馮志強(qiáng)

山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東濟(jì)南 250014

1 GIS系統(tǒng)的功能

（1）采集、編輯數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，利用采集以及編輯數(shù)據(jù)的功能，使各種地理要素轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)中的代碼以及坐標(biāo)。

（2）存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋大量數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)除了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以外，具有管理數(shù)據(jù)的功能，主要有數(shù)據(jù)更新及維護(hù)、開(kāi)窗及接邊操作、依據(jù)屬性對(duì)空間物體以及位置進(jìn)行檢索、依據(jù)空間位置檢索物體及屬性、訪問(wèn)及提取數(shù)據(jù)以及定義空間數(shù)據(jù)庫(kù)等功能[1]。

（3）處理、變換數(shù)據(jù)。GIS涉及各種類型的數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)統(tǒng)一、規(guī)范，GIS具有數(shù)據(jù)處理的功能。數(shù)據(jù)處理的功能主要包括變換數(shù)據(jù)、重構(gòu)數(shù)據(jù)以及抽取數(shù)據(jù)等。

（4）空間分析及統(tǒng)計(jì)。這一功能可以輔助確定地理要素之間的空間關(guān)系，能為用戶靈活解決各種問(wèn)題提供極大幫助。空間分析及統(tǒng)計(jì)功能主要包括緩沖區(qū)分析、拓?fù)浏B合、數(shù)字地形分析、空間集合分析等。

（5）產(chǎn)品制作演示。地圖地形輸出的表現(xiàn)形式包括立體圖、等值線圖、暈線圖、點(diǎn)值圖、動(dòng)線圖以及符號(hào)圖等。

2 GIS輔助城市規(guī)劃決策

（1）比較分析。GIS對(duì)城市結(jié)構(gòu)的空間序列變化、時(shí)間序列變化進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模式以及關(guān)聯(lián)性。通過(guò)比較分析，反映城市結(jié)構(gòu)要素變化情況，同時(shí)反映出城市結(jié)構(gòu)要素在空間分布、空間位置上的變化規(guī)律，幫助規(guī)劃人員從空間關(guān)系、空間分布、空間位置以及數(shù)量等方面把握城市空間發(fā)展的機(jī)制以及規(guī)律，明確城市發(fā)展的趨勢(shì)。

（2）預(yù)測(cè)分析。預(yù)測(cè)分析采用GIS軟件建立預(yù)測(cè)模型，與城市發(fā)展規(guī)律相結(jié)合對(duì)未來(lái)一段時(shí)間城市的經(jīng)濟(jì)、用地、人口等方面的空間分布變化、數(shù)量增長(zhǎng)情況進(jìn)行研究，分析可能弧線的問(wèn)題?；陬A(yù)測(cè)分析制定出相應(yīng)政策措施、規(guī)劃方案引導(dǎo)城市要素在空間上合理組合、布局，為城市可持續(xù)發(fā)展提供保障[2]。

（3）統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)GIS的統(tǒng)計(jì)分類功能以及空間查詢功能，采用主成分分析、相關(guān)分析以及回歸分析等方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)屬性的相關(guān)性以及函數(shù)關(guān)系進(jìn)行確定，應(yīng)用頻率統(tǒng)計(jì)、多因素交叉分析以及單因素統(tǒng)計(jì)等。

（4）優(yōu)化分析。城市規(guī)劃與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面因素均相互影響，優(yōu)化分析利用GIS綜合、轉(zhuǎn)化大量規(guī)劃數(shù)據(jù)，充分考慮各種因素對(duì)規(guī)劃方案的影響，取得發(fā)展目標(biāo)、規(guī)劃方案的相對(duì)最優(yōu)。例如，對(duì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、規(guī)劃設(shè)計(jì)方案、城市功能區(qū)劃分以及規(guī)劃選址等進(jìn)行優(yōu)化分析。

（5）模擬分析。對(duì)城市系統(tǒng)而言，無(wú)法直接預(yù)見(jiàn)城市規(guī)劃方案對(duì)城市造成的影響。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維地理信息系統(tǒng)結(jié)合，通過(guò)可視化的方法，模擬規(guī)劃方案實(shí)施過(guò)程。通過(guò)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、擴(kuò)展分析等從模擬結(jié)構(gòu)中，分析實(shí)施城市規(guī)劃方案實(shí)施后對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口分布等造成的影響，分析城市的空間結(jié)構(gòu)、形態(tài)等。聯(lián)合使用多種技術(shù)進(jìn)行模擬分析，幫助規(guī)劃人員直接感知規(guī)劃方案對(duì)城市的具體影響[3]。

3 當(dāng)前城市規(guī)劃測(cè)繪中GIS的應(yīng)用

（1）GIS應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集。城市規(guī)劃對(duì)數(shù)據(jù)的精度提出的要求較高，數(shù)據(jù)時(shí)代的當(dāng)前，城市測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)城市的發(fā)展具有基礎(chǔ)的作用，城市電子地圖是否精確受到數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的直接影響。對(duì)非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，結(jié)合遙感技術(shù)以及衛(wèi)星定位技術(shù)。為了保證工作能夠順利進(jìn)行，需要抽象化處理數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存柵格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)。因此，技術(shù)人員要對(duì)數(shù)據(jù)處理速度進(jìn)行控制，確保高精度處理數(shù)據(jù)，發(fā)揮GIS系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的作用。城市測(cè)繪過(guò)程中，充分利用GIS系統(tǒng)能對(duì)城市建筑、城市景觀以及城市道路等進(jìn)行信息的采集，保證數(shù)據(jù)處理具有較高的精度。為了確保這些需求得到滿足，技術(shù)人員對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)集進(jìn)行采集時(shí)要對(duì)管理標(biāo)準(zhǔn)予以明確，不斷提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程進(jìn)行控制，減少周圍因素對(duì)數(shù)據(jù)造成的影響，確保數(shù)據(jù)的精度，繪制出精度的電子地圖。

（2）GIS應(yīng)用于空間查詢及量算。

①空間查詢。GIS最為基礎(chǔ)的功能之一是空間查詢，這一功能又可細(xì)分為屬性查圖形、圖形查屬性以及混合查詢。屬性查地形是將需要查詢的一些屬性條件輸入系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中查詢所有能夠滿足條件的地理位置。例如，通過(guò)中國(guó)人口信息系統(tǒng)查詢城市人口超過(guò)1000萬(wàn)的城市，主要是在屬性庫(kù)中完成，通過(guò)SQL操作進(jìn)行結(jié)果的查詢，根據(jù)屬性以及圖形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在圖上顯示出選定實(shí)體的位置[4]。②空間量算：應(yīng)用比較多的是幾何意義的距離，采用柵格結(jié)構(gòu)、矢量結(jié)構(gòu)都能很容易實(shí)現(xiàn)。但在實(shí)際生活中，旅行的距離不僅與幾何距離有關(guān)，還與運(yùn)輸工具性能以及路況關(guān)系密切，需要考慮從固定點(diǎn)出發(fā)在各個(gè)方向上的阻力，距離計(jì)算中考慮阻力，得到的結(jié)果被稱為耗費(fèi)距離。

4 結(jié)語(yǔ)

城市化建設(shè)中，科學(xué)、規(guī)范的城市測(cè)繪可以保障城市化進(jìn)度持續(xù)推進(jìn)，這是提高城市建設(shè)性能、效率的關(guān)鍵途徑。在城市測(cè)繪中引入GIS技術(shù)，可以保證測(cè)繪工作深入各個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)因地制宜的發(fā)展目標(biāo)，滿足城市化建設(shè)要求。