GIS地理信息系統(tǒng)智能城市規(guī)劃設(shè)計(jì)
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摘要：隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口的數(shù)量呈大幅度增長，城市社會(huì)資源難以滿足如此大規(guī)模人口的需求，導(dǎo)致資源日益短缺，甚至影響到城市的正常發(fā)展。為了解決上述問題，相關(guān)專家提出了“智能城市”這一概念，旨在解決城市發(fā)展中的重大問題。文章基于gis地理信息系統(tǒng)，探討智能城市規(guī)劃設(shè)計(jì)策略，旨在為構(gòu)建智能城市提供思路。
關(guān)鍵詞：GIS地理信息系統(tǒng)；智能城市；規(guī)劃設(shè)計(jì)
1引言
在城市體系建設(shè)上，智能城市強(qiáng)調(diào)感知、互聯(lián)和智能。感知是指城市建設(shè)需要在有意識(shí)及主動(dòng)的基礎(chǔ)上駕馭城市；互聯(lián)是指利用現(xiàn)代信息、科學(xué)、通信技術(shù)，將城市中的人、物等進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化、智能化管理；智能是指城市建設(shè)要充分體現(xiàn)城市中人的主體地位，圍繞人來建設(shè)城市，并通過智能化調(diào)整城市體系中的結(jié)構(gòu)關(guān)系，為人們創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的健康發(fā)展。綜合來看，智能城市是指以信息、通訊、科學(xué)等現(xiàn)代化技術(shù)為載體，以經(jīng)濟(jì)增長為驅(qū)動(dòng)力，以資源共享與社會(huì)包容為理念，以人為主體，以保護(hù)環(huán)境及合理利用自然資源為基礎(chǔ)構(gòu)建的現(xiàn)代化城市。
2GIS地理信息系統(tǒng)概述
2.1GIS地理信息系統(tǒng)的概念
GIS地理信息系統(tǒng)屬于測繪技術(shù)的范疇，是指利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對一定空間內(nèi)的地理信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分析的技術(shù)系統(tǒng)。該技術(shù)能夠在傳統(tǒng)地圖的基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析以及查詢功能，在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)城市的智能化管理，而且能夠使城市規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)。
2.2GIS地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.2.1三維出圖性在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，通常采用CAD輔助制圖技術(shù)。該技術(shù)操作簡單，出圖形式為二維平面圖形，3D建模功能并不[1]完善。相對于CAD制圖技術(shù)來說，GIS技術(shù)能夠?qū)⒊鞘幸?guī)劃設(shè)計(jì)思維轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體模型，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)人員可將創(chuàng)新性設(shè)計(jì)思維轉(zhuǎn)化為三維模型，并通過GIS的分析功能，提高城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的適宜性及有效性。
2.2.2較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力GIS地理信息系統(tǒng)能夠收集海量信息，并通過特定的算法對此類信息進(jìn)行分析及處理。城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要合理利用城市的土地資源，因此需要以城市土地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，合理劃分城市土地的功能。應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)峓2]現(xiàn)城市土地?cái)?shù)據(jù)的全面收集。同時(shí)，GIS技術(shù)不僅能夠分析平面信息，還能夠?qū)臻g信息進(jìn)行分析，具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)更新能力，不僅能夠幫助設(shè)計(jì)人員調(diào)整城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，還能夠?qū)崿F(xiàn)城市土地資源的整體規(guī)劃。
2.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)性GIS技術(shù)本身具有三維出圖性的特點(diǎn)，能夠從多個(gè)層面，全方位展示城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，將GIS技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（即VR技術(shù)）聯(lián)用能夠整合計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能及人體交互技術(shù)，將虛擬城市與現(xiàn)實(shí)城市結(jié)合起來，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以仿真、電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為支撐，通過模擬城市現(xiàn)實(shí)的環(huán)境及城市中的人、物，使用戶能夠通[3]過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲得人機(jī)交融的體驗(yàn)。如在城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，基于測繪、研究數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為場景，使用戶感受城市建筑的布局（見圖1）。
3基于GIS地理信息系統(tǒng)的智能城市規(guī)劃設(shè)計(jì)
3.1GIS地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫
智能城市規(guī)劃GIS地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括4個(gè)模塊。數(shù)據(jù)分層模塊對同一條件下所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如，將城市某地區(qū)降雨信息及該地區(qū)上空的積雨云信息整合在一起，能夠簡單評(píng)估該地區(qū)在未來某一時(shí)間段的降雨情況，便于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)人員對該地區(qū)是否適合建立濕地公園提供依據(jù)；圖塊管理模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中所使用的圖像信息；屬性編碼模塊負(fù)責(zé)將地理要素的空間及其他屬性設(shè)置不同的編碼，便于規(guī)劃設(shè)計(jì)人員按照編碼提取信息；空間索引模塊用于規(guī)劃設(shè)計(jì)人員查詢空間對象的位置、形狀及各空間對象之間聯(lián)系等數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫還應(yīng)當(dāng)綜合城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的全部要素，如城市道路、城市建筑、[4]城市地上及地下管線等。
3.2智能城市規(guī)劃GIS地理信息系統(tǒng)的功能
基于智能城市的內(nèi)涵及智能城市中各要素之間的聯(lián)系，GIS地理信息系統(tǒng)的功能如下：1）該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)庫管理功能。智能城市各系統(tǒng)數(shù)據(jù)源不同，包括數(shù)據(jù)、文件、Excel、XLMdeng，為了實(shí)現(xiàn)智能城市數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，需要將各種數(shù)據(jù)源進(jìn)行轉(zhuǎn)化。2）該系統(tǒng)具備規(guī)劃設(shè)計(jì)功能，可以實(shí)現(xiàn)城市全生命周期數(shù)據(jù)（全生命周期的數(shù)據(jù)信息包括城市建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)、評(píng)審、設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營維護(hù)等數(shù)據(jù)）的采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析、運(yùn)用。3）該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)分析功能，在數(shù)據(jù)分析模塊中，需要4個(gè)子模塊輔助數(shù)據(jù)分析模塊功能，具體來講，這4個(gè)子模塊分別是：a.用地分析模塊，該模塊主要負(fù)責(zé)比較與評(píng)價(jià)智能城市中的用地規(guī)劃；b.指標(biāo)分析模塊，該模塊是一個(gè)緩沖區(qū)，是用來供用戶進(jìn)行分析工作的，當(dāng)然，系統(tǒng)要先將待分析區(qū)域內(nèi)的數(shù)字信息用圖表形式呈現(xiàn)出來；c.路網(wǎng)分析模塊，該模塊中應(yīng)當(dāng)注明道路的面積與長度、路網(wǎng)的面積率等數(shù)據(jù)信息，用戶通過查詢便可以快速獲取到這些信息；d.綠地分析模塊，包含綠地率以及綠地面積等，展示的形式可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行調(diào)整。
4結(jié)束語
GIS地理信息系統(tǒng)具有三維出圖性、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)性、虛擬現(xiàn)實(shí)性等特征，在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景。基于GIS地理信息系統(tǒng)的智能城市規(guī)劃首先要構(gòu)建地理信息數(shù)據(jù)庫，確定地理信息系統(tǒng)的功能后，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。
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作者：陸麗紅 單位：貴州省地礦局測繪院