数据分析、数学建模。利用这个系统我们可以将获得的地理数据通过数学建模将相关的地理位置用3D的形象展示出来，人们可以更直观地感受相关的地形同时也提高了相关数据的学术价值。地理信息系统可以将复杂的地理数据与相应地理位置的空间属性配对组合进行整体分析，再由该系统对信息进行向量分析，当相应的拓普数据正确时，就可以对还未转化的数据进行二次整合，让这些数据成为可以直接被这个系统识别的数据，在这种情况下就可以让不同来源的数据通过该系统进行融合，并结合原来的数据进行二次分析。
2.3通过地理信息系统对数据信息进行分析处理
地理信息系统的数据库部分是一个大型的数据集成处理平台，可以按照预设的系统模式进行数据的校对、管理、分析。近年来，云概念在国内兴起，这是一项以互联网平台为基础的高新科技，可以在网络上建立十分庞大的空间进行数据的储存，地理信息系统的数据库系统与云概念类似。通过数据库，管理人员可以系统性的调动数据，通过GIS技术的分类功能，将不同类型的数据进行分类处理，也可以利用云技术将大的地理数据信息进行分化处理。空间分析技术是地理信息系统的核心技术之一，工作人员利用空间分析技术在对地理信息进行空间分析的时候，会同时将多学科之间的知识与当前的数据相融合，通过计算机系统预设的一系列复杂的运算程序帮助工作人员对相关的地理信息进行模拟预测。这是一项非常重要的工作，国家的地震预警、洪涝预警等都是由城市规划人员通过地理信息系统进行监测的结果。
2.4对数据进行有效的存储管理
地理信息系统与通常情况下的数据库不同，地理信息系统储存的信息量较大，并且位置数据与信息数据有着十分紧密的关联，其数据应用范围也比较广泛。地理信息数据能将数据集中进行整合处理分析，并且在这一过程中几乎没有多余数据，数据与系统是互相独立存在的，因此地理信息系统能够有效地对数据进行存储管理。随着时代的发展，科学技术与地理信息技术能够得到结合，因此能够利用计算机强大的推测运算能力来对地理信息数据库中的信息进行更新，并综合利用这些数据信息通过应用程序算法与构建模型在短时间中规划出多种处理方案，根据实际需求再进行进一步筛选，最终设计得到最合理科学的方案；并且通过计算机技术构建出多种可供选择的模型与方案报告，利用地理信息数据较易更新修改的特点，顺利完成对城市规划的监管控制以及设计管理。
2.5地理信息系统更利于进行规划决策
地理信息系统在对城市规划的应用中最为理想的效果便是对决策决定的影响，而对决策影响最为重要的基础便是对于空间数据的分析。地理信息系统能够对信息数据进行折叠处理，缓冲分析处理、拓展空间分析、空间集合处理等多种关于空间的分析，在对城市规划的分析处理中，通过这些空间分析能够有助于设计师对设计方案进行更好地规划与模拟，从而通过评估规划方案，更快速地选择决策出最合理科学的方案。通过应用地理信息系统，设计师能够根据现实需求得到各种分层数据进行整合，处理成各种必需的综合数据，并应用到自己的设计规划方案重。比如在对城市的改造中能够以地形信息为基础，整合卫星图片以及城市的文化历史、房产数量、城建档案等加载资料，这样能够便捷高效的对文物保护、交通以及一些基础建设进行科学地规划；并且预算出改造成本，并做好对城市拆迁以及用地需求的设计规划方案等。
3地理信息系统在城市规划开发中的研究
在对城市的规划开发过程中，地理信息系统起到关键的提供基础数据的重要作用，顺利推进城市规划进程的开展进行。在设计城市规划方案过程中，面向的主要是这三种应用地理系统的对象，一是政府，二是企业，三是社会民众，这三种对象对地理信息系统有着各自的现实需求。地理信息系统能通过计算机软硬件技术以及其强大的数据处理能力，进行对地理信息的收集、存储、检索、统计等任务，并为社会中有不同需求的对象及时提供推送信息，加快信息的传播。
3.1在城市规划建设中的应用
地理信息系统在对城市的规划建设中有着重要的意义，其中最为显著的就是通过构建三维城市建筑模型为设计师提供全面的基础地理信息，推动城市化进程的加快。对于城市规划建设来讲，设计师能够通过地理信息系统中的地理位置信息来建立三维模型，并且三维模型直观展现了城市各建筑的具体位置，有助于设计师更加熟悉并了解城市规划建设的现状与设计各环节的具体要求，能够帮助设计师对城市规划建设有更加明确的方向。在建筑施工城市基础设施中，通过利用地理信息系统中的地形信息数据进行综合分析，并能够通过分析各个地区的人口密度、以及设施建设情况等信息进行考虑，收集建筑物种类以及密度等多种信息，针对设计中的问题提出解决策略。在城市规划建设工作中，由于二维地理数据已经难以直观表达重要的信息，因此给工作带来了一定的困难，其也已经落后于时代与技术的发展进步。而三维地理数据由于其更加直观的特点，受到人们的欢迎与重视，而二维地理信息数据、三维地理信息和影像数据的综合立体开发运用得到了很多设计师的青睐。
3.2在城市便民生活服务中的应用
随着城市化进程的加快，居民对于高效的生活服务的要求标准也越来越高。这就需要进行城市规划来提高城市中的社会服务质量。在对城市进行规划建设时，智能软件需要与地理信息系统进行结合，并对重要的信息进行收集处理分析，为居民生活提供更加更加便捷的服务，并扩大网络覆盖的范围，加快信息的传播速度与流动。对城市进行规划建设时可以通过网络实现对信息数据的共享，利用地理信息系统对数据信息进行收集归纳处理，并推送给有不同需求的社会群体，使其体会到网络的便捷。很多设计师在对城市进行规划建设时，往往注重考虑到这一点。因此如今更多的人已经享受到了地理信息系统带来的更加便利的服务。比如，人们在出行时，只需要点开导航软件，输入目的地，软件便可以提供出最省时省钱的出游路线，高德地图还能够查询公交车信息并且能够便捷地叫车。如果有人想要选择骑车出游，导航软件便可以查找周围的共享单车，这极大地方便了人们的出行。
3.3在城市细化管理中的应用
地理信息系统为城市管理提供了基础的数据信息，完善了城市建设。比如在对城市进行管理过程中，地理信息系统通过采集交通与路面信息，向设计师实时提供交通路面情况。如果一段路的路面出现异常，并影响了交通的正常运行，地理信息系统能够及时反馈给工作人员现实情况，并及时采取解决措施，有效减小了损失程度，并恢复正常情况。目前应用较多的是利用无人机采集路面交通信息与情况，即在无人机设备上安装采集器采集相关信息，对输电线路或者铁路轨道线路进行巡查，获取线路的相关信息，如果出现意外事故，也可及时发现，早做处理，避免发生意外事故。近年，我国十分重视环保，利用地理信息系统能实时监测城市内的污染源，避免部分企业排放污染物。
4结束
随着现代科学技术的不断发展，地理信息系统也在不断地更新和完善，未来也将为人们做出更多贡献。在利用地理信息系统对城市进行规划过程中，应该以地理学理论为依据、以地理空间数据为基础、以多源地理信息关系、动态时空过程剖析为方式，发掘各类隐态信息、表明掩藏的地理知识和求解各类地理难题，为城市基本建设管理决策出示科学论证。
参考文献
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作者：董恩娟 单位：速度时空信息科技股份有限公司
