智慧城市建设背景下土地利用规划GIS技术应用策略＊

何 力

（长江大学城市建设学院，湖北 荆州 434000）

1 GIS技术

1.1 采集与输入

GIS（地理信息系统）在数据采集和输入方面，需要注意的是土地利用规划工作产生的数据来源和相关信息存在比较明显的综合化和一致化，不仅如此，利用GIS技术落实的整个数据采集和输入工作都需要工作人员认真核对现有私立信息是否与数据库内容相吻合，以及其信息内容是否完整，且整体数据信息的一致性和逻辑关系也比较稳定。

1.2 编辑与更新

GIS技术中的编辑与更新工作包含两方面的主要内容，即图形和属性的编辑。其中，属性编辑工作的落实需要工作人员注意自身工作需要是否与数据库管理工作的内容相吻合，而图形编辑的工作内容要注意建立拓扑关系、图形编辑以及误差矫正等，工作总体的综合性和复杂性都很高。数据的更新要注意以新记录替换旧记录，且注意在替换过程中避免产生误删等情况。为避免工作失误带来的损失，工作人员应在日常工作中注意做好数据资料的备份。

1.3 存储与管理

存储与管理对于系统本身的执行数据和分析功能至关重要。尤其是在地理数据的组织和管理过程中，工作人员需要通过合理的方式将空间和属性数据结合起来管理，在提升工作效率的同时，对管理效果也有明显的优化作用。

1.4 空间数据分析和处理

空间查询与地理信息及多种自动化地理数据处理系统的关联性都很高，其本身在分析功能方面的优势更高。需要注意的是，空间分析图工作本身就是土地规划设计工作中地理信息系统的关键，也是其与一般计算机系统的本质区别。而模型分析则是在地理信息系统基础上的一次升级，能够分析并解决当前工作中的大部分问题。这项工作的落实能够促使地理信息在城市规划设计中的应用更加深入，也是地理信息系统深化发展的关键指标。

2 智慧城市土地利用规划的逻辑思考

对于智慧城市的理解可分为2个层面，即狭义和广义。在狭义层面，智慧城市本质上是指在互联网技术的辅助下，对城市管理工作落实的多个方面进行感知和练习，最终建立起比较稳定的网络信息技术与城市物理环境联系。通过智慧城市，工作人员能够对城市中产生的物理环境变化深入感知，还能够跟踪和更新与城市发展和运行本身相关的数据。同时，智慧城市与云计算相互配合，能够在先进技术手段的支持下，对产生的数据整理分析，尤其是在交通、医疗等重点民生领域的涉猎很广。智慧城市本身的土地规划设计工作在最终落实过程中，尤其在发展阶段，GIS技术的应用能够为降低建设工作的落实难度提供辅助。在整体工作发展建设过程中，土地利用规划工作相关的技术系统与动态运行过程都需要使用科学和稳定程度更好的工具作为依据。工作人员也要注意对城市发展和土地规划过程中产生的数据资料等内容进行分析，最终制定出科学合理性更高、且与智慧城市发展配合度达标的功能布局和支撑体系。

3 土地利用规划GIS技术应用需求

3.1 土地利用规划与GIS技术

土地利用规划是由各级人民政府组织并编制长期战略性规划的工作。在特定的规划区域中，工作人员会结合周边的自然和社会经济条件等因素，对国民经济发展的需求进行评估，并在多个部门的配合下实现对土地资源的合理规划与布置，这项工作使土地开发、利用和整治、保护等工作得到优化升级。不仅如此，与良好的工作方式和土地结构布局等手段相配合，还能实现对城市其他工作的宏观调控以及商业用地的均衡。

目前，GIS技术已经进入应用阶段，大量的新兴软件技术开始投入使用，用户本身的二次开发能力也得到比较稳定的保障，部分城市在智慧城市发展过程中，甚至能够实现土地空间数据与属性的一体化存储。

3.2 土地利用规划对GIS技术的需求

自改革开放以来，我国经济快速发展，尤其是近年来城市化发展战略的实施，使土地利用规划工作日趋多元化、复杂化。面对这种情况，传统的土地规划设计手段显然与时代发展不相适应，对于智慧城市发展过程中的细节变化更不能实时反映。因此，还需改进传统的土地利用规划工作方式，在GIS技术支持下，设计相对科学的土地规划设计工作内容，强化工作的动态化和弹性化。具体工作的细节内容包括以下3个方面。

1）在土地规划设计的科学性方面，整体规划工作属于土地资源统筹、开发和利用等工作落实的战略性规划，在落实过程中会涉及很多因素，需要综合考虑土地利用、土壤环境和水文与地质等多方面的细节，同时在采集相关数据时可以与当地各个部门相互协调，紧密联系，全面提升土地利用结构布局的合理性。尤其是对种类繁多和数量庞大的空间与属性数据的衔接及统一管理工作效率的提升有明显效果。不仅如此，通过分析相关数据，为土地利用规划设计的后续工作奠定基础，且保证其科学性。

2）土地利用系统存在大量的不确定因素，因此，规划设计应通过多次专家论证，再经领导小组审议后得出最终的规划方案和相关结果。在编制土地利用规划的过程中，难免对社会经济发展的预测与实际存在一定偏差，因此，需要将规划与实际情况进行对比，若结果显示差距较大，则进行有针对性的修正。GIS技术应用于土地规划设计，不仅能够对城市土地规划利用的实际情况展开动态监测，还可以有效降低工作失误，即降低无效工作量。

3）土地利用规划手段向现代化的方向发展，计算机和软件技术在土地规划利用工作中的应用十分广泛，主要是针对相关工作中图形信息和数据进行快速处理等。GIS技术与计算机图形数据库融合发展，能够更好地拓宽采集、存储和更新等方面的空间，尤其是辅助设计的效果十分明显，为后续土地规划的编制和修订奠定基础。

4 土地利用规划GIS技术应用的重要性及要点

GIS技术在数据采集和输入方面的优势比较明显，在使用过程中能够将系统之外的大部分原始数据采集并整理成统一格式，最终工作人员在GIS技术的辅助下能够将数据资料全部输入到系统中。除了在后续输入过程中注意格式转换外，也可以在记录阶段就保障数据格式统一，降低后续管理工作落实的难度。该技术在数据编辑和系统更新方面的能力也比较优秀，尤其是在图形编辑工作中的属性编辑方面效果十分明显，属性编辑与数据库管理工作共同产生作用。图形编辑工作重点在于图形的编辑和装饰，也具备投影变化功能，且智能化程度较高，可以直接使用新采集到的土地规划设计数据替换原本内容。

使用GIS技术和系统，在数据查询和统计方面能够更加便利。尤其是在不同部门数据合并管理过程中，GIS技术可以将最终结果妥善保存，还能在数据中体现出当下土地利用的实际情况和土地用途等细节内容，对于后续的土地审查工作落实也有较好的辅助作用。

5 土地利用规划GIS技术应用策略

5.1 数据库建设构架

GIS技术与土地利用规划设计工作配合，若能够将数据库作为基础，整个工作难度将得到有效降低，工作人员只需要按照自身所属辖区的相关信息特点分配工作，就能够对土地利用数据的切割进行任务转换以及格式统一等操作，从而获得与土地利用现状关联程度较高的数据库。在后续城市发展中如果有新增建设用地和重点建设项目落实等需求，都可以在总体规划的基础上提取相关要素。具体的土地利用规划数据库建设流程如图1所示。

图1 土地利用规划数据库的建设流程

一般情况下，工作人员利用GIS技术展开工作，需要将城市建设和管理工作的优化作为主要目标，并在功能方向力求便捷，显然GIS技术在城市规划设计信息系统中属于操作性和实用性功能。需要注意的是，GIS系统能够作为大部分系统的技术基础，尤其是随着未来土地规划设计办公面向自动化方向发展，使用GIS技术能够产生更加明显的集成优化优势。

5.2 集成化发展

目前，大部分城市规划设计中除了广泛使用GIS技术之外，工作人员还会用到部分图形技术软件，如CAD、Photoshop、3DMAX等。今后，应该加强此类软件和GIS技术之间的兼容性和集成性，同时加快GIS技术功能的开发。当下常见的有GoogleS-ketchUp和与ArcGIS集成的方式。在工作中可以将相应的SketchUp的3D模型导入ArcScene，落实空间分析，或者CAD与ArcGIS集成，利用CAD技术在辅助绘图方面的优势，与GIS技术的优势进行叠加，最终建立比较完善的规划数据库。

5.3 向时空多维拓展

城市规划设计工作的动态性比较强，基本工作内容产生的结果并不会始终不变，而是会随着现状的变化不断调整，而以往人们很容易忽略这一点，导致城市规划设计的基础资料内容不完整，降低规划设计的预见性。虽然传统的GIS技术本身分析功能十分强大，但在整个城市的空间位置信息方面依旧欠缺，要规避此类问题，则应促使GIS技术向时空多维的方向继续拓展，如将三维GIS作为技术平台使用，再将地下管线信息系统，通过时态GIS技术的辅助，向着平台城市的动态规划管理发展，最终实现该技术的时空多维拓展。

5.4 与智能技术结合

GIS技术在城市规划设计中应用后，一方面需要处理大量的地理信息数据；另一方面需要配合相关工作落实数据分析和预测等工作。就GIS技术本身而言，其在城市地理位置信息的采集、存储以及加工方面的功能十分便捷，主要的薄弱点在于预测和决策两个方面，但与智能技术结合发展之后，两者能够实现优势互补，将专家系统和GIS技术集合成一个整体，不仅能够对数据进行存储，还能够优化管理空间相关工作，全面强化城市土地规划设计工作在预测和决策方面的能力，充分发挥GIS技术的优势和价值。

6 结语

GIS技术在土地规划设计工作中的作用就是能够对数据进行采集、存储和管理等，不仅能对土地利用现状展开深入分析，而且能将相关内容直接录入数据库中。未来GIS技术不断发展，将为土地利用规划设计提供更加优质的服务，深入推进相关规划研究工作。