论地理信息系统GIS在景观规划设计场地分析中的价值及应用_刘森

JournalofShenyangAgriculturalUniversity(SocialSciencesEdition),2006-06,8(2):280-282

论地理信息系统GIS在景观规划设计

场地分析中的价值及应用

刘󰀁森,闫红伟

1

1*

(沈阳农业大学林学院,沈阳󰀁110161)

摘要:阐述了地理信息系统GIS在景观规划设计场地分析中应用的价值,并列举了GIS在一些场地分析中应用的领域实例。关键词:地理信息系统;场地分析;园林设计

中图分类号:X835;G236󰀁文献标识码:A󰀁文章编号:1008-9713(2006)02-0280-03

场地分析的概念来自于建筑领域的场地设计,指对一块即将做建筑设计的场地上的现状情况做出评价及分析,根据景观规划设计的实践行为来说,场地分析也常常用来指对景观规划设计场地的现状的各种影响因素进行评价及分析。限于笔者的学识及专业,本文所提到的场地分析主要指景观规划设计的场地分析,当然,既然同样是对场地自然与社会环境因子的评价及分析,也适用于与景观规划设计相关行业的场地分析。

传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端,而GIS的出现与发展,愈来愈展现出其在场地分析中应用的价值与优势。并且地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)在其他领域,如城市规划设计、环境保护规划、林业规划等中应用越来越广泛,在景观规划设计中应用也在探究性的应用之中,针对GIS在景观规划设计场地分析中的应用,评价其作用与价值,并列举一些示例加以说明。

一、场地分析的内容及现状

场地分析是场地设计中的一个重要环节,泛指对影响场地建设的各种因素的分析

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,即分析场地及其周

围的自然条件、建设条件和城市规划的要求等,明确影响场地设计的各种因素及问题,并提出初步解决方案。场地分析是场地设计的基础,是场地设计成功与否的攸关所在,而且场地分析的过程,也是设计方案的初步构思过程,故应受到足够的重视。

目前常规的场地分析的工作框架为:编写提纲󰀁拟定计划󰀁实施调查󰀁分析整理。主要可分为两󰀁外业󰀁与󰀁内业󰀁两大部分:󰀁外业󰀁获取场地现状资料,例如场地范围、规划要求、场地周边环境、当地气象、地形地貌、土壤水文、植被类型、场地建设现状、场地内外交通运输、市政设施等;󰀁内业󰀁针对实施调查过程中收集的各类资料和发现的问题加以系统分析整理和归纳,研究分析场地设计的决定性因素,从而提出解决对策。

上述分析过程完全是基于设计者个人或群体完成,其分析成果的优劣很大程度上取决于设计者的专业经验及技能,带有很大的主观性,且处理数据效率低,不具备动态实时修正功能。即便是麦克哈格在其理论中所采用的图层重叠分析方法󰀁千层饼模式,仍然无法满足大型设计场地分析的要求,并且同样具有上述分析方法的不足之处。

二、基于GIS的场地分析的优势及价值

GIS是对空间数据进行输入、存储、检索运算、分析、建模、显示、输出的计算机系统,是集空间科学、遥感测绘学、现代地理学、信息科学、计算机科学、环境科学和管理科学为一体的新型边缘学科,并且迅速形成一门融

收稿日期:2006-03-10

作者简介:刘󰀁森(1980-),男,沈阳农业大学硕士研究生,从事园林规划设计研究。*通讯作用:闫红伟(1963-),男,沈阳农业大学教授,博士,从事景观规划设计研究。

第2期刘󰀁森等:论地理信息系统GIS在景观规划设计场地分析中的价值及应用

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上述各学科及其各类应用对象为一体的综合性高新技术。它不仅可管理数据、文字信息和图形,而且是以空间数据为研究对象,以计算机为工具,将不同来源,不同类型的数据和相关的属性信息进行有机的结合和综合分析查询,实现计算机信息处理,是综合处理和分析空间数据的一种有效的新技术系统具有良好的兼容性和资源共享等优点。

󰀁󰀁通过󰀁外业󰀁收集来的大量信息,数据文件以不同的属性分不同的字段与图形文件分栅格和矢量文件输入特定的地理信息系统软件中,在根据要分析的内容编制简单或复杂的数学模型,或者直接就可以应用某些商业地理信息系统软件的多种辅助分析插件模型进行场地分析,凭借计算机及时准确的海量信息分析能力,能够迅速得出令人信服的分析结果,并以图形图像的形式方便快捷的输出结果,使󰀁内业󰀁的整个过程化繁为简,并能显著提高分析的科学性和准确性。

此外,目前常见的商业地理信息系统软件可以很好的与遥感和全球定位系统很好的兼容,也就是可以省去很多繁杂且准确率不高的󰀁外业󰀁的野外调查的艰辛工作。通过对遥感图像的分析,借助常见的遥感图像分析软件,可以从卫星图片或航空图片上的出场地分析需要的现场资料,如同你的眼睛时刻从太空时刻注视着你所设计的这片场地,而且可是随时观察相邻场地上和整个规划区域发生的可能影响你设计思想的细微变化。

基于GIS的场地分析使󰀁内业󰀁与󰀁外业󰀁的工作发生了革命性的改变,真正使场地分析从定性的经验性的分析飞跃到科学的定量分析,从而让设计师从烦杂的设计前期准备中解放出来,集中精力去分析影响设计思路的关键场地信息。设计师可以结合GIS的分析结果,并结合自己的实践经验总结出更为合理的场地分析结果。

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。同时,它具有及时、

迅速、准确、完整地查询各种资料信息,实现图形与属性数据的空间查询、分析计算及编制专题地图等功能。并

三、GIS在一些场地分析中的应用

(一)土地适宜性分析

对土地适宜性的分析是定制一个区域的合理开发的前提,GIS为场地的土地适宜性分析提供了科学、方便、逼真的定量分析平台。土地适宜性分析是场地设计中应用十分流行的一种理论及方法,其核心是对自然、政治、经济、文化等要素进行定量的分析,从而在了解当地情况、现有政策、经济现状、环境科学及在适宜的开发实践的基础上,对土地适于不同开发利用的能力做出相关评价。GIS对土地适宜性分析的核心技术与麦克哈格的图层叠加分析类似,将不同分析主题的图层相互叠加,只不过GIS以点、线、面不同属性的数据分别建立图层,而且可以根据需要可以拆分、合并和显隐图层。GIS以栅格与矢量两种数据结构存贮数据,相应土地适宜性分析可以基于这两种数据结构进行

(二)坡度和坡向分析

地形地势分析是场地分析中的一项重要的工作,地形条件对规划布局、平面结构和空间布置有显著的影响。利用GIS软件绘制带有三维透视图的地形分析图,使地形的分析变得更容易。用高程点图,高程图,边界及地形图,生成TIN图,再以每个栅格50󰀁50的象元,生成DEM数据。

坡向多边形中属性AspectCode的数值(-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9)分别表示当前图斑的坡向(坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北),其中1,9是相同的可以合并为1。并通过属性分析,得坡向分析如下。

利用GIS软件的3D分析扩展模块,指定各参数,可得到坡度栅格slopeofTinGrid,设置属性,重新调整坡度分级图如下。

(三)景观视线视域分析

视域指的是从一个观察点或多个观察点可视的地面范围。视域分析在景观规划设计非常的重要,特别是在风景区、森林公园规划设计中,景点的选取和布置中应用。此外还包括森林瞭望站的选点、居住地和游览地开发区的选址、公路或河流沿线景点的评价等。视域分析主要利用GIS软件中的三维分析扩展模块进行。通过ArcGIS3DAnalys,t能够对表面数据进行高效率的可视化和分析。使用ArcGIS3DAnalys,t可以从不同的视点观察表面,查询表面,确定从表面上某一点观察时其他地物的可见性,还可以将栅格和矢量数据贴在表面以创建一幅真实的透视图。

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。

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沈阳农业大学学报(社会科学版)第8卷

同样利用DEM生成办法,利用高程点图、高程图、边界及地形图生成TIN图,再以每个栅格50󰀁50的象元,生成DEM数据。并从在矢量地图上选择观测点,计算每个可见图元,可得视域分析图。

视线分析是判断三维表面上任意两个点之间是否通视,可以指定观察点和目标点的高程,也可以通过借用生成纵剖面的方法,绘一条直线,产生沿着该直线的纵剖面,再观察起点和终点间的视线遮挡状况。

视域分析是用来确定从三维表面上的某一点向周围观察,可以看到的范围,或者沿着某一路径运动,可以看到的范围。作视域分析除了要有一个代表三维表面的TIN或Grid外,还要有一个观察点或观察路径图层。观察点是一般的点状矢量图层,观察路径是三维的Shape文件,分析结果是栅格图层,每一栅格单元的取值表示该点被观察到的次数。

(四)三维立体可视分析

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,但却对第三格方向󰀁Z轴上的信息却无能为力,一般只靠设计者的经验和想象,缺乏精准的科学分析;或制作场地的三位模型来分析,但成本高,一般很少采用。GIS的3D可视化为设计者提供了走进场地的真是感觉,并可以用真是人眼的高度及走向规律在场地内随意实时浏览,并同设计者优很好的交互性,可随时更改视角方向和角度,使设计人员如身临其景,可让设计者更好的考察场地,得出完善的场地分析结果。

首先打开场地的现状底图,将该场地的正摄影图像图叠加上去,在其上绘制主要建筑及地物的三维模型,此处可以不必过分就得细节,可以大体表现出建筑及地物的模型即可。设计者可以随意更改视角观察,并可随时点击建筑物、构筑物等各个物体,查阅󰀁外业󰀁中得到的各个建筑物、道路、地形、人口、风向等佯细的自然与社会环境资料,设计者可以对现实场景及场景包含的各种资料做统筹分析。并可绘制模拟飞行路线,对特定场景进行模拟浏览,并能够生成VRML文件,可以用GLView进行浏览或查看,普通的互联网浏览器也可以通过安装插件的方式进行浏览,所以方便不同地点的设计师可以对同一个场地做出共同的分析,并提出汇总的分析结论及设计草案。

四、结󰀁语

GIS技术的应用和发展,为社会诸多行业与领域的发展带来了机遇,同时这也是一个发展趋势,可以这样说,今后任何一个部门在GIS应用方面落后,也必将落后于我们这个地球村的科技发展。在目前GIS技术推广到规划设计领域尚存在诸多制约因素的情况下,如何抓住GIS技术发展所带来的机遇,并从中受益,是GIS技术应用于规划设计领域首先要解决的问题。

GIS在场地分析的应用研究还很稚嫩,对任何一个景观设计师来说,GIS技术都是一项极具挑战性的工作。理论与技术方面都需要进一步研究探讨,但随着GIS在场地分析方面应用研究的推进,GIS技术在场地分析中的应用今后必将得到进一步的发展和推广。

参考文献

[1]󰀁中国建设执业网󰀁设计前期与场地设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005󰀁[2]󰀁Kand-tsungChang/陈健飞译.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2005󰀁

ResearchontheValueandApplicationofGISintheSiteAnalysis

forLandscapePlanningandDesign

LIUSen,YANHong-wei

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(CollegeofForestry,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110061,China)

AbstractThispaperexplainsthevalueandfunctionoftheGeographicInformationSystem(GIS)intheSiteanalysisforlandscapeplanninganddesignandexpatiatessomeapplicationsofGISinthesiteanalysisforlandscapeplanninganddesign.

Keywords:GIS;siteanalysis;gardenplanninganddesign

[责任编辑󰀁于洪飞]