探究gis在景观规划设计中应用

'探究GIS在景观规划设计中应用　　摘要：GIS作为一个能有效处理和分析地理信息数据的工具，在景观规划设计的过程中起到很大的作用。主要集中在规划设计前期的场地分析、中期方案设计、后期项目评价与管理三个方面。本文分别这三个方面论述其对场地进行空间分析与人流分析；在方案设计中通过3D可视化分析，进行方案优化与调整；在后期项目评价与管理中，其提供项目信息查询与虚拟浏览的等应用功能。关键词：GIS；景观规划；场地分析；方案设计；后期评价管理图分类号：TU986文献标识码：A景观规划设计是一项基于科学与艺术的工程实践活动。其探究人与自然的共生关系，所进行的空间规划设计及管理活动均是以协调人地关系和可持续发展为根本目标[1]。现代景观规划领域中，人们越来越注重利用高新技术与规划设计理论相结合来解决实际问题，GIS，以其强大的分析功能为景观规划师提供了新的技术手段，增强了设计师对规划成果的视觉感知，理性的诠释场地的属性特征，从而使规划设计人员能更准确地认知自然景观状态，为景观规划及设计提供新思路[2]。8 1.GIS在景观规划设计中的应用1.1应用背景地理信息系统（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）有时又称为“地学信息系统”。20世纪60年代，1963年，加拿大测量学家罗杰·汤姆林森（RogerTomlinson）首先提出了GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS（加拿大地理信息系统CGIS），用于自然资源的管理和规划。1.2景观规划设计中的应用[3]2.GIS在前期场地分析中的应用2.1GIS的场地分析能力GIS可以就收集到的有关地形、植被、水体、土壤、人口、社会、经济、交通等方面的空间和属性信息，建立以点、线、面对象构成的不同主题图层[4]。且可根据需要合并、拆分图层及控制图层的显示形式,其得到的分析结果还可以通过专题制图的形式表达出来。2.2GIS的场地分析2.2.1土地适宜性分析8 作为景观规划设计中基础的、且运用范围很广的理论方法，1950年麦克哈格率先提出土地适宜性分析理论，综合自然、政治、经济、文化等要素[5]，对土地适于不同开发利用的能力做出定量评价。一般而言，首先要确定评价区域，并且建立评价的标准体系，然后从中选取具有重要特征的评价因子，在GIS中建立数字单因子图层，将获取到的各种有效信息存储到GIS空间属性库中，最后通过GIS的叠加分析或者空间分析手段得出评价结果。由此得出的评价结果可通过文字资料、数据资料、图件资料的形式进行输出，为规划设计提供依据。2.2.2地势地形分析作为景观规划中的重要环节，地势地形分析结果，大体控制了整体的景观空间布局。GIS通过采集数据、高程资料，结合规划地区图形分析，在平面基础上，通过高程模型、三维透视等形式的直观、形象的展示地形变化，使其合理布局，让规划更满足实际环境情况，因地制宜。2.2.3坡度坡向分析坡度大小直接影响到其在景观规划中的利用方式及施工时的工程量，坡向则影响着建筑的通风和采光以及植物的选择和布置。因此，在景观规划中，坡度坡向分析也是一项重要的工作，GIS中的分析拓展模块有坡度坡向分析功能，将其与平面图结合，为规划人员对于场区的布置及植物选择提供直接参考。2.2.4水文分析GIS通过模拟的三维地形空间，在SpatialAnalyst8 Tools中Hydrology辅助下，分析规划场地内分水线、汇水区域、流向、流水累积量等，得出深度图和属性数据的结果，避免了传统景观规划中对水文情况的模糊认识,为景观规划设计提供科学依据。[6]2.2.5环境廊道分析环境廊道概念由美国景观规划大师Philip.H.Lewis提出，通过GIS这一平台可将“环境决定因素”绘制成图，进行分层叠加，显示出“环境廊道”，方法如下：（1）水体图层——用缓冲区分析功能建立环境廊道；（2）湿地图层——使已有数字化的湿地系统图中的投影方式、坐标、单位、精确度等与其他的图层吻合。（3）陡坡图层——将该区域的地表模型转化成光栅文件，计算出坡度，筛选出陡坡区域。（4）环境廊道合成图——将上述图层叠加，重叠部分构成了线性环境廊道，推断出优先保护地区。[7]2.2.6景观视线、视域分析视线、视域分析主要利用ArcGIS中的3DAnalyst扩展模块进行。视线分析主要采用纵剖面法，即绘直线，通过沿该直线的纵剖面，观察再起点和终点间的视线遮挡状况。视域分析是通过点状矢量图层、观察点、观察路径三者间的取值分析，实现多适宜性评价。2.2.7服务半径和居民可达性分析8 利用GIS的Buffer功能在分析对象周围绘制等距线，在等距线所包络的范围之内，离开或到达分析对象的直线交通距离小于服务半径，在等距线包络区之外则大于服务半径[8]。如果将这种基于矢量的分析方法改为基于栅格，则分析的结果是离开分析对象、按一定距离递增、连续的栅格，每个栅格的取值是离开分析对象的距离。在城市公共空间中，需考虑居民步行速度的栅格距离和对应权重等进行分析。3.GIS在中期方案设计中的应用3.1景观视线视域表达在方案设计阶段，通过GIS对方案的景观视线视域进行直观的表达。对于视线开敞的设计，通透的视觉给人心旷神怡的平和感觉，适宜于舒缓心情；而有适当障碍遮挡的设计，犹抱琵琶半遮面的感觉更能激起游客探索景区的好奇，增加游玩乐趣。3.2三维显示二维平面得场地分析,可以分析场地内的各项因素的二维平面之间的相互信息,但对第三个方向—Z轴上的信息却无能为力,规划设计中一般只靠设计者的经验和想象,缺乏精准的科学分析。GIS的3D可视化，在设计阶段，可通过三维拓展模块，将生成的不规则三角网模型与该功能结合，就可展示出从不同视点观察表面，从某一观察点查看到另一点的可见情况，设计者有很好的交互性，方便不同地点的设计师可对同一个方案做出共同分析,并提出汇总的分析结论及设计修改草案。8 4.GIS在后期项目评价与管理中的应用4.1景观解说系统[9]通过数据库系统可进行景观解说系统的布置，使用者可以方便的对项目的各个部分的资料进行查询，及时获得解说信息。甚至游客可以在网络上对景观项目进行虚拟游览，解决了景观使用的时空问题。4.2数据管理GIS作为一个强大的信息处理分析工具，除了空间分析技术外，其数据库的存储与查询功能在景观项目的后期管理中亦有着重大的意义，便于更新空间内的信息和修改和检索基础数据。5.讨论与结论在社会发展日新月异的今天，景观规划设计已发展成为得到国际认可且涵盖面广的领域，它是一个关系到人类生存空间及可持续发展的行业，应当得到最先进的技术支持。GIS可以清晰直观地表现出信息规律和分析结果、动态监测信息变化,它在规划前期场地分析中所扮演的角色较传统分析手法更为精确和快捷,8 为下一步规划设计提供客观的参考和依据。将GIS应用于景观规划设计方案设计过程中，为其带来了不少的新思路和方法。就GIS的系统功能而言，其已日趋成熟。但是其在辑判断和推理方面存在着欠缺，只能作为人工规划设计的一种辅助手段。在项目后期的数据管理和共享上，仍存在一些障碍，如涉及各单位数据保密等问题。在未来研究中，可在现有软件平台上对系统进行改良，建立具有较强兼容性的数据存储和利用模式，更好地为各部门的协同工作服务，并需要深入探讨与其他新技术如空间句法、grasshopper等的结合，更好的为景观规划设计乃至其他行业服务。参考文献[1]金丽芳等,GIS技术在风景区规划中的应用研究[J].中国园林,1997(06)[2]李晓艳等,GIS在景观规划设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2008（03）[3]周晓,GIS在景观规划设计中的应用[J].科技资讯,2008（02）[4]高安东,基于GIS辅助的剑川县沙溪镇景观规划研究[D],西南林学院硕士学位论，2008,[5]徐明珠等,GIS在景观规划中的应用综述[J].技术与市场,2010(07)[6]唐文等,基于GIS的场地分析在规划设计中的应用[J].河北工程大学学报（自然科学版）,2011(03)[7]宋力等,GIS在国外环境及景观规划中的应用[J].中国园林,2002(11)[8]8 隗剑秋等,GIS可达性分析在城市商业网点中的应用[J].武汉化工学院学报,2005（02）[9]刘友欣,浅谈GIS技术在城市规划管理中的应用[M].科学信息,2008.8'