[关键词] 城市规划；GIS技术；服务设施；服务区全覆盖；
[文章编号] [中图分类号] [文献标识码]
[Abstract]Urban Public Service facilities and public facilities are the prerequisite and basic guarantee for people's normal life and urban material production. It will also have an important influence on the construction scale and development direction of the future city. On the basis of reviewing the traditional urban planning research methods, this paper expounds the theoretical research progress of public service facilities based on GIS technology at home and abroad, and analyzes the current practice trends of GIS in the planning field in China Taking Dagushan area as an example, this paper demonstrates the service area coverage of facilities in this area by GIS technology, and tries to provide a useful reference for the theoretical research and practical reform in the planning field under the background of the new normal in China.
[Key words] Urban planning, GIS technology, Service facilities, the service area coverage of facilities
科学合理的城市设施发展规划是城市建设和发展的重要前提，二者相互协调，均衡发展。这种均衡包括城市服务设施与城市规模的之间的均衡，基础设施与城市功能和空间的均衡，基础设施与城市发展阶段和城市外部环境的均衡。在强调均衡的同时，城市设施的投资建设也要适度的提前，避免建设的盲目性和滞后性。
地理信息系统应用关系着地理信息系统技术的适应性， 在GIS技术加速的向前发展的同时，也形成了完善的地理信息系统的理论框架和技术体系。作为空间应用和信息技术的载体，GIS技术越来越受到规划领域的关注，对服务设施的的辅助功能也日益加强[1]。
1国外单元控制性详细规划的理论与实践
1.1国外在城市规划领域中GIS技术的理论与实践
在国外，GIS技术在各领域中得到了广泛的应用。《The Development of Urban Information Systems in Japanese City Planning》中介绍了GIS在日本城市规划设计领域中的进展[2] 。在美国的90年代，GIS系统进入了控规规划信息化进程的快速发展阶段，1985年基于ArcInfo的规划信息系统产生了，1999年计算机控制技术开始应用于规划各项指标[3]。在上世纪70年代，英国等一些欧洲国家已经开始将GIS技术应用到城市规划工作中。到了2000年左右，英国已有超过90%的地方政府已经建立了与规划制图和规划审批工作相关的城市规划信息系统。
1.2国内GIS技术的理论与实践
1998年，深圳市根据深圳城市发展的实际情况，率先尝试编制了一系列新的控规，并制定了配套法规和政策，将控规的内容转换成法定图则，使其成为城市规划编制管理的核心环节。随后北京、上海等各个城市也陆续完成了城市中心区或者整个城市行政区域范围内的控规编制工作。重庆市规划局建设了重大基础设施事例信息平台，以Oracle数据库为载体，并以ArcSDE 空间数据为引擎，建立GIS地理空间数据库，通过对空间数据的分析和研究来指导政府相关部门做出科学性决策。2006年，北京市开发了“北京规划信息整合及汇总系统”，全方面融合了CAD技术、GIS技术及数据库技术等先进的规划手段，以获得更加科学的准确的编制成果。
2大孤山地区的公共服务设施的实例分析
2.1大山地区的的基本规划情况的阐述和论证的主要内容
以大孤山地区的小学为实例，用传统的区域覆盖法分析区域内小学的分布情况，再利用gis技术对原设施点进行测试和论证。将两个结果对比分析，对覆盖范围叠加的小学的位置可进行调整；对覆盖范围不够的空缺地区，可适当的增加小学数量。将小学作为范围内的学生流的集中汇聚点，以满足区域内学生的入学要求。
2.2原规划的公共服务设施的概述和基于gis的公共服务设施规划的分析
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在传统规划的基础上，应用gis技术构建交通系统，可以看出在添加真实路径后的路网模型的测试结果与先前的服务范围发生了偏差。北侧和东部地区都有空缺，没有实现500米标准服务半径的全覆盖，有的甚至超过了700米的拓展半径的服务范围，南部地区的测试结果与原规划的服务区一致，如图2所示。
2.3对比结果的分析情况和对小学布局的调整方案
在考虑地区的现状小学的情况下进行调整，北部地区增加一所小学，并且中部地区在现状小学的西侧也新增加一座小学。应用gis技术测试，共需四所小学能实现该地区的小学服务区的全覆盖，如下图3所示。
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3大孤山地区的公用服务设施的实例分析
3.1原规划消防站的布局和应用gis技术的分析结果
根据规范要求，标准普通消防站责任区面积不应大于7平方千米。据统计，大孤山单元片区范围内现有现状标准普通消防站一处。依据大孤山地区的现实情况，考虑到该地区有孤山红楼重点文物建筑、现状铁路及自然河流，可以适当缩小责任区面积，设为不大于5平方千米，那么，该现状消防站满足地区的基本消防要求。
在考虑现状消防站的情况下，利用gis技术进行路网模拟，创建消防站—火灾发生地的模型，测试原大孤山规划中的一所现状消防站是否能满足消防要求。
首先，将大孤山片区的现状道路的cad文件导入到数据库中。应用新建网络数据集功能（New Network Dataset）进行路网建模，形成路网和道路连接点数据集。在联通的路网中，设置一处现状消防站，并添加四处候选消防站。启动网络分析工具，选择新建位置分配功能，加载现有消防站作为设施点，再加载候选消防站为设施点，设置多处点位为火灾发生位置。切换到分析设置选项卡，将阻抗设为车行距离；在高级设置选项卡中，选择问题类型为最小化设施点数，将阻断设置为4000米（相当于设施的最大服务范围是大约4分钟的车行时间）。对模型的位置分配求解，从图4中看出，现状一处消防站实现了区域内火灾发生地的全覆盖。
3.2基于GIS 技术测试后的消防站调整方案
3.2.1最少设施点和极限最大时间量分析法
假设不考虑大孤山地块中的现状消防站，将现状消防站同样也视为候选消防站之一。利用gis技术的新建网络数据集功能进行路网建模，应用网络分析工具，从五个候选消防站中找到最少的最适合的消防站的点位。将最少设施点数设置为一，将最大时间量仍然设置为4分钟，相当于月4000米的行车距离。启动运算功能后，得到的结果如图所示，中部地区的设施点①候选消防站是最佳的选址。
因为东部和西部地区有河流的阻隔，导致东部和西部地区之间交通联系不变，而东部地区又涵盖了大部分的火灾发生地的点位，所以设施点①候选消防站相较于设施点②候选消防站具有更大的交通优势。在北部和中南部地区之间存在现状铁路一条，它对北部和中南部地区造成交通阻隔，因此设施点①候选消防站具有交通上的优势。设施点④和设施点⑤的区位优势相比较设施点①的区位较差一些。因此，gis技术实际测出的是中部地区的设施点①候选消防站是最佳的选址，如图5所示。
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3.2.2最大覆盖区分析法
利用gis技术建立网络模型，将设施最优选择点限制在网络节点上，对设施进行合理求解和选址，以达到满足可覆盖的需求量最大的问题[4]。
假设不考虑大孤山地块中的现状消防站，将现状消防站同样也视为候选消防站之一。利用gis技术的新建网络数据集功能对主次干路和支路进行路网建模。应用网络分析工具对五个消防站同时进行测试，从候选消防站中找到服务区覆盖面积最大的消防站的点位。从图中看出测试结果，辐射面积最大的是北部的设施点③，其次是设施点⑤，再次是设施点②，辐射面积最小的是设施点①和设施点④，见图6。
从图7中看出，大孤山地块北侧有Ⅰ和Ⅱ单元片区，大孤山地块南侧有Ⅲ单元片区。已知辐射面积最大的是北部的候选消防站设施点③，相对较好的是设施点②。由于现状铁路的阻隔，导致大孤山片区南北部交通联系不够紧密，所以设施点③可以向北侧Ⅰ和Ⅱ片区进行辐射，同时，设施点⑤向南侧Ⅲ片区进行辐射。从长期来分析，为了提高救灾速度和加快初期火灾扑救，考虑消防站③在南部各片区间兼容使用模式，消防站⑤在北部各片区间的兼容使用模式。而消防站⑤的服务边界与市区界线可能不重合，甚至超出城市南侧规划界线。在这样的情况下，可以通过城市服务边界和城市增长边界的叠加分析来控制和引导城市的空间增长[5]。
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4.结语
利用GIS 技术进行测试和研究，基于真实道路的小学设施点对目标群体的吸纳能力低于传统规划的分析结果，服务设施的服务区覆盖范围远没有达到标准的要求。GIS 技术的应用对传统公共服务设施规划的结果具有现实意义的矫正作用。
考虑大孤山地区的实际地理概况，利用GIS 技术进行测试得出，远期规划可选择出更加适合的两处消防站用地。同时，可将两个消防站的辐射区分别向北侧和南侧做延展区，形成北侧各片区之间和南侧各片区之间的消防站的合理性兼容使用。
理论上，南侧消防站⑤的服务分区边界可继续向南扩展，但扩展后的服务区边界有可能超出实际的城市增长边界。如果把城市服务边界与城市规划区边界进行叠合对比分析，可利用城市服务边界来调控城市空间增长，从而构建调控体系。
[参考文献]
[1] 师杰. 基于GIS 的城市规划管理信息系统研究[D]. 河南：河南大学地理信息系统学院，2009：8-9.
[2] Michael Evans. The Development of Urbna Information Systems in Japanese City
Planning[M]. 2003.
[3]Richard Jacob Jonasse. Making sense Geographic information technologies Planning
and strategic action[M].2001.
[4] 万波. 公共服务设施选址[M]. 北京：科学出版社，2016：9-10.
[5] 沈山, 秦萧, 孙德芳，方雪. 城市公共服务设施配置理论与实证研究[M]. 南京：东南大学出版社，2013：171-190.
论文作者:王倩
论文发表刊物:《城镇建设》2019年23期
论文发表时间:2020/1/9
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