基于GIS的城市土地利用研究进展

基于GIS的城市土地利用研究进展

李震

天津市地籍管理中心天津300042

摘要：现阶段，我国越来越重视城市土地利用。城市土地利用是对城市范围内的整片土地进行不同层次功能的配置，包括城市土地利用的规模、空间形态及其构成。城市土地利用依据城市中工业、交通、商业、文化、教育、卫生、住宅和公园绿地等建设用地的状况，反映城市布局的基本形态、城市内各功能区的地域差异和城市土地利用合理与否，关系到城市合理发展、人口容量、城市环境保护和城市建设中节约用地等重大问题；而地理信息系统（GIS）则为城市土地利用的合理配置提供了一种有效途径。

关键词：GIS；土地利用；研究进展

1GIS内涵

GIS是地理信息系统的英文缩写，它是在计算机硬软件的支持下来实现地理空间数据的检查输入、存储与综合分析等功能，属性数据与空间数据是它的主要操作对象，计算机科学和测绘学为GIS技术的定位提供了算法上的依据，它有利于实现客观精准的管理分析与决策、空间数据的科学完整化，GIS还具有便捷的查询功能与高效的空间定位能力，基于几何数据与地理数据分析的基础上通过计算农作物的潜在产量来得出土地的生产潜力，进而科学的预测出土地对人口的承载力，有利于促进我国社会经济的协调可持续发展进步。

2GIS功能和优势

GIS技术主要包含三个方面的内容，即工具箱辅助技术，数据库系统技术以及组织机构功能技术。工具箱辅助技术的主要工作流程是把地理信息系统技术当成是一个装有各种工具的百宝箱，利用各种工具的辅助作用来采集信息，整理数据，实现各类信息的转换。数据库系统技术的主要工作流程为在数据库系统中利用数据查找和分析功能来获取所需信息，解决使用GIS技术过程中遇到的各类难题。组织机构功能技术是指地理信息系统技术可以被看成是一个统一的整体，一个规范的组织机构，在这一组织机构中有专业的人才采集和处理信息，将数据库的功能最大化发挥。三种功能的本质都是对数据的采集和整理，在实际应用过程中需要具体问题具体分析。GIS的优势，我国国土面积较大，在对全国范围内土地资源进行管理的时候具有较强的复杂性，难度较大，GIS可以有效解决这一问题。此外，土地利用的系统性较强，因此涉及到的环节和步骤较多，特别是在数据调查和检测方面需要耗费大量的人力和物力，而此前纯靠人工的调查工作远远不能满足实际的工作需要，必须要建立起完善的信息系统，对整个管理工作进行指导，GIS技术刚好可以满足这点需要，二者之间能够形成良好的契合度和信任度。

3土地资源利用现状

3.1土地资源开发的盲目性和不公平性

随着城市建设多元化，部分开发商出于利益需求，存在急功近利、盲目开发的现象。许多地方政府为了能够加快城市发展脚步，往往以发展短期经济作为目标，却忽视了从长远的角度对现有的城市土地资源进行规划和利用，导致城市内部土地利用率的降低；有些地方仅是注重新城的开发，而忽视老城的发展。这种不合理的用地结构造成了城市土地资源的大量浪费，严重影响了社会经济建设的可持续发展，也在一定程度上造成发展的不公平。

3.2城镇建设占地严重

在我国民生水平和人口的增长下，我国城市建设越发完善，群众的住房热情也因此提升。开展住房建设势必会将农村的耕作用地量减小，尤其是进入二十一世纪以来，农村居民频繁进驻城市周边进行居住，进一步刺激了我国城市建筑产业的发展。然而原本在农村的建筑用地不加使用，导致其占有了原有的耕作用地却没有发挥应有的作用。

3.3城市建设中自然生态系统遭破坏

如何维持生态环境平衡是城市建设过程中所面临的一个严峻问题。有的城市在规划设计时，仅着眼于土地的经济效益，忽视了土地资源的生态价值。成片开发大面积的工业园区，承接所谓的产业转移项目及重工业区，进而引发的地下水污染、土壤污染及尘霾等生态环境问题时有发生，严重危及了城市居民的身体健康与日常生活，这就是城市规划建设过程中忽视生态环境的后果。由于土地开发一味追求经济利益，土地粗放利用降低了土地的生态价值，许多土地类型失去了原有的生态服务功能，导致生态问题的出现。

4GIS在城市土地利用研究中的应用

4.1GIS在城市土地利用评价及规划方面的应用

GIS在城市土地利用评价方面的应用主要是城市土地利用生态安全、生态适宜性、综合效益和三维定量评价，为城市土地利用规划决策提供依据。生态安全评价主要是利用GIS空间分析功能将城市土地利用与生态安全评价结果进行有机结合；生态适宜性评价主要是通过GIS将构建的生态适宜性评价指标体系中的各评价因子数字化；综合效益评价主要是借助GIS技术形成城市土地利用效益的有效影响因子空间分布特征图；三维定量评价主要是通过GIS技术进行城市土地利用强度的三维定量评价。在城市土地规划实施管理中运用GIS不仅可以大幅度提高管理的高效性和精确性，而且可以改变原有的土地规划和管理的组织结构、管理方法和程序。基于GIS的城市土地利用规划可以及时更新管理土地资源信息，也可以与计算机、数据库等技术相结合，加速信息化进程。

4.2GIS在土地动态监测中的应用

一般情况下，在土地动态巡查过程中，GIS的使用可以从宏观上及时准确的把握土地违法案件的发展与变化的动态信息，它主要是借助与遥感的结合来获取土地类型和土地利用现状信息，还可以建立完善科学的实时更新机制来将计算机互联网技术应用于执法监察工作中，充分体现出数据的现实性与客观性，这不仅有利于提高工作效率，还能极大的缩减资金成本的损耗。再者，GIS还具有非常敏锐的空间分析能力，运用GIS中可视化的功能可以对规划设计所得结果实施模拟显示，GIS还能在相当大的程度上充分保证土地利用规划中对定量、定时与定位的要求，清晰规定出各类土地利用的权属与用地面积，促进我国土地管理工作的可持续健康快速发展进步。

4.3GIS在城市土地利用优化方面的应用

GIS在城市土地利用优化方面的应用主要是城市土地利用面积、景观生态和空间结构优化。面积优化主要是基于GIS技术，结合相关优化模型，对城市各用地类型面积进行优化计算。景观生态优化主要是借助GIS的图像、数据处理功能，分析景观空间格局指数，提出景观生态优化对策和措施。空间结构优化主要是通过GIS软件完成城市土地空间结构优化配置，包括建立以数量优化和适宜性评价为核心的空间配置优化模型和以元胞自动机模拟演化为核心的优化模型，和传统的城市土地优化配置方法相比，基于RS和GIS的城市土地资源优化配置，不仅使土地资源适宜性评价更加准确，而且使土地资源利用更加合理。

结语

随着我国社会经济的快速发展，城市土地利用的供需矛盾日益尖锐。合理的城市土地利用能促进城市功能的正常发挥及用地效益的不断提升，促进区域经济与环境的和谐发展。基于GIS的城市土地利用研究在一定程度上呈现了关于城市土地利用的类型、结构、综合效益以及驱动因素等方面的内容，为优化城市土地利用提供了依据，具有一定的现实和指导意义。总体上说，我国GIS在城市土地利用方面的研究已取得了丰硕的成果，为城市规划及城市土地合理利用提供了理论基础。

参考文献

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