基于地理信息系统（GIS）的测绘技术在城市规划中的应用研究

引言

在现代城市规划中，GIS 提供了强大的空间数据处理能力，使规划师能够对复杂的城市环境进行精细管理和分析。随着城市化进程的加快，传统的规划方法已难以满足高效、精确的规划需求，而 GIS 的应用正逐步成为解决这一问题的关键。尤其在数据整合和分析方面，GIS 技术展现出其独特的优势，能够处理来自不同来源和格式的大量数据，为城市规划提供科学的决策基础。这种技术的创新和应用不仅优化了城市规划流程，还极大提高了规划结果的实用性和可靠性。

1GIS 技术应用优势

① 优 化 城 市 规 划 方 案。GIS 即 地 理 信 息 系 统（Geographic  Information  System），是一种用于采集、存储、管理、分析和显示地理空间数据的计算机系统。城市规划工作中有地形地貌、土地利用现状、人口分布、交通网络等海量多元数据，GIS 能够将这些来自不同渠道、格式各异的数据进行高效融合，构建统一的地理空间数据库。通过这一数据库，规划者可全面、直观地掌握城市现状，为后续规划分析提供坚实的数据基础。同时，利用叠加分析，综合考虑地形、地质、生态等多方面因素，对城市不同区域的开发适宜性进行精准评估。② 模拟和优化能力。在城市空间布局规划环节，利用 GIS 技术能够构建城市三维模型，并直观地呈现建筑、绿地等要素，模拟不同空间布局方案，规划者可清晰地观察到各区域的空间关系变化，分析不同布局对居民生活便利性、城市景观协调性的影响。在收集交通流量、道路状况、公交站点分布等数据后，构建出交通模型，并模拟新建道路、桥梁或调整公交线路后的交通运行状况，预测交通拥堵的缓解程度、不同区域的通行时间变化等。 ③ 抗干扰能力强。GIS 技术依托卫星遥感、航空摄影测量以及地面移动测量等多种先进的数据采集手段，不受地面局部干扰因素的制约，大面积获取城市地表信息，且数据获取具有周期性和稳定性，并能够在一定程度上避开地形和建筑物的遮挡，获取高分辨率影像数据。地面移动测量则可以利用车载或便携式设备，在复杂的城市街道环境中灵活采集数据，多种方式相互补充，保障数据采集的完整性和准确性。在空间分析过程中，即使要处理复杂的地理空间关系和多变的城市要素，GIS 也能凭借其严谨的空间分析模型和算法，准确分析和处理数据，不受表面复杂现象的干扰，得出科学合理的分析结论。

2 基于地理信息系统（GIS）的测绘技术在城市规划中的应用

2.1 构建土地规划利用数据库

基于智慧城市建设的土地利用规划编制工作，在其应用GIS技术时，较为关键的是相关人员需结合智慧城市建设要求，构建土地规划利用数据库，随时从数据库显示信息中关注智慧城市建设动态，也能指导相关人员明确工作重心。关于数据库的有力构建，应先行通过属性更新、面积量算、拓扑检查方式，核查当前土地利用规划成果与智慧城市建设标准的符合度。若显示合乎既定标准，则从数据库内自动提取专题要素（土地用途区分，土地整治区域，重点建设项目，建设用地管制区），随后再对用地结构、建设面积等数据进行处理分析，并将有效数据纳入数据库内，自动输出规划表格及关联图件。如若表明不符合既定标准，此时则需要在数据库内继续添加土地综合整治、新增建设用地等规划要素，进而在闭环式管理条件下，提高工作效率，依靠数据库执行标准化规划程序。

2.2 数据整合技术

在城市规划中，从不同来源收集的数据需要通过整合技术统一管理和分析，以提高数据的可用性和准确性。数据清洗包括识别并纠正数据错误和不一致性，例如错误的地理坐标、重复的记录和过时的信息。数据格式统一则是将不同来源和格式的数据转换为一种通用格式，便于GIS 系统处理和分析。例如，将 CSV 格式的交通数据和 Shapefile 格式的地图数据转换为统一的 Geo JSON 格式，可以简化后续的数据处理流程。空间数据融合涉及将地理信息系统中的地理数据与其他业务数据结合，以提供更全面的分析视图。例如，将土地使用数据、人口统计数据与交通网络数据融合，可以帮助规划者进行更准确的城市发展预测和规划。融合过程中，空间对齐技术确保不同数据集的地理坐标系统一致，如使用 WGS84 坐标系统作为标准，以确保数据的准确对应和分析的有效性。

2.3 优化垂直平面规划

在城市设计的每个环节中，规划师对地形的有效运用至关重要，旨在最大程度地保护生态环境，同时控制项目开支，实现资源的高效配置与利用。GIS 技术通过构建三角网模型，将城市规划数据可视化，并借助其三维分析功能，显著提升了规划平衡计算的精确度。该技术还能精准计算出建设过程中所需开挖和回填土石的实际数量及总面积。针对数据共享与安全性挑战，GIS 专业人士需确立一致的数据准则与操作规程，确保跨部门作业数据的流畅交换与协作。同时，强化数据保密机制，构建全面的安全防护系统。借助云服务、大数据分析等现代技术，实施数据分散存储与加密策略，以确保信息的安全与完整性。

2.4 加强土地利用规划变更调控

城市建设下的土地规划设计中应用 GIS 技术，也可以根据该技术显示的土地利用规划数据，明确土地变更调控方向。一般在数据库构建环节，面临着规划要素变更挑战，可借助数据变更、数据拼接方式，建立完整的数据图层，此时可能会导致整体投入的时间成本较大。所以，若能将 GIS 技术与遥感技术进行联用，可提高变更调控决策的可行性。通常可直接借助 GIS 技术，对土地利用规划变更决策进行跟踪分析，当显示“客观情况变化明显”时，则需要跟踪决策，若主客观情况基本不变无需跟踪决策，以便在土地利用规划现状监测中，获得可靠的决策指导。而联合遥感技术，即可兼顾遥感影像，对 GIS 技术平台数据库内的变化信息面积进行精准提取，以减小面积数据采集误差。另外，在 GIS技术实际应用阶段，有关人员也可根据建设用地产值指数（区域平均单位面积，第二三产业净产值），确定城市建设范围内土地空间的生产性。为合乎预期要求，则以建设用地产值水平作为调控要点，并更新数据库内的规划要素，使城市土地利用规划编制成果，成为城市发展依据。

2.5 注重公共设施布置规划

城市公共设施对维持地区正常运转至关重要，随着居住空间的扩展和建设推进，这些设施也在逐步优化和提升。住宅小区建设时，公共设施的配置会依据居住容量的需求来进行设定。这一过程还需考虑实际使用情况和未来可能的变化。当住宅区因地块限制而无法达到理想形态与规模时，其配套公共设施可能难以满足全体居民的生活需求，这种情况会对居民的日常生活质量产生较大影响。借助 GIS 技术的缓冲区分析功能，规划人员能够识别城市中的规划薄弱区域，并据此进行适当调整。

结语

综上所述，在全国范围内，城市化速度越来越快，小城镇的规模也越来越大。GIS 系统技术是一种新兴的、先进的规划与设计技术，已经成为城市规划设计不可或缺的辅助工具。

参考文献

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