1、GIS 在机场规划中的应用研究【摘要】本文主要介绍了机场的布局思路，提出了把 GIS 这一技术应用在机场规划中，并对 GIS 技术进行了介绍，最后分析了 GIS 在机场规划中如何进行应用。 【关键词】GIS 技术，机场规划，应用，研究 中图分类号：V351 文献标识码：A 一、前言 随着我国经济的发展，机场建设已成为发展经济必不可少的先行项目。而机场建设中最重要的一步就是布局规划。在机场规划中，GIS 的功能特点决定了其非常关键的作用。因此，熟悉 GIS 技术并灵活运用在机场规划的工作中是非常有必要的。 二、机场布局思路 机场布局包括两个内容：一是明确机场的空间区位，二是确定机场相应的规模。机
2、场布局除受运输需求的主导外，还受到国防等社会政治服务的需要。尽管如此，机场运输需求仍是机场布局的决策因素。考虑众多不确定性因素，国内的多数研究重心在于确定潜力机场的空间区位决策上。长期以来，机场区位主要以城镇等重要经济社会为据点，缺乏对其周边腹地的研究，即传统的机场等级受重力模型的影响，主要反映其所依附的都市经济实力和人口规模。 一些研究指出机场腹地才是影响布局的首要因素，因而机场区位的规划需进一步扩展到对未来机场的运输服务腹地的研究，进而机场布局问题为布局一分配(Location-Allocation)的组合优化问题。航空有别于铁路、公路等依赖物理基础设施网络的运输方式，其运输设施集中于机场
3、，物理网络表现为“点(机场)”模式(Point Pattern)。从我国经济社会的发展特点出发，结合对相关布局理论的综合分析，本研究提出基于GIS 集成设施布局理论(GIS-Basecl Location Theory)的机场综合布局规划两阶段法(Two-Steps Methodfor Akport System Planning)。即第一阶段确定机场的布局规划备选方案集；第二阶段在上一阶段的基础上，结合对其腹地内的经济社会情况的综合研究，按一定的服务目标优化规划布局方案，该阶段是布局优化的核心。 三、GIS 系统简介 地理信息系统,简称 GIS 是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信
4、息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。它在最近的 30 多年内取得了惊人的发展，并广泛的应用于资源调查，环境评估，区域规划和交通安全等方面，成为一个跨学科、多方向的研究领域。机场规划业务本身需要收集、处理、分析和展示大量的与规划区地表空间位置相关的空间和属性信息，历史上就与信息系统和地图密不可分；但要把这些海量的规划信息进行筛选并转换成可用的信息并不容易，因为规划人员需要切实可用的、实时性强的信息。 GIS 软件支持决策、设计部门规划和分区的各种工作，尤其是空间分析和叠加功能，能帮助决策、设计部门完成总体规划、分区、现有土地利用、空地、设施位置和评估的分析工作。 四、GIS 在机
5、场规划中的作用概述 GIS 技术的最重要特征是其集成管理大量的多专题的空间与属性数据的能力，而软件系统内建的可扩充的各类空间分析统计功能则在更高层次上提供了将数据转换为信息乃至知识的有效手段；另一方面，机场规划工作是一项涉及大量多部门不同层次空间与非空间数据与信息的多任务多目标动态决策的大型系统工程，仅此一点便足以决定 GIS 及其相关技术能够在机场规划工作中起到关键作用。 从规划行为的完整过程的角度看 GIS 技术在规划工作中的作用可以具体概括为 3 类：描述、预测与对策分析。描述性分析是指建立机场规划信息系统，实现各种信息数字化、标准化和计算机化，从而达到统一管理、数据共享和促进办公自动化
6、目的，实现信息的快速查询检索、实施交换以及可视话表达和输出，逐步形成一个以计算机为核心的机场规划动态管理系统，对机场规划实行现代化管理。预测分析是指根据机场现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同预测模型来展现可能的前景、供中长期规划和宏观调控作参考之用，如机场业务量预测、机场容量预测等，是支持这种规划与预测的有力工具。我们应着力探索的正是可用于机场可持续发展能力建设的这一功能。对策分析可归纳为通过建立的分析模型和辅助决策支持系统，对机场某单一或综合性问题，如机场净空条件，机场场址选择，气候与气象条件，环境影响评价，经济技术评价等，进行综合评价分析，提出方案，供主管部门决策参考。 规划过程
7、可一般性地分为：问题辨识，目标确立，潜在的解决方案生成，不同方案的评估，最优方案选取，方案实现与实施监测等阶段。上述的 3 类作用在这些不同的阶段中有程度不同的体现。一般认为在目标辨识阶段描述与预测分析可以起到重要作用；从目标确立到方案选定对策分析最为重要；3 类分析在实现阶段均不容忽视，在实施监测阶段的描述与预测分析实际上已与新一轮规划行为的目标辨识阶段的分析活动相融合。 五、GIS 在机场规划中的应用分析 1.建立数字化地图和 GIS 数据库 数字化地图的建立通常要经过数据采集、数据处理和符号化三个步骤。它有许多常规地图无法替代的优点快速、动画显示；检索方便；编辑修改容易；生产周期短；通信
8、传送简便，极大地方便了机场规划方案的评选。而且，它还可实现图上的长度、面积、角度等的量测自动化，应用虚拟现实技术可将其立体化、动态化，使人有亲临其境的感觉，十分方便进行分析。 GIS 数据库可提供模拟研究所需的数据。它的一大特点是模型与数据的分离，很方便数据的维护和调用，提高数据的可靠性，减少冗余，也简化了模型设计中的数据管理工作，有利于模型设计的规范化、工程化，提高了建模速度。另外，通过对数据库的访问可快速的进行查询和检索，方便了规划设计人员查阅和调用数据库中的资料，大大提高了设计效率。2.应用空间分析技术规划 空间分析技术是 GIS 的显著特点，也是突出的优势所在。应用 GIS的核心就是应
9、用其空间分析功能。它提供了分析、变换能力，这种能力使得通过对原始数据进行适当的构建模型和分析之后得到机场规划所需的结果，作为最后决策的重要依据。在机场规划中，其方法与步骤同确定跑道位置基本相同，而选择跑道最重要的一步就是净空条件评价。利用 GIS 进行机场净空评价一般可分为三个步骤，第一，利用 GIS 的图形叠加功能将飞行场地平面布局和平面尺寸图与所选场址的高程图和属性图相叠加，形成跑道位置方案示意图；第二，以该示意图为分析基础，综合考虑飞机起落性能、气象条件、导航设备以及起落航线等因素建立净空限制模型；第三，利用人机对话，规划设计人员可充分考虑复杂的实际情况，对模型再次进行调配、驱动，直至达
10、到规划设计所要求的效果。 在机场规划中应用 GIS 空间分析功能具有十分明显的效果。利用GIS 空间分析功能建立模型进行评定，直观、简单、方便。对于已经投入使用的机场，常常由于周围城镇的发展，在机场周围可能会出现一些新的较高障碍物，也要进行经常性的净空评定，利用 GIS 更体现出其显著的优势。 3. GIS 的人机对话功能在机场规划中的应用 机场规划是一个复杂而庞大的工程，要考虑的因素非常多，单纯的利用建模进行规划不能很好地满足庞杂的规划实际情况的需要。利用 GIS的人机对话功能可充分发挥机场规划设计人员的经验及智慧，将其与 GIS的空间分析功能相结合，直接对模型进行调配、驱动和检验。 ，GI
11、S 可通过大量的人机对话方式将计算机无法处理的因素（如上级的意图、设计人员的经验等）输入计算机，进而影响评价进程，是空间分析技术的有效补充。GIS 的人机对话功能使得 GIS 更具智能化，也使机场规划更加科学，更加精确。 4. 结果的显示和输出 为方便比较优选，模拟研究过程中常需要不断的将实验结果用各种图形、图表和数字表示出来，进行分析，并输出最终结果。利用 GIS 的人机对话功能选择显示对象和形式以及将地图、图表、表格、数据、报告书等通过输出设备输出，十分灵活方便。 六、结语 结合我国当前机场规划的现状分析，GIS 在机场布局规划中的应用为我国机场布局规划提供了理论决策基础。但是，机场布局规划是一个涉及因素非常多非常复杂的工作，因此基于 GIS 的机场规划的应用仍有待结合实际情况进行深入研究。 参考文献 1王姣娥 莫辉辉 民航机场布局方法探讨J 中国民航飞行学院学报-2009 年 6 期- 2丁立虎 王治 GIS 在机场规划中的应用研究J 基建优化-2012 年 1 期- 3王治 蔡良才 种小雷 基于 GIS 的机场功能区规划用地适宜性评价J 空军工程大学学报（自然科学版） ISTICPKU-2011 年 4 期- 4何文斌 梁利姣 GIS 在机场规划中的应用研究 J 东莞理工学院学报-2010 年 1 期-
