基于GIS的新农村规划设计应用

基于GIS的新农村规划设计应用
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赵晓燕
摘要：本文从GIS技术在城市规划领域中的应用出发，分析和探讨了GIS技术在新农村规划中的应用前景，以及对新农村规划在设计理念、技术方法、规划的实施与管理等方面所带来的影响。
关键词：GIS，城市规划学科，新农村规划
1. 引 言
近年来，我国工业化、城市化呈现良好的发展趋势。但长期以来城乡二元结构的不对称发展与资本积累，使得农村在社会中被忽视，农民作为数量庞大的群体也成为不折不扣的弱势群体。在这样一个现实背景之下，党的十六届五中全会和“十一五”规划纲要明确地提出了“建设社会主义新农村”的重大战略决策 。
20世纪90年代以后，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS在城市规划方面的应用日趋深化[1，2]，从设计到管理，从前期资料收集整理到成果出图，从小范围的详细规划到大的区域规划，从综合性的总体规划到专项规划，从项目选址到可持续发展战略制定[3~6]。新农村建设的蓬勃开展，对村庄规划提出了新的要求，涉及到许多数据、图纸的管理、查询、更新、维护和基于空间数据和属性数据的分析与决策，传统的方式已满足不了农村建设规划的需要。农村规划的许多方面逐渐成为一个具有广阔前景的GIS应用新领域。
2. GIS在新农村规划中的先进适用技术
2.1. 现有村庄的调查和分析
利用遥感卫星所获取的基础资料，在GIS软件中将其分类并进行面积的测算，就能对现有村庄的土地利用现状有一定的了解。在此现状基础上要对新村土地未来发展有更好的把握。利用GIS软件中所带有的预测功能对未来几十年的土地使用情况进行预测。获取遥感影像图后，可以根据需要对土地利用进行分类。分类以后还可以对某一项类型进行专题特征的提取和量算。在新农村规划设计的前期调研工作中，如果遇到地形复杂的规划地块，可以利用GIS的空间分析功能以及规划范围内的数字高程模型数据(DEM)对规划地块进行坡度分析、坡向分析、等高线分析、流域分析等,以作为用地适宜性评价的参考依据。为确定建设用地的范围和布局提供依据。
2.2规划信息的查询与管理
将与新农村规划设计相关的数据，如基础地形数据、用地许可资料、规划指标、规划成果图、文档资料等输入数据库，利用GIS的空间查询功能对这些信息进行查询、检索、统计、显示、输出，实现管理的自动化、规范化和标准化，为建设单位和新村居民提供信息咨询服务，提高新农村规划管理的水平和建设项目的审批质量。
2.3辅助规划设计
运用遥感数据和地理信息系统对地理空间信息强大的管理和分析功能，能准确计算人口密度和建筑容量，进行相关总体规划的各项技术经济指标分析，完成规划设计、道路拓宽改建过程中拆迁指标计算，从而有效确定各类用地性质，辅助新村规划用地选择和建设项目合理选址；确定详细规划范围内的道路红线、道路断面以及控制点的坐标、标高；合理安排各项工程管线、工程构筑物的位置和用地等等，极大提高新农村规划的科学性、准确性和工作效率，指导规划的编制和具体规划方案，辅助政府做出规划建设发展方面的决策。
2.4三维可视化技术
借助GIS软件三维可视化模块，实现新农村设计中三维视觉效果的清晰显示，以及对空间问题进行分析。目前，GIS与虚拟现实技术结合应用，是规划设计中一个重点研究的方向。GIS软件可以对规划设计的地形、地块、建筑等规划实体进行三维建模和显示，再通过采集这些实体的外观纹理(如拍照、扫描等手段)，在三维环境下进行贴图，通过定义行进路线、方式(步行、车、飞行等)、高度等进行三维模拟。
3. GIS技术在新农村规划中的具体应用分析
3.1　GIS在获取新农村规划所需各种信息中的应用
新农村规划需要获取包括与农村相关的经济社会等各项基础资料、现有布局状况、规划实施与管理等复杂的数据和信息。其数据和信息具有多尺度、多类型、多层次等特点。尤其是社会主义新农村规划，既要体现各地农村文化传统和乡村风貌特征，又要体现新村规划，大量的人文数据需要进行处理。GIS技术以其各类信息数字化和大容量的数据存储设备、高速的数据传输系统及高效能的数据库系统，为新农村规划提供了丰富的信息。GIS软件方便快捷地生成各种规划用图、表格和报告、利用数据库管理数据，可以村庄动态的更新、增补。
3.2 GIS在村庄布点研究中的应用
3.2.1居民点分布特征分析
对研究区进行村庄布点前，需要对研究区的村庄分布现状作必要的分析，了解村庄分布的现状特征及存在问题。GIS的空间统计分析功能能够方便的从原始的村庄分布现状信息中计算获取反映村庄分布的特征信息，如：通过对研究区村庄平均最临近距离的计算判断村庄分布的离散或集聚程度；通过计算研究区的均值中心与中心要素位置来判定中心集镇现状位置的优劣。
3.2.2建设用地的评定
村庄建设用地的选取首先要考虑的是用地条件的适宜度及避免与相关规划的冲突。对于村庄建设用地选取而言，地形起伏相对较大的区域利用GIS的地形分析功能对其高程、坡度等作必要的分析评定；结合对地质条件、相关规划区范围等图层的建立，利用GIS的叠加分析功能生成最终的适宜建用地图层。
3.2.3设施影响范围的确定
村庄布点规划中设施的影响范围主要指集镇、中心、主干交通线等服务范围的分析，利用GIS的缓冲区分析功能，可以方便、快的生成满足一定条件的中心村镇影响范围，辅助中心村镇的选取。
3.2.4村庄位置的选取
新建村庄位置选择及保留村庄位置调整是村庄布点建设两个十分重要的问题。GIS在空间选址问题中已经有了许多成熟的应用，空间选址的确定，需要把GIS的多种分析功能综合起来才能完成，结合“村庄位置选择”节中对村庄选址的考虑，从基本的空间信息量算到高级的GIS与相关选址模型结合，GIS的空间分析功能均能发挥重要作用。
3.3　GIS在新农村规划指标统计、数据分析中的应用
与城市规划相比，新农村规划必须摒弃以往纯粹的物质空间和指标控制的规划模式，从农村的经济实力和实际需求出发，农村经济结构以农业为主，严格保护耕地是农村地区长远发展的基石。因此，农村规划必须将严格保护耕地、节约建设用地放在核心的位置，特别是尽量少占用非常有限的耕地资源。以上这些都需要对居民点布局、建筑面积、人口密度、容积率等规划指标进行重新计算，手工计算的方法效率低、费时间、错误率高，直接影响规划设计的质量。GIS技术以数据库技术为支持，在建库时分层处理，也就是根据数据的性质分类。性质相同或相近的归并在一起，形成一个数据层，这样可以对图形数据及其属性数据进行分析和指标量算，在很大程度上减轻了规划设计人员的体力劳动。
3.4　新农村规划设计的可视化
与城市相比，农村的地域特色更为明显。在新农村的建设中，必须保护好各地农村的乡土特色。在进行村庄治理和新村建设的时候，应该认真分析原有的村落格局，突出当地的乡村特色、地方特色和民族特色。利用三维GIS技术，规划设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在当地农村环境中的效果，可以从任意角度、方向、沿任意路线对不同方案加以比较，从而为从空间角度评价建筑提供了更加直接、有效的手段，而这些是以往的平面图和建筑缩微模型难以实现的。将空间数据与属性数据结合在一起，规划管理人员可以很容易的查询虚拟村庄中建筑物的相关信息，结合对建筑物的空间分析，对方案的优劣进行评估，从而做出正确的判断和决策。
4．结 论
综上所述，GIS技术可以应用到新农村规划设计与管理的每一个环节当中，对提高设计质量以及管理效率来说，作用是明显的；GIS必将有力地推动新农村规划设计与管理的严密性，决策的科学性，规划的合理性，以及设计的高质量、高效率。通过研究表明，GIS在新农村规划中的应用不仅仅局限在辅助设计与管理的层面上，它将进一步对规划数据进行综合分析，进行深层次的数据挖掘，进而对整个区域的发展趋势做出预测和模拟，为设计者与决策者提供科学的依据以及先进适宜的信息化技术。

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