GIS技術(shù)在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

張昭

[摘要]：景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的發(fā)展有賴于對(duì)景觀科學(xué)以及生態(tài)學(xué)的深度研究，而對(duì)整個(gè)景觀環(huán)境的分析研究，則需要以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能為基礎(chǔ)。GIS技術(shù)在分析和完善相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為建立生態(tài)景觀規(guī)劃管理系統(tǒng)提供了可靠的技術(shù)保障，其規(guī)劃方法更具實(shí)用性，對(duì)于人和景觀環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)性有著重要的指導(dǎo)作用。本文介紹了GIS的定義，從景觀設(shè)計(jì)的角度論述了GIS技術(shù)的作用，并以景觀設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了GIS在景觀設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]：GIS；景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)；生態(tài)；環(huán)境

1 GIS的定義

隨著地理信息技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，對(duì)GIS的定義也在不斷地完善。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，人們也關(guān)注著不同的主題和角度，例如制圖出版類GIS、實(shí)時(shí)監(jiān)控類GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)類GIS、綜合信息處理類GIS等等。按照目前最為廣泛接受的定義，GIS是一種收集、存儲(chǔ)、分析和傳播地球上某一區(qū)域信息的系統(tǒng)，包括相關(guān)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員、組織和相應(yīng)的機(jī)構(gòu)安排。它主要由以下四部分組成：（1）信息獲取與輸入；（2）數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理；（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與分析；（4）成果生成與輸入。在這其中，收集、存儲(chǔ)、分析和傳播是一個(gè)完整的GIS的四大功能，即為：輸入、存儲(chǔ)、操作和分析以及輸出。

2 GIS在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展給人類帶來(lái)財(cái)富，同時(shí)也給人類環(huán)境和區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大的生存壓力。為了進(jìn)一步保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，人類必須改變過去的發(fā)展模式和思維方式。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，城市景觀建設(shè)越來(lái)越受到人們的重視。如何實(shí)現(xiàn)城市景觀生態(tài)環(huán)境的有效發(fā)展，使之成為促進(jìn)城市和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)力量，已經(jīng)成為城市生態(tài)建設(shè)的重要課題。而GIS技術(shù)的應(yīng)用為科學(xué)開展景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支撐和方法支持。

2.1 GIS的一般應(yīng)用過程

在需要大量土地資源信息的景觀規(guī)劃中，GIS是一項(xiàng)非常重要的存儲(chǔ)和分析技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，GIS主要適用于以下幾種類型的規(guī)劃設(shè)計(jì)：（1）大尺度景觀規(guī)劃或環(huán)境規(guī)劃；（2）涉及到大量因素的、較為復(fù)雜的景觀研究；（3）備受關(guān)注或爭(zhēng)議的項(xiàng)目；（4）數(shù)據(jù)之間復(fù)雜關(guān)系的分析；（5）多學(xué)科專家的配合研究。

GIS在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中主要有兩方面的作用。一個(gè)是信息庫(kù)，它可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的存儲(chǔ)和信息的再現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)信息的科學(xué)管理，從而為其他各類研究提供基礎(chǔ)資料。其二是綜合分析的技術(shù)手段，利用存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)和疊加分析建立各種模型，從而進(jìn)行土地潛力和適宜性分類、土地資源評(píng)價(jià)和影響預(yù)測(cè)。

在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中，GIS技術(shù)的應(yīng)用主要涉及兩個(gè)過程，即建立數(shù)據(jù)庫(kù)和分析數(shù)據(jù)庫(kù)的過程。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，首先是原始數(shù)據(jù)的采集。資料收集完備后，把所有資料轉(zhuǎn)繪為同一比例尺的單因素的圖形資料，給予編碼形成計(jì)算機(jī)識(shí)別的編碼圖形資料，然后用各種方式將圖形資料輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過編輯、校核形成GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，建成數(shù)據(jù)庫(kù)之后，即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)劃要求的分析和綜合目的。同時(shí)，GIS不單是信息的基礎(chǔ)，還是一個(gè)具備數(shù)據(jù)分析、多邊形識(shí)別、圖形疊加、地形分析、距離計(jì)算等多種功能的技術(shù)工具，它能快速地完成包含有大量信息的人工分析的全過程。在進(jìn)行綜合分析時(shí)，應(yīng)首先確定目標(biāo)和相關(guān)因素，建立具有不同適用性的單因素圖，然后利用GIS軟件進(jìn)行疊加和分類，形成各種需要的圖形化模型。

2.2 GIS在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

2.2.1 GIS在濟(jì)南市興隆山風(fēng)景名勝區(qū)總體規(guī)劃（2015-2035）中的應(yīng)用

興隆山風(fēng)景名勝區(qū)位于濟(jì)南南部，屬低山丘陵區(qū)，劃定范圍面積為7.75平方千米，包括鼓樓峰、透明峰、雙尖子山、泉子山、鵝頭峰等多個(gè)山體，外圍保護(hù)地帶面積6.32平方千米。根據(jù)《濟(jì)南市城市總體規(guī)劃（2006-2020）》，此區(qū)域是以生態(tài)保護(hù)為主導(dǎo)、積極發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游的綜合性生態(tài)功能區(qū)，屬于自然保護(hù)與風(fēng)景旅游區(qū)，在環(huán)境容量許可條件下，風(fēng)景旅游資源可適度開發(fā)，但建設(shè)項(xiàng)目和相關(guān)設(shè)施不能破壞自然環(huán)境的整體環(huán)境。在總體規(guī)劃編制過程中，通過利用GIS技術(shù)對(duì)風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)的水系、高程、坡度、坡項(xiàng)等現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)分析，為規(guī)劃的編制提供了有效依據(jù)。一是GIS水系分析，主要對(duì)沿著主要山脊線的分水嶺形成主要匯水區(qū)域和主要潛在水系等區(qū)域進(jìn)行分析，為水系統(tǒng)規(guī)劃提供依據(jù)；二是GIS高程分析，對(duì)風(fēng)景區(qū)范圍內(nèi)地形變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為后期進(jìn)行層次豐富的景觀設(shè)計(jì)提供便利條件；三是GIS坡度分析，對(duì)不同區(qū)域的坡度進(jìn)行分析，為景區(qū)內(nèi)道路、建筑布置，植物種植和游樂設(shè)施的布置提供可靠參考；四是GIS坡向分析，基地內(nèi)坡向分成北、東北、東、東南、南、西南、西、西北等八部分，每種45°，用不同的顏色加以區(qū)分。坡向分析可以很直觀的分析出場(chǎng)地的陰面和陽(yáng)面，為場(chǎng)地選址和植物種植提供基礎(chǔ)資料。

2.2.2 GIS在濟(jì)南山體風(fēng)貌專項(xiàng)規(guī)劃中的應(yīng)用

濟(jì)南南依泰山山脈，山城相融，山體展現(xiàn)出豐富的景觀風(fēng)貌，為城市帶來(lái)了良好的生態(tài)條件和自然靜謐的生活環(huán)境。在濟(jì)南山體風(fēng)貌專項(xiàng)規(guī)劃中，以城市地形以及建筑高程等相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用GIS技術(shù)對(duì)濟(jì)南市區(qū)基本地形建模，對(duì)城市大環(huán)境立體空間布局，以及山城之間的關(guān)系進(jìn)行了空間環(huán)境分析，對(duì)城市風(fēng)貌和空間環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃。

同時(shí)，濟(jì)南山體風(fēng)貌專項(xiàng)規(guī)劃借用GIS技術(shù)對(duì)濟(jì)南市區(qū)基本地形所建模型，對(duì)山體進(jìn)行可見性分析，對(duì)山體風(fēng)貌和景觀視廊進(jìn)行規(guī)劃，進(jìn)一步梳理城市特色山體視廊，控制視廊通透性，防止城市建設(shè)進(jìn)一步破壞城市觀山視線。

通過GIS建模，在城市主要道路能看到山的路段均勻布點(diǎn)約1000個(gè)，從人視角度對(duì)全市山體進(jìn)行可見度分析。同時(shí)，從城市建筑高度角度對(duì)山體可見性進(jìn)行分析，從不同位置分析山體觀看效果。確保在快速發(fā)展的城市空間中，在山城相融的大背景下，建筑與山體共同形成濟(jì)南獨(dú)特的城市剪影畫面。

另外，規(guī)劃結(jié)合GIS對(duì)主要景觀節(jié)點(diǎn)的觀山視線進(jìn)行分析。由于建筑物遮擋，目前濟(jì)南公園、廣場(chǎng)等空間能看到濟(jì)南山體風(fēng)貌的已非常難得。有代表性的主要為大明湖公園，超然樓作為大明湖公園的制高點(diǎn)，可見山體數(shù)量較多。通過GIS分析，超然樓上可見的山體包括千佛山、燕子山、佛慧山、馬鞍山、郎茂山、青龍山、華山、燕翅山、茂嶺山以及龍洞部分山體。

2.2.3 GIS在濟(jì)南市歷城區(qū)唐冶新區(qū)圍子山郊野公園設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

圍子山位于濟(jì)南市歷城區(qū)唐冶新區(qū)東南角，原狀為山體和山地農(nóng)田，山體植被覆蓋率較高，自然環(huán)境良好。由于唐冶新區(qū)是濟(jì)南市東部城區(qū)的主城區(qū)和東部城市的公共服務(wù)中心，圍子山片區(qū)的周邊企業(yè)和房地產(chǎn)項(xiàng)目日益增加，人口集聚程度越來(lái)越密集。圍子山郊野公園項(xiàng)目依托區(qū)位優(yōu)勢(shì)和自然環(huán)境，建設(shè)成為東部城區(qū)服務(wù)的休閑公園。在公園設(shè)計(jì)方案制定過程中，通過GIS技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地貌、高程、坡度、坡向等現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析，得出較為科學(xué)合理的用地適宜性評(píng)價(jià)。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在城市景觀生態(tài)規(guī)劃的過程中，GIS技術(shù)的運(yùn)用可以節(jié)省大量的人力、物力，它產(chǎn)生的圖件成圖利用度高，可以帶來(lái)多方面的效益。通過建立專題數(shù)據(jù)庫(kù)和信息管理系統(tǒng)，結(jié)合GIS的空間分析方法，從而成為規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中的有效輔助手段，結(jié)合GIS設(shè)定約束條件進(jìn)行條件判斷，便于規(guī)劃人員發(fā)現(xiàn)問題并改正，同時(shí)也有利于進(jìn)一步發(fā)掘信息，提高數(shù)據(jù)的利用度，為景觀系統(tǒng)規(guī)劃決策提供有效的支持信息。目前，GIS已被作為一種功能強(qiáng)大、靈活多變的決策系統(tǒng)被廣泛接受和應(yīng)用。在許多國(guó)家和地區(qū)，它已成為數(shù)據(jù)庫(kù)建立、執(zhí)行、分析和交流的常用媒介，是使決策更為合理的有力工具。GIS技術(shù)在景觀生態(tài)規(guī)劃的中的應(yīng)用也一直是業(yè)內(nèi)人士的研究熱點(diǎn)，特別其在地理信息處理方面的強(qiáng)大功能，為地形地貌復(fù)雜的山地城市提供了更具科學(xué)性、效率更高的決策依據(jù)。因此，以在今后的社會(huì)發(fā)展中，GIS技術(shù)在景觀生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用還將獲得更大的發(fā)展空間。

在規(guī)劃中所能收集運(yùn)用的數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)中進(jìn)行的分析和研究有決定性的作用，包括所需數(shù)據(jù)的獲得和如何將其錄入GIS并被運(yùn)用。但是，在具體的景觀規(guī)劃應(yīng)用中，多數(shù)設(shè)計(jì)師大部分的時(shí)間都浪費(fèi)在數(shù)據(jù)的收集和建立上，真正對(duì)數(shù)據(jù)的分析往往不夠到位。因此，GIS的科學(xué)研究將由過去的程序驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，隨著GIS和設(shè)計(jì)師們處理空間數(shù)據(jù)的日趨成熟，他們也會(huì)把更多的注意力逐漸投向這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及獲得的可行性上。

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