摘要：在科技迅猛发展背景下，地理信息系统GIS技术在现代城市规划设计中的应用研究迫在眉睫，尤其是GIS空间分析功能在城市规划设计中的应用受到了各界人士的广泛关注。本文即通过案例从三个方面对GIS空间分析功能的实际应用进行探讨，以使现代城市规划与设计更符合现代城市化发展的标准与要求。
关键词：GIS空间分析功能；城市规划设计；应用分析
1 GIS空间分析功能简介
地理信息系统(GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS)是一种技术系统，能够对所获取的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示以及描述，是一种基于计算机的工具，其核心的内容为空间分析(SpatialAnalysis)。空间分析技术主要是为了提取与分析空间信息，是一种基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。与计算机辅助绘图系统(CAD)相比而言，GIS空间分析技术具有提取和分析空间信息的巨大优势。ArcGIS产品在2013年由Esri公司再次更新与完善后，推出ArcGIS10.2，与最初的ArcGIS产品相比，其充分利用了信息技术的巨大优势，是一类空间分析工具。ArcGIS10.2的空间分析模块主要包括空间分析、3D分析、地统计分析、网络分析与跟踪分析等，在一定程度上扩大了地理信息系统GIS的影响力与适用性。ArcGIS10.2的空间分析模块主要是为了建立与问题相对应的表征模型或过程模型，进而在模型建立的基础上对信息进行提取与分析。
2 GIS技术与城市规划
2.1 GIS技术适应城市规划设计的需求
随着科技的进步与发展，结合先进的技术理念，现代城市的规划与设计需要符合现代城市规划领域规划与管理信息的标准。计算机辅助绘图系统(CAD)普遍应用于传统的城市规划工作过程中，主要通过点、线、面将矢量数据储存。CAD具有较少的属性数据、属性查询不便、没有空间数据库、浏览与使用功能单一等缺点，而GIS技术可以结合对象的空间位置信息及其相关属性数据，能够在一定程度上有效避免CAD软件技术的缺陷，弥补传统城市规划单一的文字描述、单一的图形展示的不足，可以将城市规划的空间位置信息可视化表达，从而满足现代城市规划与设计的新需求。
2.2 GIS技术能够提高城市规划的合理性、科学性
GIS空间分析功能可以有效利用空间数据库对相关数据进行细分与管理，进而快速便捷地生成各种规划用途以及表格、报告等，在一定基础上可以做到对动态进行更新与增补，能够便利相关技术工作人员对GIS软件进行二次开发与升级。在近几年GIS技术发展中，将其空间分析功能与卫星遥感技术进行有机结合与统一，在一定程度上促使数据的信息含量得以大幅度增加，进而推动现代城市规划设计工作的稳健发展。与此同时，在基础数据连续更新的情况下，仍然可以长期地、持续地使用，能够使现代城市的管理者有效获取最新的数据并加以使用，从而有助于成本的节约和工作效率的提升。
3 GIS空间分析功能
在城市规划设计中的应用现代城市规划与设计是衡量一个城市发展好坏的一种重要标准。一个区域发展的核心是城市的发展，城市的进步与发展是该地区人文与自然共同作用而推动形成的，一个城市的规划设计需要多样复杂的空间数据与属性数据作为支撑，然而，这些繁琐复杂的数据在一定的时期内也是不断更新与变化的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的城市规划与设计在面对大规模的数据时，无法做到精准的处理与分析，这主要是因为缺乏先进的数据分析处理工具，因而导致数据的分析过于粗糙，不能满足科学化的要求。传统的城市规划设计大多侧重于定性分析，提出的发展意见与策略相对主观，其中夹杂着较多的感性因素，致使规划数据分析结果相对滞后，在规划师制定城市发展规划时所参考的依据不够充分，最终影响城市未来的发展方向。
随着数据分析技术的日益成熟，ArcGIS软件的出现与引入，给城市规划设计领域带来了一个崭新的思路，加快转变了城市规划设计的思维模式，并且在一定程度上带领了城市规划设计方向进行了大的转折。ArcGIS软件具有更新数据快、空间分析直观等巨大优势，可以科学合理地对大规模的数据进行管理与分析，有助于城市规划设计从静态到动态的转变。与此同时，ArcGIS软件技术在一定基础上丰富了城市规划设计手段，弥补了传统的城市规划设计方法展现较为单一的缺陷。ArcGIS软件在现代城市规划设计中的应用愈加被重视起来，其空间分析技术已经完全融入到城市规划设计的整个过程中，无论是资料收集与数据处理，无论是详细规划与区域规划，无论是静态或动态模拟，GIS空间分析功能都在城市规划设计中发挥着不可替代的作用，为现代城市的规划与设计增添助力。
4 实例应用
4.1模拟规划区地形、优化道路线形
在现代城市规划与设计中，城市道路线形设计是其中最为重要的一个环节。城市道路线形设计与优化在一定程度上和城市的地形地貌特征、城市目前现有的道路线形、道路周围的建筑物排列布局以及规划道路等级等影响因素紧密相关。要想使规划的道路线形科学合理，需要对道路坡度进行精准测量，与先进的GIS技术相结合，运用城市道路规划相关理论与经验，使规划出的道路等级合理、占用农业用地少且与道路周围建筑物排列朝向协调。结合福建省安溪县某地区的地形地貌，利用GIS技术对该地区的地形进行DEM建模，从中获取到该地区的相关数据，其高程、坡度及坡向等情况。在获取到该地区的坡度、高程及坡向的相关数据之后，利用Arcscene中的3D扩展模块，将CAD图纸中建筑物的数据与道路网数据分别导入其中。将设置的不同图层分别导入到Arcscene中，赋予不同的高度会得到相应的基础高度分析图。
4.2 GIS空间分析功能
在土石方计算中的应用在CAD普遍应用于城市规划时，也同时运用于方格网法对土石方进行计算，其计算过程繁琐复杂、整体工作量巨大，而且还存在梯形台地计算结果不精确等缺陷，因此，随着GIS空间分析技术的引入，现代城市规划与设计中已无法离开GIS技术的应用，而对土石方的计算已从方格网法逐渐被DEM建模方法所代替。结合xx市某工业园区规划设计的相关数据，运用GIS空间分析技术DEM建模对土石方进行计算，主要是通过对该工业园区的地形坡度与坡向进行DEM建模分析，将工业园区规划基地分成多个坡度与坡向相一致的地块，结合软件中的3D扩展模块对体积与面积进行计算，进而对土方平衡时的高程进行计算，得到土方分析图、土方平衡图。
4.3 GIS空间分析功能
在防洪规划决策中的应用GIS技术在防洪规划决策中也具有不可替代的作用，尤其是所规划区内有水系穿越时，如何制定出合理的解决方案至关重要，即使有相关水文基础资料作为支撑，结合传统的CAD辅助软件与经验法，也无法精准地对地区进行规划。因此，需要结合GIS空间分析技术，对规划区的地形地貌特征进行全面了解，并利用ArcGIS软件中3D扩展模块与DEM建模方法进行规划实施。
综上所述，GIS技术与传统的城市规划方式相比较，更能够适应城市规划设计的发展要求。
参考文献
[1]马倩丽, 栾佳艺, 谢佩君. 城市规划中的GIS空间分析方法探讨[J]. 山西建筑, 2018, 44(12):32-33.
[2]张贝贝. 基于GIS空间分析技术的城市选房分析——以郑州市为例[J]. 科技展望, 2017, 27(8).
论文作者:王立芹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
标签：空间论文; 数据论文; 城市规划论文; 技术论文; 城市规划设计论文; 功能论文; 在一论文; 《防护工程》2019年第1期论文;