數字景觀在風景園林中生態設計方法探討

許玙可

（西南科技大學，綿陽 621010）

1 前言

隨著城市化進程的加速和人們對美好生活需求的提高，風景園林作為城市綠化建設的重要組成部分，其設計要求也越來越高。傳統的風景園林設計方法已經難以滿足現代城市發展的需求，而數字景觀作為一種新型的設計方法，能夠更好地滿足現代風景園林設計的多樣性和復雜性[1]。數字景觀在風景園林中的應用不僅可以提高設計的效率和質量，還可以為園林的生態設計提供更多的可能性。因此，探討數字景觀在風景園林中生態設計方法的應用具有重要的現實意義。

2 數字景觀的概念和特點

2.1 數字景觀的概念

數字景觀是將計算機技術、信息技術、通信技術等新興技術手段應用于城市景觀設計中，以數字方式構建的一個虛擬城市空間環境，該空間環境中的所有物體都是可以被數字化、虛擬化的，包括建筑物、道路、植被等。數字景觀不僅能夠還原真實世界，還能夠實現虛擬城市景觀與真實城市景觀的融合，達到與真實世界一樣的效果。數字景觀通常包含以下幾個部分：數字城市模型；虛擬城市；數字化三維景觀。

在數字景觀中，地形是虛擬世界中最重要的組成部分。數字景觀設計中所采用的地形建模方法一般有3種：基于DEM 數據的地形建模方法、基于無人機傾斜攝影測量數據的地形建模方法以及基于激光掃描數據的地形建模方法。數字化三維景觀可以精確地反映出地形地貌特征，而且可以模擬出復雜多變的地表形態，并根據這些形態生成各種不同類型的數字景觀[2]。

數字景觀相較于傳統景觀設計方法而言具有以下幾點優勢：能夠實現城市中所有物體的數字化建模；能夠實現城市中所有物體的三維模擬；能夠實現城市中所有物體的多角度觀看；可以對城市進行更加全面和真實的模擬和分析。因此，數字景觀在風景園林生態設計方法中發揮著重要作用。

2.2 數字景觀的特點

2.2.1 虛擬性

數字景觀是基于數字化技術的新型景觀設計技術，具有較強的虛擬性，主要是將大量的數字圖像進行處理和分析，在計算機中對其進行模擬、還原和展示，使其具有逼真的視覺效果和形象。與傳統的景觀設計相比，數字景觀在設計中具有很強的虛擬性。

2.2.2 交互性

數字景觀的交互性主要體現在兩方面：一是增強了景觀的交互性，傳統的設計模式主要是通過實物模型進行設計，但是這種方法很難將數字景觀的優勢發揮出來，也難以滿足不同受眾群體對景觀的需求[3]。數字景觀可以通過三維建模將設計效果呈現出來，可以讓受眾參與其中，在實際操作過程中可以提高受眾對設計效果的體驗感，從而增強了受眾對數字景觀設計的認可度和參與度。二是提高了設計效率。數字景觀通過三維建模、渲染等技術來實現虛擬環境的構建，將虛擬環境中所展現出的視覺效果呈現出來，并結合空間分析以及用戶體驗等方面來優化設計方案，可以有效提高設計效率，而且能夠為設計者提供更加直觀和立體的空間感知體驗。

2.2.3 可視化

一是能夠為城市設計提供更直觀的規劃方案，通過對數字化信息進行分析，能夠形成更加準確的設計方案，例如利用GIS（地理信息系統）對城市的規劃方案進行分析，能夠得出較為準確的數據。二是能夠為城市設計提供更好的設計方案，數字景觀可視化能夠通過三維立體模型以及空間結構圖對城市進行模擬和分析，可以利用計算機技術將景觀模型與周圍環境進行融合，形成更加合理的景觀效果。

2.2.4 智能化

數字景觀系統是一種復雜的綜合系統，由地形數據采集子系統、數字地形處理子系統等多個子系統構成，這些子系統可以獨立運行，也可以結合在一起。如果將各個子系統進行有機融合，則可以發揮出更強的作用。在對其進行智能化設計時，需要結合使用者的需求和想法，對系統的功能和使用方式進行合理設置。對于使用者而言，想要獲取想要的信息時，需要將其輸入到相應的信息處理系統中，運行需要遵循一定規則。在智能化設計過程中需要充分考慮到各個子系統之間存在的關聯性和相互作用關系，只有充分考慮到各子系統之間存在的關聯性和相互作用關系后再對其進行智能化設計時才能保證數字景觀運行效果達到最佳狀態。

3 數字景觀在風景園林生態設計中的應用優勢

3.1 提高設計效率

3.1.1 能夠實現對風景園林設計方案的優化

傳統的設計方法，往往是以主觀經驗為主，對環境問題和生態問題進行判斷，然后提出設計方案。這種方法往往存在一些局限性，在設計方案中，會存在很多不合理的地方。而數字景觀能夠進行及時反饋，以數據為基礎，不斷地對風景園林方案進行優化和調整。

3.1.2 能夠為風景園林生態設計提供準確的數據支持

傳統的風景園林生態設計方法往往需要通過現場勘測、收集資料、分析研究等方式來進行數據收集和分析。這種方法耗時長、成本高，同時也很難保證數據的準確性。而數字景觀技術可以對收集到的數據進行合理處理和分析，通過數字模擬來輔助設計方案的制定。

3.1.3 能夠提高風景園林生態設計工作效率

傳統的風景園林生態設計工作通常由幾個人共同完成，需要進行大量的計算、繪圖等工作。而數字景觀技術的應用可以大幅降低這種工作強度和難度。在對風景園林生態系統進行分析時，可以利用計算機來代替傳統方法中手工操作的步驟，不僅節省了大量人力和時間，而且可以提高工作效率和準確性。

3.1.4 能夠節約成本，提高設計質量

在傳統風景園林生態設計過程中，主要是采用手工繪制圖紙的方法來進行生態系統分析和布局規劃。而數字景觀技術的應用能夠有效地降低設計成本和設計質量，提高設計效率和準確性。

3.1.5 能夠降低風景園林生態系統破壞風險

在對風景園林生態系統進行保護時，除了要考慮生態環境問題外，還要考慮到植物等其他因素對自然環境的影響。傳統方法在實際應用中還存在一些局限性和缺陷。而數字景觀技術則可以將自然環境與人類活動緊密結合起來進行研究和分析。

3.1.6 能夠保證生態設計方案的科學性、合理性、可行性

在風景園林生態系統設計過程中，由于受到很多因素的影響，使得生態系統的穩定性無法得到保障。因此，在進行生態系統規劃時，要將其放在優先考慮的位置上來進行考慮和分析。傳統方法在實際應用中會受到很多因素的制約和影響，導致風景園林生態系統規劃方案存在很多不確定性因素，無法保證其科學性、合理性、可行性。而數字景觀技術則可以在一定程度上保證生態系統規劃方案的科學性、合理性、可行性。

3.2 可視化效果好

隨著現代信息技術的不斷發展和進步，數字景觀可以為風景園林生態設計提供更加全面的數據信息和更加精準的決策依據，數字技術與風景園林生態設計相結合成為一種必然趨勢。

數字景觀是計算機技術、數據庫技術、圖形圖像技術、網絡技術、通訊技術等的有機結合。數字景觀以其獨特的優勢和特點，在風景園林生態設計中發揮著越來越重要的作用，具有良好的可視化效果。數字景觀可以快速地反映風景園林生態設計的規劃、施工和維護過程，方便人們對整個方案進行快速直觀的觀察。

3.3 可持續性強

3.3.1 資源優化與節約

數字景觀設計通過精確的數據分析，不僅可以實現資源的優化配置，達到節約的目的，還可以通過精確的計算，減少材料的使用，從而降低對環境的影響。例如，在植被設計中，數字景觀可以通過對當地的氣候、土壤、降雨等數據的分析，選擇最適合的植物種類和配置方式，避免了盲目種植導致的資源浪費。

3.3.2 生態修復與保護

數字景觀設計一方面可以通過對生物多樣性的研究，制定出保護生物棲息地的方案，從而保護生態系統的完整性，例如，通過模擬水流對土壤的侵蝕情況，可以找出水土流失的根源，從而制定出有效的水土保持措施。另一方面通過對生態系統的模擬和分析，找出生態系統存在的問題，提出針對性的修復和保護方案。

3.3.3 長期監控與管理

數字景觀設計可以通過智能化技術實現對風景園林的長期監控和管理。例如，通過安裝傳感器和監控設備，可以實時監測土壤濕度、植物生長情況、人流分布等數據，及時發現問題并進行處理。這種長期監控和管理的方式，不僅可以提高風景園林的管理效率，還可以及時發現和處理環境問題，保障園林的可持續性發展。

3.3.4 教育與宣傳

一是可以通過可視化和交互性等技術手段，提高公眾對風景園林生態價值的認識和關注度，例如，通過虛擬現實技術，可以讓游客親身體驗到風景園林的生態價值，增強其環保意識；二是可以通過互聯網等渠道，將風景園林的生態價值傳播給更廣泛的人群，增強社會的環保意識。以“生態云平臺”為例，“生態云平臺”是一個在線的虛擬現實（VR）體驗平臺。用戶只需通過互聯網連接，就能體驗到風景園林的生態美景，平臺中設有“生態科普”板塊，通過動畫、文字、聲音等多種形式，詳細介紹風景園林中的植被、動物、土壤和水流等生態元素，以及它們之間的相互關系和生態價值。用戶可以像參觀博物館一樣，深入了解風景園林的生態奧秘，用戶可以在VR體驗中參與環保小游戲、答題挑戰等，增強其環保意識。

3.4 降低成本

數字景觀通過對數字模型的建立和仿真模擬，可以更好地輔助設計人員進行規劃、設計，不僅可以節省設計時間和成本，還能夠更好地滿足人們對生活環境的需求。在景觀工程的設計階段，利用數字景觀技術可以最大限度地減少工程建設時間和成本。一是通過建立模型對施工現場進行模擬，不僅能夠有效縮短施工時間，還能夠在有限的時間內完成對施工場地的規劃和布局。二是通過調整設計方案來優化成本。由于不同地區的氣候條件不同，導致每個地區的基礎設施建設成本也有所差異。三是在風景園林生態設計中能夠有效地降低設計難度和設計復雜度，從而降低了對景觀工程人員專業知識的要求。

3.5 實際案例分析

3.5.1 實際案例分析一

以某公園為例，其位于湖南省長沙市。公園地處長沙城市中心，是長沙城市的重要組成部分，也是市民休閑娛樂的主要場所。公園總占地面積約為452 公頃，其中湖面面積約為120 公頃，水域面積約為115 公頃。公園的總體設計理念為“生態優先”，主要通過對生態環境的保護和改善來實現景觀效益的最大化。公園中植物種類繁多，在進行生態環境保護與改善的同時也在努力地營造自然生態景觀，以實現人與自然的和諧相處。公園中還種植了大量的喬木、灌木、藤本植物等多種植物，并在中央設置了噴泉和水幕景觀，這一設計理念與數字景觀技術在設計中的應用不謀而合。

通過數字景觀技術進行生態設計可以實現以下幾個方面的優勢：第一，通過數字景觀技術能夠對建筑物以及基礎設施進行模擬和展示，可以優化方案設計、提高工作效率，還可以達到節約成本的效果；第二，通過數字景觀技術可以對建筑材料進行模擬和展示，幫助設計師選擇更適合生態環境的材料；第三，通過數字景觀技術可以對設計方案進行模擬和展示，提高了方案設計的質量和效率。

3.5.2 實際案例分析二

以美國加利福尼亞州的帕薩迪納國家公園為例，該公園是一處自然與城市相融合的區域，在此區域內，利用數字景觀技術對當地生態系統進行研究，建立起一個生態網絡。通過對數字景觀技術的應用，在此區域內實現了對生態環境的優化和提升，并且在景觀設計過程中融入了多種元素。首先利用數字景觀技術進行數據收集和整理工作，然后再利用虛擬現實技術進行模擬仿真工作，以此來模擬出生態系統中的各種生物在整個生態系統中的作用和影響。

4 結論

本文通過對數字景觀在風景園林中生態設計方法的應用進行分析和探討，發現數字景觀在風景園林設計中具有重要的應用價值和優勢。未來的研究可以進一步探討如何更好地利用數字技術進行風景園林的生態設計，為實現可持續發展的目標提供更多的可能性。