數字景觀技術研究應用進展*

劉 頌　張桐愷　李春暉

數字景觀技術研究應用進展*

劉 頌張桐愷李春暉

數字景觀是數字技術與風景園林學相結合的產物，隨著計算機、互聯網技術的飛速發展及其向風景園林行業的滲透，風景園林進入到數字化時代。本文以風景園林規劃設計過程為主線，總結國內外數字景觀技術在風景園林信息采集、景觀過程模擬、可視化、分析評估、參數化設計及公眾參與等方面的應用與實踐。

數字景觀；互聯網；可視化；參數化設計；進展

0　引 言

關于數字景觀的概念，至今并未達成共識。筆者認為，數字景觀是借助計算機技術，綜合運用GIS、遙感、遙測、多媒體、互聯網、人工智能、虛擬現實、仿真和多傳感應等數字技術，對景觀信息進行采集、監測、分析、模擬、創造、再現的過程、方法和技術。數字景觀是數字技術與風景園林學相結合的產物，隨著計算機、互聯網技術的飛速發展及其向風景園林行業的滲透，風景園林進入到數字化時代。本文以風景園林規劃設計過程為主線，總結了國內外數字景觀技術的應用與實踐。

1　風景園林信息采集方式的變革

對現狀信息的采集描述是風景園林研究和設計過程的基礎，研究對象不同，數據的類型及其獲取手段也不同。按照信息來源可以分為主體數據和客體數據。主體數據主要指研究范圍內，與景觀環境產生互動的個體或集合相關的信息，例如公園中游客對園內游憩設施的滿意程度調查數據就是典型的主體數據類型；客體數據則是指環境客體自身的各種信息，例如氣候、水文、植被、土地利用、地形等。主體數據和客體數據對于一個完整的景觀規劃設計項目是缺一不可的，其中主體數據有變化頻率快、收集難度高的特點，因此傳統的主體數據收集主要是通過問卷訪談、抽樣調查等方式來推演整體特征。

互聯網時代使得數據的收集和分析方式產生了新的變革，其中大數據的出現極大地擴大了風景園林規劃設計主客體數據的數據量，拓寬了使用數據的類型，使全數據分析研究成為可能。董琦認為SoLoMo（基于社交網絡的服務、基于空間位置的服務、基于移動終端的服務）的產生為廣泛獲取社會人文數據提供了可能［1］。近幾年，利用大數據進行的風景園林相關研究新的數據嘗試主要集中在社交網絡數據、移動終端數據和生理監測設備測析數據等3個方面。

1.1社交網絡數據

社交網絡已漸漸成為人們生活中的必需品，它記錄了用戶的社會活動信息，而這些信息中往往帶有用戶的地理位置信息。研究者挖掘社交網絡數據中的各種與景觀主客體相關的信息，并以數據中的空間位置信息為橋梁實現在GIS平臺中的可視化，為風景園林等相關專業人員解讀時空信息，從而分析與其相關聯的空間問題。社交網絡產生的數據是海量的，這對研究者來說既是機遇，也是挑戰。

有學者將社交網絡數據應用于風景園林研究進行了嘗試，Dunkel認為利用Flickr（國外著名的照片發布和分享網站）上帶有地理信息的照片分析人們心中的景觀偏好和景觀感受是一種有潛力的景觀評價途徑［2］。Taylor Shelton等處理了大量的帶有空間信息的Twitter（國外著名的社交網站）數據，然后在GIS平臺中進行空間可視化從而分析人們意識中、實際的、種族的美國路易斯維爾市的邊界［3］。

1.2移動終端數據

智能手機的普及和可穿戴設備技術的日趨成熟為人們行為和狀態的記錄提供了新的技術手段。移動終端數據帶有時間和地理位置信息，通過移動終端采集行為數據，相比傳統方法效率和數據的完整度都有很大的提升。GIS平臺是對移動終端數據分析和可視化的最主要平臺。帶有GPS模塊的App可以將人與環境互動的信息（文字、照片等）賦予空間位置屬性，導入GIS平臺將多個層面的信息整合分析，能夠方便的采集匯總人們的活動相關數據并且進一步發展成為公眾參與的途徑。Cord，Anna F和Roe Iger等人利用地理藏寶活動的GPS數據，通過GIS平臺的空間可視化來分析城市短期游憩的傾向性和動機［4］。Liu等人通過收集出租車上車點和下車點的GPS信息，將上車點和下車點的空間分布與周圍的用地類型結合，分析交通與地塊用地性質的關聯性［5］。李方正等通過公交刷卡數據分析人口出行規律為綠道規劃設計提供指導，并且認為在風景園林利用經過整理的“二次數據”可對規劃設計進行指導［6］。

手機移動網絡中的信令數據是手機產生并由運營商收集的移動終端數據，通過分析手機信令可以得到城市范圍內人群分布的時空信息。手機信令是用戶被動提供的數據，數據量很大，適用于城市區域尺度的人的行為活動采集和分析。錢昌犁等利用無錫市累計的手機信令數據從城市的多個層面，工作日、周末等多角度分析了無錫市居民出行的時空特性，量化了城市各區域間的出行差異［7］。鈕心毅等人使用移動通訊基站地理位置和手機信令數據，采用核密度分析法生成手機用戶密度圖，進而識別城市公共中心的等級、職能類型等城市空間特質［8］。

1.3生理監測設備測析數據

學科交叉的背景下，風景園林研究者開始嘗試利用生理監測設備捕捉人在景觀環境中的生理反映進而提取人們對景觀的偏好，如眼球追蹤技術（Eye Tracking Apparatus）成為當前視覺分析常用的手段，從目光的定位、掃視路徑、掃視幅度、時長等信息中捕捉人的視覺偏好。根特大學（Ghent University）地理系實驗室采用德國SMI（Senso Motoric Instruments）研發的便攜式RED250眼球追蹤系統，將紅外光發送到觀察者的瞳孔中，準確位置信息由反射點的信號反應在屏幕上便可記錄觀察者的凝視模式，并在ArcGIS中進行圖像處理［9］。該實驗室還通過這種方法來分析風景園林專業與非專業人士視覺感知的差異。Lien Dupont等根據眼動觀測點數據，運用ArcGIS泰森多邊形分析被調查者的注視點的分布情況［10］。

腦電波與人的情緒存在關聯，因此通過可穿戴的腦電波監測儀器實地實時地獲取人的腦電波數據以解析當時景觀環境中人的情緒，目前腦電信息已經運用于公路景觀、城市環境、室內等空間設計研究領域。陳箏等利用腦電波監測儀器并結合神經生物學和視覺景觀分析方法，對人們在不同實景環境中的大腦活動強度及情緒反映進行了探索，得出了很有借鑒意義的結論［11］。

2　景觀模擬與可視化技術的推廣應用

可視化技術是通過計算機圖形學圖像處理等技術，將來自數學模型、計算、測量中獲取的非直觀、晦澀的、抽象或不可見的數據，用幾何圖形、色彩、紋理、透明度、對比度與動畫等手段，以圖形圖像、場景情境等直觀、易懂、具象、可見的途徑表達出來，并進行交互處理［12］。它連接了人腦與計算機兩大信息處理系統，利用人的感官優勢，把數據、信息轉換成可視形式便于識別與捕捉。景觀模擬與可視化技術主要體現在建立可視化場景、景觀過程模擬可視化兩個方面。

2.1景觀過程模擬可視化

景觀過程模擬是基于對景觀現象與發展規律的認識，借助計算機軟件、數學模型模擬不同時間點（過去、現狀、未來）的景觀以及景觀變化過程（生態過程、景觀格局、城市更新、土地利用等），發掘景觀現象隨時間變化的規律從而預測未來的發展趨勢，并將結果可視化，加強規劃設計師對模擬結果的認知，輔助規劃決策。主要有政策模擬、城市發展模擬、環境模擬等。

一些較為成熟的軟件被用于環境空間形態、聲音等模擬之中，如德國Michael Bruse開發的ENVI-met是中尺度模式模擬的植物三維表面與空氣相互作用，模擬熱島效應、尤其是城市冠層，來分析熱環境機制。蔡凌豪用Ecotect、Vasari模擬太陽輻射、日照軌跡、風洞模擬等對北京林業大學學研中心景觀進行場地設計前分析［13］。王鑫等采用AMAP確定植物結構的基本模型，模擬植物生長靜態結果，包括在各年限內生長的樹高和冠幅［14］。Jiang采用CadnaA軟件噪音環境模擬的作為調查數據［15］。Zhai等通過Depthmap軟件分析城市公園的空間組織特征［16］。

模擬復雜系統的動態模型方法，如元胞自動機、馬爾科夫模型、神經網絡模型、模擬退火算法等在生態模擬、土地利用模擬中廣泛應用。其中元胞自動機（CellularAutomaton）模型擁有強大的空間建模和運算能力以及“自下而上”的構模方式，在模擬復雜性系統中模擬能力較強，因此常應用于城市擴展動態研究中。SLEUTH模型是建立在元胞自動機基礎上，通過輸入圖層、控制參數設定可以模擬不同的城市增長類型，是常用的城市增長模擬模型［17］。Ján Kanuk采用改良的城市增長模型SLEUTH-3r，借助ArcGIS、Fragstats計算分析1959—2010年中央阿肯色州（central Arkansas（USA） region）城市增長、土地利用、景觀斑塊的變化趨勢，并預測未來2030年區域發展模式［18］。

此外，還有許多用于不同課題研究的數學模型，如Ng E等用中尺度模式MM5診斷風場模型CALMET計算香港不同高度城市空間與風相關的參數［19］。Bo Yang等運用包含土壤與水文評估模型（SWAT）和運動徑流與侵蝕模型（KINEROS）的AGWA（Automated GeospatialWatershed Assessment）工具，模擬水域單次暴雨中的長期徑流與洪峰流量［20］。

流體動力學模型（Computational Fluid Dynamics，簡稱 CFD）近幾年被廣泛用于城市風環境、水景觀模擬，其原理是數學求解控制流體流動的微分方程，從而近似模擬流體流動情況［21］。常用軟件有Fluent， Phoenics，Star， Airpark等。Shi等采用Star CCM+TM軟件，將行人機械舒適性和危險性納入模型，模擬并幫助城市規劃者評價行人風環境［22］。董靚等通過Flunet和Ponenics分別分析排水廢熱對府河水環境影響以及樂山樂天家園住區風環境模擬分析［23］。

2.2景觀場景可視化

可視化場景是最清晰明了表達規劃設計方案的途徑，即使是非專業人員也可以通過場景來理解規劃設計師意圖。主要采用建模渲染及虛擬現實、增強現實技術等來實現。

2.2.1建模與渲染工具的應用

傳統的景觀可視化技術局限于規劃設計成果展示與表達，主要采用平面圖、鳥瞰圖、效果圖、物理模型等。當前可視化呈現由二維向三維發展的趨勢，Last Software公司研發的3D建模軟件SU以簡單快捷出名，只需簡單的推拉即可生成體塊，是迄今為止景觀設計師最常用的軟件之一。2006年該公司被谷歌收購后，將3D模型放入Google Earth中使地圖更具真實感，同時使用者可以通過Google 3D Warehouse上傳下載各種Sketch模型。但SU也存在自身的局限，如場景真實性欠佳、動畫制作、Vray渲染參數設定繁瑣等。3DMAX、maya、Lumion、Vue、Cinema 4D等建模及渲染軟件以可實現實時建模與渲染、實時編輯、運算高速、動畫制作而著稱。Thomas Reichhart等通過3dMAX軟件生成不同的可視化場景與動畫，在此基礎上做行為與喜好調查［24］。ArcGIS的拓展模塊ArcGlobe、ArcScene可以實現可視化分析。Adrienne Grêt-Regamey等基于Esri CityEngine平臺，采用CGA形狀語法，生成馬斯達爾（Masdar）城市三維模型，并通過Vue進行渲染［25］。CityEngine是三維城市建模的首選軟件，可利用二維數據快速創建三維場景。

2.2.2VR與AR技術應用

Burdea和Coiffet描述了虛擬現實（Virtual Reality）的 3個基本特征，即想象、交互和沉浸［26］。相比傳統可視化，虛擬現實技術能提供多角度、多模式模擬，使用戶有更切身真實的體會。同時，實時渲染可實時感受場景變化，對場景進行修改，更具交互性，可提高規劃的公眾參與性。

自2003年開始，有PC用戶開始使用3DMax整合VRML97作為建模手段，從而建立風景園林的靜態虛擬現實環境，這是虛擬現實技術在景觀領域的最基本應用。VRML97得到許多軟件的支持，通用性較強，同時VRML程序可以直接接入網絡，通過互聯網展示虛擬場景并支持互動瀏覽，整合了Java、XML、流技術等先進技術，包括了更強大、更高效的3D計算能力、渲染質量和傳輸速度?；赪eb3D引擎如Unity3D、Virtools、Quest3D、Flash3D等可實現虛擬旅游、歷史遺跡復原等。如Pescarin S等通過Virtools、OpenSceneGraph、VTerrain對阿皮亞公園（Appia Park）考古與文物信息開源管理［27］。

值得一提的是，Unity3D作為游戲引擎，簡單易學且具有高度完善的光影渲染系統，同時采用了Web3D引擎的構架與實現方式，在Web3D領域有很強的適用性，因此受到廣泛青睞。郭美卉通過該軟件模擬鷲峰漫游展示［28］，王星捷采用該軟件平臺實現三維虛擬城市的場景漫游技術、物理效應仿真技術和場景切換技術［29］。Celio E通過另一款游戲引擎Crytek CryEngine 3.4.5將ArcGIS中處理的Kleine Emme流域的數據經過正射影像投影、輸入建筑空間（footprint）、3D建模、渲染與PS編輯生成可視化場景［30］。由此可見游戲引擎的強大渲染功能、交互性與真實性，并提供場景漫游平臺，已經在可視化場景環境創建發揮重要作用。

增強現實技術（Augment Reality，AR）是從虛擬現實技術中發展而來的，它能將真實的環境和虛擬的場景實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。相比虛擬現實技術，它給人以更真實的感官感受。由清華大學建筑學院主持開展的“數字圓明園”項目運用AR技術，使游園者可以使用移動終端實時實地地觀看圓明園復原的三維模型和相關的歷史資料。近幾年隨著智能手機的普及，增強現實瀏覽器如Layar，Wikitude，Junaio等的推動，亦應用于App研發，Ian D. Bishop創建名為“what’s here”的App原型，界面采用xCode 4.5.2，用戶可以通過手機GPS定位，直接進入AR模式查看該地點的歷史或未來的場景，包括氣候變化、可再生能源設施的增加，用地類型的改變，海平面上升情況等，幫助用戶了解景觀與環境變化的發生過程［31］。

3　風景園林分析評估全程定量化

傳統的風景園林分析與評估以定性為主，其分析過程存在邊界的模糊性，數字技術使分析評估全程定量化成為可能，而隨之出現的是量化分析結果的定性分析成為難點。

3.1GIS分析評估工具

地理信息系統（Geographical Information System，GIS）以其空間分析功能，開放式可嵌套其他分析模型及二次開發的拓展能力，無疑成為目前廣為應用的分析評估技術。GIS廣泛用于生態領域評價，如土地適宜性、生態敏感性、景觀格局、水文、流域等，還可進行視線視域分析、可達性分析、緩沖區分析等。Rosemarie H?sl等用ArcGIS的水文分析工具，通過分析流向、流量，計算土方填充，判斷線性結構與非線性結構的徑流量差別［32］。袁旸洋等基于ArcGIS分析地形地貌、水文條件等8項因子，疊加后采用成本距離分析確定風景環路最優路線［33］。王建國等研究西湖景區各觀賞點的觀景質量，以插值法生成西湖湖面不同數值的等視線，并評估觀景質量的優劣［34］。Monica A. Dorning使用景觀格局模擬計算工具Fragstats，分析基于兩個不同的保護目標的發展模式上的生態效應［35］。

CommunityViz軟件在是ArcGIS的拓展模塊，由Scenario360與SiteBuilder 3D兩個工具條插件構成， Scenario360是基于GIS的決策支持工具，SiteBuilder 3D是將ArcGIS地圖直接轉向虛擬現實的工具。Petina L.Pert等人運用該軟件輸入地理數據、輸入基于不同利益的三組模型、生成可視化場景，通過即時調整參數實時輸出不同模擬方案，與利益相關者的合作確定未來土地利用的發展方向［36］。John A. Sorrentino等利用Arcgis和CommunityViz軟件分析費城兩個流域住宅方案的利潤、能量耗損和環境影響［37］。

3.2數理統計模型應用

數理統計分析，如主成分分析法（PCA）、層次分析法（AHP）、系統聚類分析法、判別分析、回歸分析、方差分析等是獲取風景園林要素間相關性關系的主要方法。SPSS、Matlab、SAS、R等是常用的數據分析軟件。Junge等人采用主成分分析法，通過SPSS、GENSTAT統計計算，研究瑞典居民對典型農業景觀認知［38］。Hong等通過聚類分析、判別分析、人工神經網絡分析以及主成分分析，利用SPSS、R軟件，基于聲環境的感知對公園聲音景觀分類并通過檢測聲音指標來識別聲音景觀分類［39］。

4　基于參數化的景觀規劃設計興起

“參數化”是建立變量和因變量的關系，通過調整變量改變因變量的過程，參數化設計最開始應用于建筑設計中，風景園林的參數化設計實踐滯后于建筑設計，目前在設計領域中的應用分為“參數化輔助設計”、“參數化設計”和參數化建造。

4.1參數化輔助設計

參數化輔助設計是參數化作為技術手段運用到設計過程中，目前運用最廣的就是參數化建模技術，在參數化建模的軟件平臺中建立模型的參數映射關系，通過調整參數的數值來改變模型的空間屬性。參數化建模的優勢在于可以精確的定義模型中的空間邏輯，在建模和修改時，對于條件的改變做出即時反饋。蔡凌豪將參數化設計的工具分為基于幾何體的參數化工具（Revit，Archicad等軟件）和基于圖形腳本參數設計工具（Grasshopper，Dynamo等）兩類，而風景園林參數化輔助設計目前最大的問題在于缺少專屬的軟件平臺［40］。

4.2參數化設計

參數化設計是將參數化作為風景園林的設計理念，通過建立研究區域的各個因素參數間的邏輯關系，用計算機軟件平臺模擬整個系統運行的模式，其在風景園林規劃設計的應用目前仍然處于研究探索階段，在實踐中的應用還為數不多。

英國建筑聯盟學院開設的景觀都市主義（Landscape Urbanism）研究生課程主旨就是將風景園林參數化設計的理念融入到城市景觀系統規劃中，利用自主開發的參數化軟件從風景園林的角度對城市發展策略、城市生態環境等方面進行綜合分析，最后評估調整規劃方案。整個參數化規劃流程分為指數模型（Indexical Models）、敏感系統（Sensitive System）、網絡城市（Network Urbanism）和自我實現（Actualisation），該規劃設計方法完全基于數學模型和參數化分析，實際可行性還未得到充分的驗證。

參數化設計的理念還被用于生態設計中，Rod Barnett在對太平洋島的城市研究中，基于生態干擾理論，利用多代理系統模擬周期性遭受颶風災害地區的系統活動進行模擬，借助Netlogo軟件平臺模擬熱帶雨林受到颶風干擾后的自組織方式，種子數量、植物生長速度以及颶風強度、海浪破壞影響程度等指標作為自然的可變參數，然后加入人介入后系統的運行規則（交通、公共空間、樹木），最后通過模擬觀察場地重新組織情況［41］。袁旸洋等在ArcGIS軟件平臺道路選線算法的基礎上，構建了參數化風景道路選線模型，在南京牛首山景區道路選線應用中，采用“1+N”多點多次選線方法，這種參數化的道路設計方法比傳統根據設計者經驗主觀道路選線方法更加準確、高效［33］。

4.3參數化建造

參數化設計的實踐除了在實際項目中應用參數化設計理念還包括利用參數化的施工手段進行建造?？锞晫L景園林參數化設計建造實踐概括為景觀建筑及構筑物的參數化設計與建造、景觀系統構建、仿生和數字美學與場地特征結合四個角度，并且對國內外的應用案例進行了歸納總結［42］。多義景觀設計事務所探索風景園林參數化設計作品“心靈的花園”是數字設計和低技建造技術的結合，該設計的重點為場地中的白色帷幕，Rhinoceros軟件不僅用于方案設計，還通過曲面曲率分析和平面展開功能測算帷幕在實際施工中的組裝方案，并且對組成構建編號簡化工人組裝的難度［43］。

5　公眾參與途徑的拓展

數字景觀技術的不斷發展對景觀規劃設計和研究中公眾參與提供了新的途徑?？梢詫⒅饕募夹g總結為為模擬可視化途徑、社交網絡（PPGIS途徑）兩個方面。模擬可視化技術應用著重于公眾了解評價，社交網絡和PPGIS途徑更多的應用在公眾對實際環境的認知方面。

5.1模擬可視化技術運用于公眾參與

先進的模擬可視化技術的不斷成熟，三維模擬引擎的更新使得模擬場景更加精細，讓公眾和專家能夠身臨其境的體會風景園林規劃設計方案，并對其進行評價，為后期決策提供參考。數字模擬展示技術、三維模擬技術讓規劃設計方案流程中專業規劃設計者和其他領域專家、民眾的溝通和交流更加頻繁并且易于相互理解，其在參與規劃和設計中也得到更多運用。

國內外很多學者都在嘗試利用新的數字景觀模擬可視化技術為公眾參與服務。模擬可視化技術不僅僅指視覺模擬，聲音的模擬也逐漸被研究者重視。Mark Lindquista等將聲音與三維景觀可視化相結合，讓參與者在實驗室中觀看高清圖像和聆聽不同聲音并通過網絡問卷的形式進行打分，最后得出結論聲音對三維景觀可視化體驗的有明顯影響［44］。蘇黎世聯邦工業大學城市和景觀規劃系主持的風力發電站選址項目中，通過對周邊景觀環境的視覺和聲覺模擬建立三維景觀環境，使公眾直接在數字景觀實驗室中對其進行美感及噪音的評價。

可視化互動設備是模擬可視化技術運用的另一種實際應用，互動設備可代替大幅面印刷地圖，一般配有制圖所需的軟件與工具，支持面對面的小組協作與討論，便于規劃設計師與非專業背景的利益相關者的互動。Gustavo Arciniegas等采用“touch table”來與利益相關者交流，該設備是80×100cm的觸控桌面，可以通過設備的繪圖工具繪制點、線、面，同時可以用彩筆添加評論和感受［45］。繪圖工具采用DT CollaborateTM作為ArcGIS的插件，保證同時多點觸控操作。該工具提供共享地圖界面，采用地理信息系統的功能，包括導航系統，地圖結構（map structuring）等。哥倫比亞大學Cynthia Girling教授與計算機科學系合作研發的一個城市設計可視化原型工具elementsdb+ TouchTable，這個工具包括兩個界面，一個大觸摸界面和在墻上的展示界面，同時包含了四個應用：Google Maps、elementsdb（城市設計數據與案例庫）、Google Earth和裝有系統的指示板［46］。

5.2社交網絡和PPGIS途徑

社交網絡產生的大量數據可以分為用戶主動提供的數據（用戶參與調查的數據、主動上傳到社交網站的公開內容等）和被動提供的數據（如手機信令數據），這兩種數據都可以通過處理獲得與景觀環境相關的公眾行為活動數據，通過分析指導規劃設計，這種過程也成為公眾參與的新模式。董琦認為社交媒體大數據在風景園林中的應用擴展了公眾了解途徑，擴大公眾產生的數據的樣本，豐富公眾反饋手段。

PPGIS（公眾參與地理信息系統）指通過GIS平臺+移動終端（智能手機、可穿戴設備等）+GPS收集公眾參與信息的方法。利用移動終端進行拍照、錄音，利用其自帶的GPS服務快速準確的實現地理信息的記錄。Julie Bergeron等人利用go-along方法來分析場地景觀價值，go-along方法是一種公眾參與場地認知的方法，調查者通過與場地中生活或者工作的人一起在場地中步行或騎行，聆聽受訪問者講述自己對于場地中各種景觀要素的認知，并且通過移動設備中的GPS定位技術記錄行進的軌跡和重要的環境認知節點，最后通過GIS平臺整合多個訪問者的信息，分析公眾對該場地認知的結果［47］。

將移動終端收集的數據進行整合處理并發布到網絡GIS平臺中，實現公眾間相互的信息共享，增加公眾參與的深度。Cellphone Diaries（手機字典）［48］項目中公眾通過手機App參與并影響了社區環境規劃，研發人員設計了一款名為Cellphone diaries的移動技術組，并擬定了手機使用方案，每個參與者的手機安裝了這款軟件，包括GPS和數字視頻兩項手機功能以及一鍵上傳功能。參與者在查維斯紀念公園中拍攝對他們有意義的景觀照片，上傳到服務器并定位，所有的視頻上傳到youtube上并把點鏈接到google map上，生成網絡在線地圖，通過在線地圖直觀地了解查維斯紀念公園景觀的公眾熱點，為之后社區環境規劃提供參考。

6　數字景觀發展趨勢

6.1科學技術的發展將是無盡的動力之源

計算機科學、互聯網、傳媒、通信等學科帶動了軟硬件日新月異，拓展了數字技術的應用范疇，是數字景觀發展的支持力量。越來越多為建筑、景觀、城市規劃、工業設計等相關的專業軟件被開發投入使用，在數據獲取、圖紙繪制、方案表達、與利益相關者溝通決策等方面為規劃設計工作者帶來便捷。在移動時代大背景下，云技術實現海量數據的計算、儲存、處理和共享，移動通訊與無限網絡技術推動了智能手機普及，手機信令終端數據、移動網絡鏈接使數據獲取途徑更豐富且便捷，極大程度擴大了數據搜集來源。iOS、Android操作系統、編程語言的成熟促使大量手機應用App被定制開發推廣。觸感技術、續航能力、檢測技術提升促進了Apple Watch、谷歌眼鏡、智能手環等可穿戴設備產品開發，可以通過軟件支持以及數據交互、云端交互來實現，與手機App在拓寬公眾參與途徑起到了作用。

6.2景觀規劃設計流程趨向一體化

景觀規劃設計流程中場地數據收集、方案生成、決策修改和反饋階段數字技術的成熟，使規劃設計流程不再是線性的過程，四個階段從傳統的遞進變成不斷重復循環的有機周期，其中每個部分都緊密聯系，這種聯系是通過數字景觀相關技術實現，任何一個部分的改變都會使整個系統發生相應的變化，通過計算機可以實時并且高效精確的控制和模擬方案的成果，快速的采集反饋，將反饋重新作用于改變的條件，重新模擬新的方案成果。Carl Steinitz教授提出的地理設計的框架也包含了這種一體化設計思路，他將地理設計框架分為6個問題的3次迭代，6個問題對應著規劃設計的6個模型依次為：描述模型、過程模型、評估模型、變化模型、影響模型和決策模型，設計過程可以概括為6個模型反復正向和逆向的循環，數字景觀技術正是循環的技術支撐和效率保障［49］。

景觀規劃設計流程的一體化不僅提高了設計的效率，數字化的過程一定程度減少了規劃設計過程中由經驗左右的內容所占比重，多變量的環境過程模擬使規劃設計能夠與場地的實際文脈相結合，在過程中對可能結果進行診斷和改變，無形中提高了景觀績效。

6.3二維圖紙向三維可視化交互模型轉變

數字技術將傳統二維圖形轉換為三維模型與場景，提高規劃設計方案項目的可視化程度、生動性、可讀性，將晦澀的專業術語與圖紙轉換為直觀的、適用于大眾的可視化語言，使公眾對陌生的字眼與數據有了更直觀的感官認知。虛擬現實軟件、增強現實技術、實時渲染、自由立體化可視化技術等提升是推動三維場景可視化進步的關鍵，虛擬仿真技術近些年的應用領域日漸擴展，一再突破，在景觀領域也已有些許涉獵，但應用還尚未普及。許多從業人員與學者開始通過三維圖像代替傳統問卷，向公眾汲取相關意見與信息，了解大眾感受，有效擴大公眾參與途徑。另外，可視化交互在未來應用將會更廣泛，其中動態景觀互動裝置采用計算機設備，將捕捉到的溫度、壓力、距離等環境數據轉為圖像、數字、文字等可視化形式輸出，并做出相應的交互反饋［50］，這是增加公眾在景觀中的樂趣的途徑?？梢暬釉O備運用在規劃設計的交流討論中，作為媒介便于各利益方對方案的探討分析。硬件設備的開發是一項多學科研究領域，未來風景園林師將與多行業領域開展合作，把設計師熟悉的工具融合到可視化技術中，研發適用于自身研究范疇的硬件設備。

7　結 語

數字景觀技術不僅僅是輔助風景園林規劃設計的工具，它也可以是風景園林設計的新理念。依靠計算機模型的量化理性的規劃設計方法逐漸被專業人員所重視，很多依靠長期經驗積累的設計過程被可以參數化模擬的數學模型代替，三維模擬技術使方案的呈現更加逼真精細。風景園林規劃設計的過程從傳統的“黑箱”模式逐漸變得“公式化”，“公眾化”?？茖W技術的發展是數字景觀不斷發展的外因，但是風景園林師如何將數字技術利用于規劃設計中，將會是數字景觀良性發展的決定性因素。當代景觀規劃設計所面對的問題是更加多元和復雜的，數字景觀技術的發展為風景園林師帶來了更多與其他專業背景的人員進行協同合作的機會，通過跨專業的合作，不斷豐富風景園林規劃設計的新理念和引入新的技術手段。數字景觀目前的發展正處于理論付諸于實踐的階段，其科學性也會在未來得到更多的檢驗。

［1］董琦. SoLoMo公眾參與——大數據時代新型城鎮化建設背景下的風景園林［C］//中國風景園林學會. 中國風景園林學會2014年會論文集（下冊）. 北京： 中國建筑工業出版社， 2014.

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Review on Application of Digital Landscape Architecture Technology

LIU Song， ZHANG Tongkai， LI Chunhui

Digital landscape is the combination of digital technology and landscape architecture. With the rapid development of computer information， Internet technology and their application to landscape design and planning， landscape architecture is entering the digital age. This article focuses on the process of landscape design and planning to summarize the application and practice of digital technology in landscape information data collection， landscape process simulation， visualization， analysis and assessment， parametric design and public participation.

Digital Landscape Architecture； Internet； Visualization； Parametric Design； Review

TU984.1

A

2095-6304（2016）04-0001-07

10.13791/j.cnki.hsfwest.20160401

2016-05-24

（編輯：劉志勇）

* 同濟大學教學改革研究與建設資助項目（2015—2016）；同濟大學第八期精品實驗建設資助項目

劉 頌： 同濟大學建筑與城市規劃學院，高密度人居環境生態與節能教育部重點實驗室，教授，博士生導師，liusong5@tongji. edu.cn

張桐愷： 同濟大學建筑與城市規劃學院，碩士研究生

李春暉： 同濟大學建筑與城市規劃學院，碩士研究生

劉頌， 張桐愷， 李春暉. 數字景觀技術研究應用進展［J］. 西部人居環境學刊， 2016， 31（04）： 1-7.