gis技术城市规划培训 城市规划gis技术应用指南

GIS在城市规划方面中的应用？

城市规划编制是指根据国家的城市发展建设方针以及城市的自然条件和建设条件，合理确定城市发展目标、城市性质、规模和布局，重点强调规划区域内土地利用空间配置和城市产业及基础设施的规划布局。

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利用Arc GIS可以在现场踏勘时收集各种相关资料，并录入数据库中，以便于实施城市规划信息的查询与管理；可以方便的计算经济技术指标，例如面积、绿地率、容积率、建筑密度、人口密度；可以利用叠加分析功能和地图运算进行辅助问题分析，以求直观、快捷的效果。

扩展资料：

一、系统特点

1、公共的地理定位基础。

2、具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。

3、系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息。

4、以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。

二、资料操作

GIS可以执行数据重构来把数据转换成不同的格式。例如，GIS可以通过在具有相同分类的所有单元周围生成线，同时决定单元的空间关系，如邻接和包含，来将卫星图像转换成向量结构。

由于数字数据以不同的方法收集和存储，两种数据源可能会不完全兼容。因此GIS必须能够将地理数据从一种结构转换到另一种结构。

参考资料来源：百度百科－地理信息系统

参考资料来源：百度百科－城市规划编制

GIS技术的发展趋势

GIS在资源环境领域的应用方兴未艾，从技术、地理信息、经济社会的需求等方面分析，在该领域有以下趋势及建议：

应用软件数据端口应有专门化，专业化方向发展，在同类型同方向的GIS数据交流共享方向提供适当的方便，以解决GIS数据来源和数据质量难以保证的问题。

结合国家信息化推进工作，以电子政务相关工程为基础，推动GIS在资源环境管理中的推广应用。

信息化建设已成为我国各级 *** 及企业的重要任务，GIS在以资源、能源、生产、资金等空间综合配置、优化组合为目的的信息化建设中，可以发挥应有的作用；结合相应的应用工程，推动GIS的发展；

应用往专业化方向发展，功能由通用管理功能转向资源评估、监督、跟踪分析等专业功能方向发展。

随着经济社会的发展，经济社会与资源环境之间的各方面的矛盾及问题逐渐暴露出来，这些问题在时间和空间上具有诸多的关联性，分析这些问题、提出合理的解决方案建议，需要功能更专业化的GIS软件系统支持；

支持多源、多尺度、多类型集成应用的软件平台工具的开发应用。

信息获取技术的快速发展和多源化趋势，要求资源环境方面的GIS应能够接收、处理及分析多种来源、多尺度的地理信息；

促进3S技术集成应用，推动专业技术及软件的发展，全球定位系统、遥感技术与GIS的集成应用已成为GIS软件发展的趋势之一，而这种应用的发展是在应用推动的基础上建立的，针对特定的应用领域的集成化的GIS将成为资源环境领域GIS的发展方向，也是系统与业务结合的需要；

开展专业应用系统开发建设，结合资源环境各领域的需求，开发多种专业化的GIS，如针对性生态保护区、生态功能区、地下水、生物资源等领域的专业性GIS软件与管理系统。

国内GIS现状和对策

地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。

GIS的发展可分为四个阶段：第一个阶段是初始发展阶段，20世纪60年代世界上第一个GIS系统由加拿大测量学家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然资源的管理和规划；第二个阶段是发展巩固阶段，20世纪70年代由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存储设备的使用，促进了GIS朝实用的方向发展，不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷付诸研制，如美国、英国、德国、瑞典和日本等国对GIS的研究都投入了大量的人力、物力和财力；第三个阶段是推广应用阶段，20世纪80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题，这个阶段涌现出一大批GIS软件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四个阶段是蓬勃发展阶段，20世纪90年代，随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS成为确定性的产业，并逐渐渗透到各行各业，成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚，虽然历史较短，但发展势头迅猛。

我国GIS的发展可分为三个阶段。

第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要经历了提出倡议、组建队伍、培训人才、组织个别实验研究等阶段。

机械制图和遥感应用，为GIS的研制和应用做了技术和理论上的准备。

第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等环节，对GIS进行了理论探索和区域性的实验研究。

第三个阶段从1986年到2013年，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室。

GIS研究逐步与国民经济建设和社会生活需求相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。

主要表现在四个方面：（1）制定了国家地理信息系统规范，解决信息共享和系统兼容问题，为全国地理信息系统的建立做准备。

（2）应用型GIS发展迅速。

（3）在引进的基础上扩充和研制了一批软件。

（4）开始出版有关地理信息系统理论、技术和应用等方面的书籍，设立了地理信息系统专业，培养了大批人才，并积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。

在科技部等国家有关部门的大力组织和支持下，国产GIS基础软件开发工作取得了重要进展，出现了一批GIS高技术企业，开发出了较为成熟的国产GIS软件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的产业规模。

这些国产GIS软件以较高的性价比，打破了国外GIS软件对我国市场的垄断，有力促进了我国地理信息系统技术的发展。

这些年，GIS技术在我国得到了广泛应用，其应用面从传统的城市规划、土地利用、测绘、环境保护、电力、电信、减灾防灾等领域渗透到矿产资源调查、海洋资源调查与管理等各方面，取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。

当前，国家有关部门正逐步将GIS嵌入到电子政务系统中。

随着计算机和信息技术的快速发展，GIS技术得到了迅猛的发展。

GIS系统正朝着专业或大型化、社会化方向不断发展着。

“大型化”体现在系统和数据规模两个方面；“社会化”则要求GIS要面向整个社会，满足社会各界对有关地理信息的需求，简言之就是“开放数据”、“简化操作”，“面向服务”，通过网络实现从数据乃至系统之间的完全共享和互动。

下面我们从地理信息系统技术角度来讨论和分析当前GIS的相关技术及其发展趋势。

1.1 空间信息的获取、处理与交换地理空间数据是GIS的血液，构建和维护空间数据库是一项复杂、工作量巨大的工程，它包括：数据的获取、校验和规范化、结构化处理、数据维护等过程。

GIS处理的数据对象是空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段及数据的形式也复杂多样。

获取数据的基本方式有：野外全站仪平板测量、GPS测量、室内地图扫描数字化、数字摄影测量、从遥感影像进行目标测量和数据转换等。

这些获取技术已基本成熟。

同时，空间数据也具有很强的时效性，不同的空间数据必须进行周期不等的数据更新维护，空间数据库中数据的准确、及时、完整是实现GIS应用系统价值的前提基础。

空间数据维护往往涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量数据，提供有效的空间数据编辑更新手段是当前亟待解决的一个重要课题。

基于上述信息获取技术，在过去的二十年间，国家有关部委和行业部门已经积累了大量原始数字化数据和相应资料，建立了1100多个大、中型数据库以及大量的各类数字化地理基础图、专题图、城市地籍图等。

国家测绘局已经完成了全国l：100万、 1：25万基础地理空间数据库以及全国七大江河数字地形模型的建设，并启动了全国l：5万，部分省份1：1万基础地理空间数据库的建设。

这些基础数据有力促进了GIS技术的广泛应用，进而产生了大量的GIS数据。

但由于地理信息系统软件大多采用不同的空间数据模型，以及它们在地理实体上的认识差异，使得所积累的数据难以转换和共享（即使能够数据转换，也会产生信息的丢失），从而形成一个个新的数据孤岛。

制订数据交换的格式标准已成为大家的共识。

一些国家和组织已经在进行这方面的工作，并定义了一些数据交换标准，如SDTS，OpenGIS联盟制订的GML，另外一些公认的数据格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐渐成为数据交换的事实标准。

我国也在“九五”期间制定了地球空间数据转换标准。

但是由于人们对空间信息认识和研究成果的制约，还没有一个统一的地理数据模型，因此建立实用的数据交换格式和信息标准将是一个长期、复杂过程。

1.2 空间数据的管理空间数据的管理涉及到二个方面的内容：空间数据模型和空间数据库。

空间数据模型刻画了现实世界中空间实体及其相互间的联系，它为空间数据的组织和空间数据库的设计提供了基本的方法。

因此，空间数据模型的研究对设计空间数据库和发展新一代GIS系统起着举足轻重的作用。

在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象(要素)(Feature)的模型、场(Field)模型以及网络(Network)模型。

GIS基础软件平台的研制和应用系统的设计开发一直沿用这三种空间数据模型，但这些模型在空间实体间的相互关系及其时空变化的描述与表达、数据组织、空间分析等方面均有较大的局限性，难以满足新一代GIS基础软件平台和应用系统发展的要求。

主要表现为：（1） 仅能表达空间点、线、面目标间极为有限的简单拓扑关系，且这些拓扑关系的生成与维护耗时费力；（2） 难以有效地表达现实三维空间实体及其相互关系；（3） 适于记录和表达某一时刻空间实体性状及相互间关系静态分布，难以有效地描述和表达空间实体及其相互间关系的时空变化；（4） 没有考虑异地、异构、异质空间数据的互操作和分布式“对象”处理等问题。

针对上述不足，时空数据模型、三维数据模型、分布式空间数据管理、GIS设计的CASE工具等研究已成为当前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿。

地理信息系统与城市规划的关系~~拜托大家帮忙总结一下吧。。

一、计算机在城市规划中应用的简要回顾

(一)应用领域和发展过程

改革开放以来，计算机技术在城市规划行业中取得了不少应用成果，就其技术和应用的对象可按时间顺序大致分为四个方面:

1.有关社会、经济问题的统计、分析、模拟、预测。这方面的应用开始于70年代末～80年代初，最初受计量地理学的影响较大，后来，涉及的范围越来越广，对现象解释、政策制定、方案选择起到了一定的积极作用。目前主要在学术机构和少数规划设计单位里使用，还未广泛普及、推广。

2.交通调查资料处理和交通规划模型使用。这方面的应用开始于80年代中期，在国内许多大、中城市的规划中收到一定效果，为交通政策的制定、路网规划、用地布局等问题，提供了决策依据。因模型问题的技术比较复杂，仅少数技术力量雄厚的研究机构，才有能力开展这项工作。

3.计算机辅助绘图与辅助设计。这方面的应用开始于80年代中后期，主要是在修建性详细规划和控制性详细规划方面发挥作用。只要有合适的软件，一般的规划设计人员经过培训，就可用起来，目前在一些经济比较发达的地区，或对人才的吸引力较强的单位里，比较重视，并且已在实际工作中见效。

4.和管理工作相结合的信息系统。这方面的应用开始于80年代末～90年代初，一些简单的系统已在少数城市投入运行。近年来，以地理信息系统技术为支撑的城市建设管理或城市规划信息系统成为一个热点，许多城市已经开始或准备花较大的投资来搞地理信息系统的应用开发，其中也有少数城市已初见成效。

(二)若干经验和结论

对计算机在城市规划中应用的初步回顾，可得出以下结论:

1.计算机技术本身的发展是专业应用的物质基础。从上述四个方面可以看出，专业应用对计算机硬件的要求是逐步提高的。最初的应用即使在今天已经淘汰的硬件机型上也可完成得很好，而大规模的信息系统则需要比较高档的计算机和网络系统。从发展趋势看计算机的性能将持续提高，价格不断下降，有关软件的通用化程度、使用的方便性也会有进一步改善，这对各行各业都很有利，对城市规划行业来说，有助于落后地区赶上发达地区，发展中国家缩小与发达国家的差距。

2.城市规划工作内容和要求是新技术应用的需求动力。以社会、经济问题的统计分析为例，它最早应用于规划行业，但推广普及的速度不快，其原因很可能是在规划本身的需求方面。在目前的社会、经济发展水平和经济、政治体制下，人们规划的重点仍是解决形态、布局的问题，方案的选择、政策的制定主要由行政长官来拍板，尽管这种拍板主要也是受经济、政治背景的影响，但是统计、分析的结论只是融合在定性的结论之中，在决策时不一定显露出来，或者是对非形态、非布局的问题才起作用，因此这一方法就反过来影响到人们对它需要的迫切程度和推广、普及的速度。又例如:为何在一些大、中城市交通模型得到使用；经济效益好的规划设计机构辅助绘图、辅助设计容易推广；土地批租、城市开发形成高潮时管理信息系统成为热门话题，显然需求是一个强大的动力，它比科技示范、行政推广所起的作用大得多。

3.人才问题是重要的制约因素。计算机技术引入到城市规划行业，往往是从非规划专业人员开始的，有些人从习惯的角度甚至可称为“外行”(当然，经过一段时间，其中有很多已变成“内行”了)。例如:在引入计量地理学方法时，有些地理专业人员还不很熟悉城市规划；搞交通规划时，有不少人原来是搞数学的或搞道路设计的；计算机辅助绘图、辅助设计最初也由一些只熟悉计算机而不熟悉设计的人来搞；地理信息系统则有很多是计算机、地理、测绘专业人员来开发的。非规划专业出身的技术人员参加到规划行业中，带来了新的思维、技术、方法，推动了规划工作的转变、提高，但是已经熟悉规划的专业人员，若不积极地参与新技术的应用、推广，会造成应用开发上的盲目性。因为，城市规划毕竟是一个专业性、技术性较强的行业，其中不少岗位没有一定的专业训练和实践经验不容易胜任。规划行业所用的语言(包括图纸)看似简单，但是准确理解并不容易，所以，有一定实际经验的人员参与计算机技术的开发应用是十分必要的。近年来，各地一些比较成功的例子都证明了这一点。就目前总的情况来说，有实践经验的规划人员的参与开发或接受培训，离实际的需要还有很大差距。

综上所述，技术、需求、人才始终是影响城市规划行业应用计算机技术的基本制约因素。下面重点就地理信息系统的开发应用，进一步探讨有关组织、管理方面的制约因素。

二、如何认识地理信息系统应用中的困难

(一)地理信息系统的发展状态

地理信息系统(英语简称GIS)是一项以计算机为基础的输入、储存、查询、分析、表达地理信息的综合性技术。把事物的空间位置，以及有关的文字属性信息存入数据库中，建立起相互联系，提供查询、分析工具，并以专题地图的方式表达出来，是GIS技术的核心(宋小冬，1991)。由于GIS的输入、输出的形式主要是地图，其查询、分析工具比较直观易懂，因此很容易被规划人员接受。

近年来，发达国家的一些GIS软件相继进入中国市场，这些软件不但能处理汉字，还附有一些国外的应用实例，因而对国内的规划、管理人员产生了强烈的吸引力。这些软件已达到了一定的实用性、通用性，而计算机硬件的价格也在逐年下跌，因此，很多城市纷纷立项、投资，开展以GIS为基础的城市建设管理或城市规划信息系统的研制，少则数十万元，多则数百万元、上千万元，试图将此举作为自己城市的规划、管理工作走向现代化的标志。

长期以来，从中央到地方，用在城市规划或城市建设管理上的科技投资并不很高，上述举动说明了一些地方政府急于提高规划与建设管理水平的积极性。但是，在缺乏经验的情况下，认真分析国内外已经出现的一些问题、困难，从中吸取教训，研究对策，才能有效地保护这种积极性，真正推动新技术的健康发展，否则，过分的热情也可能导致失败，造成资金、人力的浪费。

从目前GIS发展状态来看，不但GIS技术本身可直接服务于规划、管理工作，也可以和统计、分析，交通规划，计算机辅助设计等方法结合起来使用，GIS和遥感的结合也是该项技术的一个重要分支。GIS确实有很大的应用潜力，它的推广可使规划行业新技术的应用提高到一个新的水平。单就技术而言，除了某些专门用途(如:三维空间模型、空间决策支持系统)或将GIS和其他技术结合起来(如:空间统计、用地布局)还有一定难度外，要把这项技术用起来已没有很大的障碍。但是，要大规模地应用，并获得明显的效果，必然会遇到投资大、周期大、牵涉面广、组织协调难等非技术问题的困扰，这些问题也是世界各国包括发达国家都曾遇到过的(张其锟，1994)。

(二)关于GIS实施中的非技术问题

1.信息来源。计算机是一项自动化的技术，但信息系统所需的数据一般是以手工方式去收集、整理后才输入到计算机里的，没有数据来源的信息系统等于是无米之炊。没有丰富的、全面的信息输入到数据库中，信息系统的功能再好也只能停留在演示阶段。城市规划所需的信息不少是分散在各个部门里，平时没有固定的班子来从事信息的收集与整理，往往是结合某项任务来突击性地开展这项工作，要消耗大量人力、物力，而且任务结束后临时班子也就解散了，当外界情况有了变化，很难及时更新信息，不能保持信息的现势性。在发达国家，人们把GIS在硬件、软件、数据三者的费用关系喻为1:10∶100，虽然这一比例并不精确，但是它说明了数据收集、输入的成本之高，以及隐藏在费用之后的组织工作的难度之大。

2.信息的控制权。有了数据库，有了分析工具就可以辅助管理、辅助决策，可以说谁掌握了信息，谁就掌握了决策的主动权。因此信息的控制权问题可能成为机构、部门之间十分敏锐的问题。有人认为，信息控制权的争夺，会导致信息系统的失败(Aronoff，1989)。若把信息的控制权交给高层领导来掌握，会因远离基层而降低信息的使用效率，也不容易调动基层单位收集、更新数据的积极性(尽管利用计算机的网络技术很容易做到，但在管理上则有困难)。反之把信息的控制权交给某个基层部门，则可能引起平级机构之间的矛盾。

3.经济利益与效益。在发达国家，信息系统的历史较长，已有了很多公开的数字化的地理信息服务，这种服务的深度、广度与费用、效益有密切关系。地理信息系统的效益主要是提高管理、决策的效率、质量、水平，往往只有间接的经济效益。公开化的数据服务从理论上说可避免各个部门重复性地收集与输入数据，大大降低费用，获得明显社会效益，但是，这项工作是由政府包下来，还是靠企业之间的竞争来解决，在发达的资本主义国家也未有成熟的经验。目前，在美国，小比例尺的数字化地图、国情普查资料等均由政府包下来，服务收费很低。而在英国虽然也靠官方来搞，但收费很高，一般用户较难承受。在中国，当前的体制正在转轨之中，很多机构往往是一班人马两块牌子或一块牌子双重体制，同时承担政府和企业的职能，掌握数据的单位如何向外界提供服务，如何调动积极性，还需要一定时间的探索。

4.人才。即使硬件、软件(包括二次开发)、数据都可花大代价来解决，但信息系统的长期发展还要靠本机构的内部人才才能维持，这一问题在前面已提到，需要强调的是在当前情况下，应采取必要措施，鼓励和吸引规划、管理人员边开发、边学习，以此带动应用，带动整个队伍技术水平的提高。

三、若干设想与建议

(一)测绘和统计部门应向公众提供更多的地理信息产品服务

传统地形图是目前测绘部门的主要信息产品。在技术改造的过程中，航空遥感、野外数字测量、计算机辅助制图已在相当多的测绘机构得到应用、推广。这些技术正好可以和GIS结合起来，除了可利用GIS的制图功能外，把测量结果转入GIS的数据库显得尤为重要。采用这种方法，测绘部门本身的工作效率、质量、精度可提高，各行各业则可直接获得数字化的地形信息，从而极大地减少重复劳动，降低全社会的信息收集与输入成本，还比较容易保持空间位置的精确性。当然这里会有两个新问题出现:

一是信息的重新分类与组合。GIS的数据库主要是为了查询、分析方便，并不一定要绘制标准的地形图。在现实工作中，规划、管理常用的地形信息比现行的标准地形图简单，而非地形信息，如土地使用、地籍、房产、管线往往很重要，应和地形信息结合在一起使用，这些发达国家的实践中已得到证实。因此测绘部门的信息产品种类要增加，要便于灵活组合，这样就需要重新分类，并制定新的标准，当然有些信息要从非测量部门获得。

二是数据的更新。各地的城市建设发展很快，地形图的现势难以保证，转向GIS后，信息种类更多，若要将各种信息都及时地、同步地更新，事实上难以做到，只能在分类的基础上，对不同信息规定不同的更新周期，删繁就简，其中非地形信息不必由测绘部门包下来，可交给关系最密切的业务部门去更新，测绘部门则提供必要的技术支持。由于测绘部门不是决策机构，不容易产生信息控制权上的矛盾，但在经济利益问题上，还有待改革的进一步深化。

我国官方统计机构的社会经济统计资料中，地理位置信息过分简单，应通过各种渠道，建议并呼吁统计机构向发达国家学习，提高社会经济统计资料中地理信息的准确性和详细程度。

(二)规划管理部门可在应用上先行一步

在当前经济发展和体制改革形势下，政策问题的研究、规划方案的编制，将由完全的政府承担转向各咨询机构(包括规划院、学术机构)和政府相结合的模式。但是，规划立项成果验收、方案审批、政策协调管理和立法以及日常的城市建设管理只能更加强化政府的行为。近年来，城市建设中出现的许多问题，大多与管理不严、不善有关，从这个意义上，加强、改善管理工作可能比改进方案的编制工作更为迫切。而GIS这一先进技术正好可以推动管理工作走向现代化。

在规划管理部门应用GIS，可先利用GIS技术中比较成熟的部分，不必马上把非GIS技术或一些还不成熟的GIS技术结合进来，所以技术难度较低。规划管理工作的流程比较稳定，容易描述，因而也就比较容易计算机化。管理工作所需的信息中很大一部分可在行业内部获取，有些可在管理过程中产生的，容易避开信息控制权的矛盾。日常规划管理工作需要的信息种类也较少，较单纯，因而信息收集、输入费用较低，内部管理较简单。因此从需要和可能的两个角度看，为规划管理服务的GIS将会在各地较早地见到实效，这既是发达国家已取得的经验，也被国内的初步实践所证实(中学军，1994)。

(三)规划设计单位应以加深规划内容、拓宽研究领域为先导

GIS技术的核心是空间信息的查询、分析。就传统的规划方案编制工作的习惯来说，需要反复分析的内容并不很多，较难体现采用GIS技术的优越性。但是，如果在制定方案之前要作大量的背景研究，重要的项目作详细的选址

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