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城市规划测绘中地理信息系统的运用张彬

发表时间：2021/4/15 来源：《建筑科技》2021年1月下作者：张彬

[导读] 在我国社会主义现代化建设的新形势之下，一些地区在实际对城市规划工作进行有效推进的过程中，更加注重先进科学技术的应用。在实际发展的过程中，城市规划设计者积极利用地理信息系统，不断加强测绘工作的推进，可以更好地保证城市开发的有效性。

北京智环成科技发展有限公司张彬 102600

摘要：在我国社会主义现代化建设的新形势之下，一些地区在实际对城市规划工作进行有效推进的过程中，更加注重先进科学技术的应用。在实际发展的过程中，城市规划设计者积极利用地理信息系统，不断加强测绘工作的推进，可以更好地保证城市开发的有效性。从这个层面也可以充分认识到，在实际对城市规划社会实践工作进行有效推进的过程中，积极加强地理信息系统的有效应用，并通过良好的决策对实际的模拟程序进行科学的分析是非常关键的一项内容。鉴于此，文章对基于GIS地理信息系统的城市规划设计方面的内容进行了研究，以供参考。
关键词：GIS系统；城市规划；应用措施
        1地理信息系统的功能
        （1）采集、编辑数据。GIS系统对数据进行抽象，利用采集以及编辑数据的功能，使各种地理要素转变为系统中的代码以及坐标。（2）存储、管理数据。GIS数据库涵盖大量数据，该系统除了存储数据以外，具有管理数据的功能，主要有数据更新及维护、开窗及接边操作、依据属性对空间物体以及位置进行检索、依据空间位置检索物体及属性、访问及提取数据以及定义空间数据库等功能[1]。（3）处理、变换数据。GIS涉及各种类型的数据，为了保证数据统一、规范，GIS具有数据处理的功能。数据处理的功能主要包括变换数据、重构数据以及抽取数据等。（4）空间分析及统计。这一功能可以辅助确定地理要素之间的空间关系，能为用户灵活解决各种问题提供极大帮助。空间分析及统计功能主要包括缓冲区分析、拓扑叠合、数字地形分析、空间集合分析等。（5）产品制作演示。地图地形输出的表现形式包括立体图、等值线图、晕线图、点值图、动线图以及符号图等。
        2地理信息系统辅助城市规划决策
        （1）比较分析。GIS对城市结构的空间序列变化、时间序列变化进行对比分析，发现结构模式以及关联性。通过比较分析，反映城市结构要素变化情况，同时反映出城市结构要素在空间分布、空间位置上的变化规律，帮助规划人员从空间关系、空间分布、空间位置以及数量等方面把握城市空间发展的机制以及规律，明确城市发展的趋势。（2）预测分析。预测分析采用GIS软件建立预测模型，与城市发展规律相结合对未来一段时间城市的经济、用地、人口等方面的空间分布变化、数量增长情况进行研究，分析可能弧线的问题。基于预测分析制定出相应政策措施、规划方案引导城市要素在空间上合理组合、布局，为城市可持续发展提供保障。（3）统计分析。通过GIS的统计分类功能以及空间查询功能，采用主成分分析、相关分析以及回归分析等方法对数据库属性的相关性以及函数关系进行确定，应用频率统计、多因素交叉分析以及单因素统计等。（4）优化分析。城市规划与环境、经济、社会等多方面因素均相互影响，优化分析利用GIS综合、转化大量规划数据，充分考虑各种因素对规划方案的影响，取得发展目标、规划方案的相对最优。例如，对环境质量评价、规划设计方案、城市功能区划分以及规划选址等进行优化分析。（5）模拟分析。对城市系统而言，无法直接预见城市规划方案对城市造成的影响。将虚拟现实技术与三维地理信息系统结合，通过可视化的方法，模拟规划方案实施过程。通过统计指标、扩展分析等从模拟结构中，分析实施城市规划方案实施后对城市的经济发展、人口分布等造成的影响，分析城市的空间结构、形态等。联合使用多种技术进行模拟分析，帮助规划人员直接感知规划方案对城市的具体影响。
        3城市规划测绘中地理信息系统的实应用方式
        3.1一体化联动显示
        在城市规划测绘中，该地理信息系统具有一体化联动显示功能，可提供包括飞行、步行等在内的各种三维场景漫游方式，城市规划设计人员可以运用分屏的方式直观、立体地对各项城市地理信息及拍摄得到的影像数据等进行对比分析。设计人员在现实城市环境中对设计效果进行定位，同时运用如驾车与步行等各种方式，全方位对城市建筑的设计景观、分布布局、高度与色彩配置等进行全面审视。除此之外，城市地理信息系统中的一体化联动显示功能，还可以为相关工作人员在城市规划测绘中提供各种空间查询服务，包括查询选择模型与缓冲区等等，工作人员也可以根据实际需要，在查询检索框中设置自定义条件，进而快速获取其所需的空间信息。例如通过直接选中三维城市场景图中的建筑物，系统将会自动调取相应数据库，迅速显示与该建筑物相关的各项属性信息，包括建筑物的高度、占地面积、楼层数等等。
        3.2即时全方位测量
        地理信息系统在城市规划测绘中进行实际应用时，还具备时效性较高的全方位测量功能。即工作人员通过运用地理信息系统，借助其中海量的城市地理信息数据，配合使用专业的测绘工具与绘图软件等，可以对包括城市建筑、景观模型等在内的各种物体进行全方位测算，包括测量物体的长度与宽度、具体点坐标与面积等等。而为了有效提升测量精准性，工作人员在运用地理信息系统时，需要利用其中的顶点捕捉工具，根据实际需要适当移动物体如对其进行旋转、缩放等，并将相应的坐标系如世界坐标与局部坐标等引入其中，进而高效、精准地完成物体全面测量测绘。
        3.3可视化设计分析
        地理信息系统在辅助城市规划决策决议中，可运用可视化技术，帮助相关工作人员在城市规划测绘中完成日照、视域等各项分析工作。例如在日照分析中，系统将会对其自动采集得到的与所在地太阳方向、日照小时、辐射强度等各项相关信息数据进行集中利用，并借助专门的数学建模软件建立起相应的模型，从而对各个时刻太阳位置及其对城市建筑物产生的投影进行准确计算。在严格按照城市建筑设计相关规定下，立体化地展示出日照控制指标，对城市日照情况进行全面展现。在此基础上，系统还可以真实模拟建筑物所在环境的日照环境，此时工作人员通过叠加多个与城市规划指标相关的图层，科学完成建筑物选址后，即可根据实际情况灵活调整其高度、朝向等。最后系统中的分屏对比展示功能，可对相同建筑规划设计项目中的众多规划方案进行同步展示，由此帮助工作人员高效完成城市建筑规划设计，确保建筑物的间距、高度等设计规划具有较高的科学合理性。

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        4地理信息系统在城市规划环节的具体应用
        4.1城市规划测绘过程中的应用
        城市规划测绘主要应用于城市规划中，而城市规划相对而言是个极其复杂的工作，在规划之初首先要做的就是对整个规划有大致的设计，在此基础上就需要有数据为依据来完成规划方案的初步设计。对于数据而言，不仅需要大量地搜集，还需要对其进行准确地分析与严格地管理。其次就是对初选方案进行审批和考核，最终就是方案的确定与公布。这些工作虽然看似较为独立，可以独自进行，其实不然，这些工作都是环环相扣的。此时，若将地理信息系统应用其中，那么所采集到的数据将会被统一收录到GIS中，相应地这一系统也会将与此类数据相匹配的活动全部展现出来。这类活动大致包括如下几点。测绘所用数据的报批、调整、辅助等。接下来就是数据的管理，这一过程是动态的，能最大限度地实现方案的最优化，使测绘工作极大地便利了城市规划。
        4.2市政设施管理中的应用
        市政设施作为城市规划的重点，其中的管线和交通工程对于居民和城市的影响最为关键。对于建设排水、供电、供热等为居民提供日常所需的这些管线，都属于市政设施中的管线工程。而交通工程则划分更多，意义更大，因为其不仅涉及道路自身，还涉及道路上的花草、路灯等等。由此可见，对这类工程实行高效、科学地管理，不仅可以首要保证城市规划的施行，还可以最大限度地减少不合理规划对居民生活的影响。鉴于这一过程的复杂性会对城市规划测绘工作带来极大的难度，因而可以适时引入地理信息系统，利用其对数据的分析和相应的绘图技术，建立整个城市的等比模型，就能快速高效地得出结论，进而使得市政设施管理更加科学。
        4.3城市规划测绘数据方面的应用
        4.3.1数据提取
        对于测绘而言，首先要做的就是完成对数据的提取，这是高效进行后续各项工作的基础。在之前的提取过程中，经常使用的是比较传统的人工提取法，大致过程为：相关人员要去往实地进行工作，工作任务就是利用架设的装备对所要用到的生态环境、地面状况、建筑密度等信息进行专业的测量和提取。这就需要耗费极大的人力和物力来完成信息的收集和提取工作，不仅给数据库的建立造成困扰，而且由于只能使用传统的人工收集技术，手动完成资料的整理和储存工作，因而就给测绘工作带来了极大的困扰，降低了规划的效率。而利用地理信息技术，可以使遥感信息与地面站点信息相结合，自动完成相关数据的搜集和提取工作。这时只需要工作人员登录平台就可以完成规定的任务，不仅减轻了测绘工作的任务量，而且提高了测绘的质量。
        4.3.2数据扩充
        数据库当中的建设是城市进行规划和设计的一个关键的内容，在地理信息数据库当中，从每一条街道到每一个小巷或者是地标建筑等等，都需要进行标注，这也是进行城市规划的一个重要的信息来源，数据信息的不同的挖掘方法，目的是为了对城市规划有更好的了解和掌握。城市设计规划当中，数据有着非常重要的作用，也起到了非常关键的意义，社区一旦投入到了使用的过程当中，那么即使是其中存在的一个小街道，在后期的发展中也无法被改变。因此，在对城市进行有效的规划之前，就需要利用先进的技术手段，还有地理信息系统的平台，深入的对其中存在的数据进行挖掘，这是一种有效的做法。除此以外，地理信息系统在城市内部的不同区域中，以及不同的城市边界划分中也会产生一定的作用，可以在GIS的技术应用中，以网络的形式出现，表现出对于河流的边界线，或者是城市的边界标志。
        4.3.3数据重组应用
        为了确保地理信息系统公共平台在进行运用的过程当中所产生的应用效率，那么就需要将城市规划调查的相关数据分组的工作作为重点的内容，当作核心。在数据进行重组的时候，也需要采取更多的方法，对于各方面的数据进行整合，比如说因为用连接的方式有或者是拼接的方式等等。具体来看就是需要对选择的方法进行甄别，因为选择的方法一定要和实际的城市规划内容进行有效结合，在完成这个信息处理的过程以后，就需要进入到一个新的阶段，在处理数据的阶段当中，土壤的植被还有边界，都需要对面层进行有效的处理，在城市规划当中，具有地标性的建筑物也应该将物理中心以及实体现作为基础。除此以外，还有城市中的一些重要地点，因为城市所具有的独立性，所以也应该严格地将城市的中心作为重要的标志，一座城市主要的街道以及周边城市的道路都能够练成一条完整的线，除此以外，其他的交通设施也可以被涂成两条不同的线。
        4.3.4完善立体化输出
        参与到城市规划测绘工作当中的人员来说，数据信息方面的应用也是其中的一个关键性的问题，以往的测绘工作当中，传统测绘技术无法满足工作人员对于数据进行处理的需求，在测绘的时候也无法进行灵活的有效地操作，所以说产出的复杂性以及难度都是城市设计规划设计图纸当中的一个核心内容。地理信息系统如果得到了有效的应用，那么对于测绘工作人员来说，不仅仅可以帮助这些参与到程序测绘的工作人员完成数据方面的有效输出，而且还可以在这个过程当中处理相对应的数据信息内容，从而确保数据处理有效性得到提高。综合产出效率得到了发展，那么城市设计规划也得到了有效的进步，这样为后续的工作也能够奠定良好的基础。
        5结语
        综上所述，作为现代较为先进的科学技术，地理信息系统对社会的发展具有重要意义，有效将其应用到城市规划测绘工作当中，可以为该项工作的开展提供良好指引，推动整个城市的发展。地理信息系统作为当下最为先进的一种测绘测量技术，其应用对社会的发展具有重要意义，有效将其应用到城市规划测绘工作当中，可以为该项工作的开展提供良好指引，推动整个城市的发展。所以，相关部门应该做好该系统在城市规划工作环节的应用，充分发挥地理信息系统的优势和作用，不断提升城市规划工作质量，以促进我国城市现代化建设的科学有序开展。
参考文献:
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