刘敏
深圳市南湖勘测技术有限公司 广东深圳 518116
摘要：GIS技术的应用能够为智能城市规划设计提供巨大的技术便利。本文通过简要阐述GIS技术的相关概念，重点阐述了GIS技术在智能城市规划设计中的几点应用路径。
关键词：GIS地理信息系统；智能城市规划；设计策略
引言
智能城市规划设计对于相关空间信息数据的要求相对更高，尽管当前在城市测绘中已经广泛应用了大量的GIS地理信息系统技术，但是仍然需要对相关的技术路线进行进一步的完善与健全才能够使其真正满足智能城市规划设计的要求和标准。
一、GIS地理信息系统的相关概述
所谓的地理信息系统，实际上指的就是以GIS技术作为核心，利用相关的计算机技术对实际的地理信息数据进行提取、处理以及分析存储的一种空间测绘技术。该技术与计算机技术相辅相成，在计算机技术的支持下，不紧急能够实现对相关地理信息数据的可视化分析，还能够有效提升信息数据处理的效率，这也是智能城市规划设计中的一项重要技术力量。与此同时，由于GIS地理信息系统具有比较强大的抗干扰能力，并且无论是数据处理的精准程度还是抵抗干扰的水平都相对较高，因此可以直接用于数字化图像的输出，这也在一定程度上提升了城市规划设计部门的工作效率。
二、GIS地理信息系统在城市规划设计中的功能分析
GIS地理信息系统最大的一个功能就是具备优越的空间分析能力，该功能主要是一种建立在对地理对象的位置信息以及形态特征信息进行空间数据分析的技术。其主要目的就是为了能够有效提取与分析相关的空间信息，这也是GIS地理信息系统的核心功能之一。而相较于传统的CAD，也就是计算机绘图辅助系统来说，这也是GIS地理信息系统的最大优势。其中ESRI公司所推出ARCGIS软件就具备十分强大的空间分析功能，在具体的应用过程中，可以将整个城市的空间地理信息数据分成不同的模块，包括地理信息统计分析模块、跟踪分析模块以及3D分析模块等内容。
三、GIS地理信息系统在智能城市规划设计中的具体应用路径
利用GIS设计具有城市发展特色的智慧城市应用体系，规划信息惠民工程、高效政务工程、智慧产业工程、智慧治理工程等，设计智慧交通、智慧医疗、智慧社区、云计算中心、城市基础数据库和大数据应用、智慧农业、智慧城市管理等方面，具体应用路径举例如下：
（一）搭建完整的城市地理信息数据库，提供数据支持
在智能城市的规划设计过程中，首先也是最关键的一个环节就是针对于城市规划的实际需求和标准建立完整精准的城市地理信息数据库，只有获得了来自数据层面的支持，才能够去确保智能城市规划设计地完善性和科学性。从一定程度上来说，传统的地理信息数据库在设计与搭建的时候主要包含四个部分，其中分别是地理信息数据的分层、地理信息图块的管理、地理信息属性的编码以及地理空间的索引，只有这四个部分全都完成，才算搭建起一个完整的地理信息空间数据库。在后续的过程中，技术人员可能还需要结合不同项目的需要按照具体的数据流程图在相关的概念数据库与属性数据库之间进行灵活转换。针对于智能城市规划设计项目来说，对于地理空间信息数据的完整性与精准性的要求都相对较高，这就需要技术人员在搭建数据库的时候就应该切实保障数据信息的完整性与精准性，只有这样才能够为后续的智能城市规划设计提供完整和精准的数据支持。
比如，针对于智能城市规划设计，在进行GIS地理信息系统数据库建设的过程中，相关技术人员可以结合实际的城市规模和智能城市的规划设计标准将其分成六个不同的层次进行搭建。在整个过程中，最核心的一个层次就是基础的地理信息库，在该数据库中主要包括关于目标城市的大比例尺度的城市地形图，与此同时还包括关于城市规划建设相关的各项测绘数据信息。而第二个层次则是关于目标城市的规划成果数据库，在该层次中就涉及到了关于智能城市的规划设计方案，比如总体规划图、分区规划图、功能规划图、施工规划图等内容。
城市建设用地数据库也是其中一个十分重要的层次，该数据库主要是需要详细标注智能城市中不同功能分区的各类土地数据信息。技术人员还需要结合项目的实际运行情况，建立城市规划设计报建数据库，该数据库中主要包含的就是从智能城市规划设计项目的审批阶段开始一直到项目施工完毕之后，这一整个期间的所有设计图、施工图以及建设图等数据信息。与此同时，关于目标城市的各项道路以及相关建筑物数据都应该能够从一个单独的数据库分层中快速找到。此外，还应该建立一个智能城市管线的数据库，无论是地上的管线还是地下的管线，无论是路灯管线还是给排水管线，都应该纳入到数据库之中，从而为后续的工程开展提供便利。
（二）模拟城市规划区地形，优化道路设计
关于城市道路的规划与设计是智能城市规划设计过程中的一项重要组成内容，在进行城市道路路线规划的时候需要与城市的地形地貌、现存道路、建筑物分布以及不同道路等级要素等内容息息相关。对于一座城市来讲，最合理的道路路线一方面应该具备适宜的坡度、合理的等级以及与相关建筑物的布局朝向相协调的特点；另一方面还应该具备拆迁挖填量小，投资成本合理以及避免占用农业用地的特点。传统模式下的城市道路路线规划只能依托于一些二维数据信息进行“纸上谈兵”，难以兼顾不同的层次和要素需求，并且工作效率和工作质量都得不到保障。在GIS地理信息系统技术的帮助下，能够直接将整个城市规划区域的地形地貌模拟展示出来，相关道路设计人员能够以一种更加直观和形象的方式进行规划与设计，无论是道路路线与城市各功能区之间的匹配度还是道路布局与城市现有建筑物之间的匹配度都会更加合理。
比如，在实际的智能城市道路规划设计过程中，相关技术人员可以应用“DEM建模”的方式辅助相关道路路线的规划与设计。在整个过程中，技术人员需要结合目标城市的总体规划设计方案，通过对相关规划区域内的地形数据进行提取、分析与处理，得到并展开与之相对应的DEM模型，从而能够快速得到关于城市规划区域的高程数据、坡度数据以及坡向数据等内容。与此同时，技术人员还需要利用arcscene中的3D扩展模块，采用分层导入的方式将CAD图纸中的城市建筑物数据以及现存道路网数据导入其中，在具体的操作过程中，需要在相关图层名上以点击右键的方式进入到不同图层的属性库中，通过选择其中的“base heights”这一个选项，将其赋予不同的高度，最终能够获取一个十分直观的图像数据。城市道路设计人员能够十分清楚地看到规划路网与城市规划区之间建筑物、地形地貌以及现存路网之间的关系，有利于其进行及时调整，确保规划方案的科学性。
（三）辅助规划决策，提高城市抵御风险能力
近几年来，我国很多城市都出现了城市内涝等情况，有的城市甚至还因此造成了十分严重的人员伤亡和财产损失，究其根本，其实就是这部分城市在进行规划设计的时候存在很多漏洞与缺陷。一方面是针对于城市给排水管道的设计不够合理，导致其应对夏季多雨情况的能力相对比较薄弱；另一方面则是很多城市在进行规划设计的时候将重点都放在了促进城市经济发展这一层面上，针对于城市抵御风险能力，尤其是自然灾害能力的设计不够重视。
比如，在进行智能城市规划设计的过程中，相关技术团队可以利用“ARCGIS”这一软件对城市进行必要的防洪规划。在整个过程中，需要用到软件中的3D分析“扩展模块”中的“AREA STATISTICS”这一个命令，首先需要建立一个关于整个目标城市的DEM模型，结合相关获取的数据资料信息，能够十分直观地获取该城市的历史最高洪水位这一关键信息。与此同时，还可以通过重分类处理等操作，将历史洪水出现经常淹没的区域直接显示在图面上。之后，技术人员可以通过软件中的数值计算功能得到历史最高洪水水位下该城市的行洪容量数值，将其导入到之前的DEM模型中，并经过一定的调整，一般情况下设置的数据都会略高于历史最高行洪容量，从而为可能出现的特大洪涝预留出足够的行洪空间。
总结：GIS技术能够通过运行不同的工作模块既能够对整个城市的地理空间进行分析与操作，从而探索出不同地理位置之间的关联信息或者相关规律，从而有效解决城市规划设计中面临的各种空间难题。
参考文献
[1]宋小冬.城市规划行业地理信息系统应用中的若干非技术问题及对策[J].城市规划，2019,2.[2]薛恒安，尚明. GIS在城市规划设计应用中的理性分析[J].城市勘测，2018,1.
[3]余威.GIS数字高程模型技术在城市规划设计中的运用[J].天津城市建设学院学报，2017,3.