当前位置：GIS在园林规划设计中的应用
陈永贵， 郝红科， 李鹏飞
(西北农林科技大学林学院，陕西杨陵7121o0)
摘要：通过某游园规划设计实例，运用GIS对规划区的地形地势、坡度、坡向及景观视线进行了分析，研究结果对该游园的规划设计提供了理论依据。
关键词：风景园林；GIS；规划设计；空间分析
Application of GIS in Landscape Planning and Design
CHEN Yong-gui， HAO Hong-ke， LI Peng-fei
(College of Forestry，Northwest A
Abstract：There are many deficiencies in conventional landscape planning approaches，many problems have been solved by application of GIS for landscape spatial analysis and planning．The terrain，slope，orientation and landscape sight line have been analyzed with the help of GIS by certain example of park design，and this provides some theoretical basis on the park planning．
Key words：landscape architecture；GIS；planning and design；spatial analysis
在现代园林景观设计领域，高科技的应用与现代规划设计理论相辅相成。GIS在景观设计中的应用日益广泛[1]，以其强大的空间分析功能为景观设计师提供了科学依据，它从各个方面对规划师通过视觉感受得到的感性认识加以量化，从而使景观规划师能够更加准确地了解和把握自然景观状态。
1 硬件、软件配置
1．1 硬件配置
研究中所采用硬件设备主要包括输入设备、主机系统、输出设备。输入设备采用工程扫描仪(truscan 5oo／8oo)和A0幅面的数字化仪，主机系统配置为P4 2．
1．2 软件配置
所采用的操作系统为windows XP、平面设计软件为AutoCAD 2005、GIS平台软件为ArcView3．
2 研究方法
2．1 搜集资料
搜集研究区的自然、社会和环境资料；地形图、局部放大图(th体、水系、植被、园林小品及园路的详细布局)；现状树木分布位置图。
2．2 扫描矢量化
将原图扫描后，在MapGIS软件中对此进行数字化处理，获得矢量化文件。
2．3 GIS空间分析
应用GIS软件对地形地貌进行高程、坡度、坡向、视域等因素的分析，根据分析结果可以了解各类形态及特征，从而辅助决策。
2．4 AutoCAD平面设计
通过GIS空间分析后，对目标区域的地形、地
貌、坡度、坡向、景观重心等因子有了充分的认识，结
合园林专业知识进行规划设计。
3 空间数据处理与分析
3．1 规划区域概况
该游园面积约12
3．2 地形地势分析
地形条件是园林规划领域中的一个重要因素，在GIS地形分析图的基础上，依据地形、地貌与建筑功能性的关系，把适于表现山地形态特征的植物、园林小品布置在地势较高的地带，其他一些建筑密度和体量较大且人流量大的用地安排在较平缓的地带。
3．3 坡度分析
利用GIS绘制坡度分析图。坡度分析图是表达和了解某一特殊地形结构的手段，图中以斜坡坡度为基准，用不同色调表示不同的坡度。坡度分析图的价值在于它能为某一地区不同坡度的土地利用方式提供依据。例如，就园林建筑来说，其分析应按如下步骤进行：O ～1 9／5斜坡，太平坦不利于排水；1％"--5％斜坡，是理想的地形条件，只需要最小程度的挖方；5 "-~10 斜坡，需要一定程度的工程量；10 ～15 斜坡，需成错层状，并与等高线相平行，以减少挖土方量，同时还需建造挡土墙；大于它对整体规划布局、平面结构和空间布置有显著的影响。因此，在规划设计过程中，首先对地形进行研究，掌握其结构和方位，从而能够对各种不同的用地、空间以及其他因素与地形的内在结构保持一致。
利用GIS绘制地形分析图，并结合更直观的数字高程模型三维透视图[引，地形分析将会变得很容易。地势分析图以地面的高度为基准，用不同的色调表示不同的高度。如深色调代表较小的高度地带，而浅色调代表较大的高度地带。图2是基于GIS建立的地形分析图。由地形分析图可对整个地区有一个整体直观的印象。15%的斜坡，需采用特殊的建筑方式进行修建，如支撑式工程。
3．4 坡向分析
坡向分析图将坡面的朝向用不同的色调表示，可分为平坦、东、西、南、北，或平坦、东、西、南、北、东北、西北、东南、西南等不同的等级。坡向影响建筑的通风、采光。如在热带地区．住宅适合建立在面对主导风向背对阳光的地方，而寒冷地区则希望背对主导风向，面对阳光。在园林绿化中，不同的植物对光强的要求不同，这种差异在植物幼龄期尤其明显。根据这种差异性把园林植物分为阳性植物(如悬铃木、雪松、刺槐、黄连木)和阴性植物(如枇杷、云杉)两大类。阳性植物宜种植在向阳地带，阴性植物可种植在光线不足和背荫地带。利用GIS坡向分析可为园林植物的种类选择提供依据。当然，也可以分析出既满足坡度又满足坡向的综合查询。
人的视平线高于四周景物的空间是开敞空间，开敞空间中所见到的景物是开朗风景，开朗风景使人目光宏远，心旷神怡。人的视平线被四周屏障的空间是闭合空间，闭合空间中所见到的景物是闭锁风景。屏障物的顶部与游人的视线所成角度愈大，则闭合性愈强，反之所成角度愈小，则闭合度愈小。闭锁风景，近景感染力强，四面景物因此给人琳琅满目的效果。闭合空间的大小与周围景物的高度比例关系，决定它的闭合度。闭合度的大小对欣赏者的感受有很大的影响，闭合度太小，显得过于空旷，而闭合度过大，则显得过于封闭。一般来说，在闭合空间中，风景视线的处理，如仰角小于6。，景物有空旷疏远感；仰角在13。左右时，景物有亲切感，艺术欣赏价值较高；仰角大于18。时，则空间闭塞，景物使人感到压抑。例如，西湖三面环山，仰角为2～3。，在比例上显得山不够高。在颐和园的昆明湖边看西山，仰角为4度，山高与湖面之比，比西湖要好。利用GIS可对闭合空间进行视觉感受分析，由此图可分析出闭合度的大小，即可进一步分析欣赏者的感受。利用GIS数字高程模型，可以检验某点相对于周围区域的可视性，即分析出可视区域与不可视区域[3]。
4 研究区规划设计
通过对游园的高程、地形地势、坡度、坡向等因子的分析，对该区域的自然形态特征有了充分了解。根据地形地势分析可知建筑密度和体量较大且人流量大的用地安排在较平缓的地带，而A区的地势较为平缓，故将主要建筑物布置在A区，主要有餐饮、商店、娱乐场所等建筑。B区的地势为全园最低，作成自然式水体，当然，水岸需作线条软化处理，植以垂柳，在水面相对较窄处设汀步，以营造出一幅水面碧波荡漾、垂柳婀娜多姿的美景。C、D为高程变化较大的两个区域，为突出地形的变化，从最低点向最高点依次自然式种植紫叶小檗、七叶树、油松、云杉、水杉，并植以草坪，使得植物在空间上分布有缓和的落差而不觉得变化突然，而且林冠线有很丰富的变化。其余几个区域由于高程基本上没有明显变化，所以只需依据专业知识进行植物配置以及山石点缀即可。
坡度的分析可辅助进行道路系统的规划。本游园的道路系统的坡度为23～27。，这样规划首先可使园路位于大致相同的坡度但又富于变化，其次，游人行走于园路之上欣赏到的风景开合有致，层次分明，给游人一个良好的景观感受。坡向的分析是选取植物的主要依据之一，通过对高程的分析基本上确定了在地势起伏变化的区域植物的种类，因此，根据坡向分析图只需将植物按其喜光或耐荫的程度进行栽植。当然，还要考虑到植物与其周围环境的关系。
基于以上分析，在AutoCAD 2005中作了游园的规划详图。将CAD 图保存为*．DXF格式后即可导入ArcView，还可进行再分析，例如建立园林植物信息库。
5 结语
(1)GIS是建立宏观景区园林规划的理想工具。传统园林规划设计主要是基于CAD 技术的产物，微观设计(如小游园设计，小型公园设计等)或非考虑地形因子的设计占大多数。但是，随着社会经济的发展，生活水平的不断提高，人们居住环境的要求越来越高，追求人与环境的协调和统一是设计师的奋斗目标，分析环境因子对居住空间的影响显得越来越重要，GIS在这方面将发挥很大作用。
(2)建立数字高程模型(DEM)是提取园林规划区基础信息的主要手段。在园林规划设计中，要进行坡向、视域、坡度等空间分析，数字高程模型(DEM)是基础。因此，建立高精度的DEM是准确、客观掌握规划区域地形地貌的前提。
(3)GIS是园林规划信息管理最佳手段。传统的园林规划中，不太重视对园林属性信息的综合管理，侧重于CAD 图形的设计。GIS具有较强的空间数据管理能力，能够完全填补这方面的不足。(4)GIS技术应用于园林规划设计，使传统园林规划设计内容得到扩展。将GIS与RS(遥感)技术相结合，以任何角度观察三维地形，甚至设置飞行路线对地形表面进行观察，可以给景观规划乃至更大区域范围的环境规划提供更强的帮助与支持，使传统园林规划设计内容得到扩展。
参考文献：
[13 陈述彭．地理信息系统导论D]．北京：科学出版社．2000．
[2] 王全，李晓晖，徐建刚．基于GIS的城市景观分析与规划[J]．中国园林．2004(11) 25—27．
[3] 俞孔坚．敏感地段的景观安全格局设计及地理信息系统应用— — 以北京香山为例D]．中国园林，2001(1)：11-16．
