基于GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

曹恒

摘 要：隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)在GIS技術(shù)的應(yīng)用方面取得了較大的成就，GIS技術(shù)也應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的各個(gè)方面。在城市景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用GIS技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文首先簡(jiǎn)單闡述GIS的基本情況，進(jìn)而分析GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并指出其優(yōu)勢(shì)所在。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù) 城市景觀 設(shè)計(jì) 應(yīng)用

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)城市的數(shù)量正在不斷增多。城市景觀作為城市的重要標(biāo)志，是衡量城市發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一，同時(shí)對(duì)于展現(xiàn)城市風(fēng)采具有重要的作用。而城市地理信息則是做好城市景觀設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。GIS技術(shù)在這其中發(fā)揮了重要的作用。

1.GIS技術(shù)簡(jiǎn)述

GIS技術(shù)，全稱為Geographic Information System，又稱地理信息系統(tǒng)，是一種在計(jì)算機(jī)硬件與軟件同時(shí)支持下運(yùn)作的、涵蓋了地球表層空間中的重要地理信息的系統(tǒng)。GIS技術(shù)在各類規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作中應(yīng)用非常廣泛，也為各類規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供了諸多便利。GIS技術(shù)包含了以下四個(gè)流程。首先是信息的獲取與輸入。技術(shù)人員首先獲取了地球表層的相關(guān)地理信息，并將其輸入到相應(yīng)的系統(tǒng)中，作為數(shù)據(jù)分析的重要來(lái)源。其次是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理。地理信息系統(tǒng)所涵蓋的地理信息非常龐雜，因此其所需要的地理數(shù)據(jù)也非常的多。在輸入到系統(tǒng)后技術(shù)人員將面臨的重要問(wèn)題便是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與管理，以便日后的使用。GIS系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息往往并不能為技術(shù)人員所直接使用，需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析與轉(zhuǎn)換的過(guò)程。由于在第一階段技術(shù)人員收集到的是客觀的地理數(shù)據(jù)與信息，而人們?cè)谶M(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)往往要考慮更多因素的影響，因此并不能直接使用相關(guān)的地理信息與數(shù)據(jù)。技術(shù)人員需要根據(jù)相應(yīng)的要求對(duì)GIS系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析，為最終的分析結(jié)果輸入做好充分的準(zhǔn)備。在完成上述三步后，技術(shù)人員便能得出一個(gè)較為直觀、準(zhǔn)確的分析結(jié)果，并可以將結(jié)果輸出，為人們規(guī)劃設(shè)計(jì)所用。當(dāng)前GIS技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展隨著我國(guó)科技水平的不斷提高而得到較好的發(fā)展。在應(yīng)用方面，GIS技術(shù)除了在城市景觀設(shè)計(jì)中有較為廣泛的應(yīng)用，在基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的劃定方面也發(fā)揮了不可磨滅的作用。

2.GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1國(guó)內(nèi)外GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用的歷史

當(dāng)前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，美國(guó)著名的土地及景觀規(guī)劃師、景觀設(shè)計(jì)師伊安·麥克哈格于上世紀(jì)60年代提出的適應(yīng)性分析模型對(duì)于GIS技術(shù)在土地規(guī)劃與城市景觀設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用。適應(yīng)性分析模型的核心觀點(diǎn)是技術(shù)人員應(yīng)在收集當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境信息與人文地理環(huán)境信息，包括地形、氣候、水文以及政治經(jīng)濟(jì)等條件后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際發(fā)展需要與發(fā)展前景，判斷該地是否適宜進(jìn)行某種土地規(guī)劃。麥克哈格在此適應(yīng)性分析模型中提出的千層餅圖式，與當(dāng)前GIS系統(tǒng)普遍使用的分析模式較為一致。由此可知，麥克哈格對(duì)于GIS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用起到了重要的作用。根據(jù)此模型的相關(guān)觀點(diǎn)，技術(shù)人員應(yīng)首先收集相關(guān)的地理信息與數(shù)據(jù)，以便建立系統(tǒng)的圖層。在現(xiàn)成的GIS系統(tǒng)中，所要收集的自然地理環(huán)境數(shù)據(jù)與人文地理環(huán)境數(shù)據(jù)能夠直接被應(yīng)用過(guò)來(lái)；且技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要判斷圖層是否需要拆分并設(shè)置為可視化。在完成信息收集與輸入后，技術(shù)人員要結(jié)合本次分析的主題進(jìn)行詳細(xì)的分析，根據(jù)不同的要求對(duì)相關(guān)的地理信息進(jìn)行標(biāo)記，以便輸出。最后便可生成相應(yīng)的分析數(shù)據(jù)。

就目前GIS技術(shù)在人們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用而言，美國(guó)的發(fā)展顯然較為成熟。美國(guó)威斯康星州立大學(xué)麥迪遜分校一景觀學(xué)教授曾主持了一項(xiàng)目，該項(xiàng)目為密歇根半島東端景觀變遷分析。研究團(tuán)隊(duì)充分利用GIS技術(shù)對(duì)該研究項(xiàng)目進(jìn)行研究與分析，并最終得出了較為成熟的結(jié)論。我國(guó)目前也正在逐步擴(kuò)大GIS技術(shù)的應(yīng)用范圍。其中部分省市已經(jīng)開(kāi)始使用GIS技術(shù)對(duì)本城市的景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃分析。在未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，GIS技術(shù)將能夠獲得更大的發(fā)展空間。

2.2GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用

GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中能夠得以應(yīng)用的一個(gè)重要前提是GIS系統(tǒng)已被建立且數(shù)據(jù)信息以及分析過(guò)程等較為完善。因此，在談及GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用必須首先建立并不斷完善GIS系統(tǒng)。上文已經(jīng)論述了完善的GIS系統(tǒng)應(yīng)涵蓋的四個(gè)過(guò)程，在此不再贅述。

在接到研究分析項(xiàng)目時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)考慮的一個(gè)重要問(wèn)題是如何選擇GIS系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存的信息。GIS系統(tǒng)為我們提供了一個(gè)非常全面且龐雜的數(shù)據(jù)庫(kù)，而我們每次對(duì)城市景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃分析時(shí)往往并不需要用到所有的信息，這就涉及到一個(gè)信息篩選的問(wèn)題了。信息篩選的質(zhì)量將會(huì)嚴(yán)重影響到最后結(jié)果分析的質(zhì)量。因此在進(jìn)行信息篩選時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合本次分析的目的與研究需要，選擇合適的、全面的信息進(jìn)行分析。為此，技術(shù)人員在進(jìn)行信息篩選前應(yīng)當(dāng)對(duì)本次的分析主題進(jìn)行徹底的剖析，明確本次分析的目的，并確定繪圖的主題，以便在篩選信息的過(guò)程中能夠突出重點(diǎn)。對(duì)主題的分析將會(huì)成為技術(shù)人員分析的重要引領(lǐng)。因此這一步的工作不能省，也不能馬虎。

篩選了合適的地理信息后，技術(shù)人員緊接著要對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析。分析過(guò)程包含了技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程。在此過(guò)程中，技術(shù)人員要注意綜合運(yùn)用不同的分析模型與技術(shù)，例如適應(yīng)性分析模型、居民可達(dá)性分析以及環(huán)境廊道劃分等，使得分析結(jié)果更為全面與準(zhǔn)確。

得出分析結(jié)果后技術(shù)人員就可以將相應(yīng)的分析結(jié)果輸出，并進(jìn)行繪圖。在繪圖時(shí)，技術(shù)人員要注意結(jié)合分析主題的需要，有意識(shí)地突出相應(yīng)的重點(diǎn)，以便為日后的征集與修改意見(jiàn)所用。

3.GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.1GIS系統(tǒng)信息全面

GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)首先體現(xiàn)在GIS系統(tǒng)信息的全面性上。GIS系統(tǒng)作為一種涵蓋了地球表層相關(guān)地理環(huán)境信息與數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其本身就具有全面性的特征。當(dāng)前隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，各類城市得到了快速的發(fā)展。在此過(guò)程中也凸顯了諸多問(wèn)題。其中城市規(guī)劃不合理導(dǎo)致后續(xù)的城市病等問(wèn)題較為突出。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因之一便是城市發(fā)展速度過(guò)快，城市規(guī)劃沒(méi)有結(jié)合GIS技術(shù)，導(dǎo)致了城市規(guī)劃不合理。由于城市發(fā)展速度快，加上城市快速發(fā)展要求著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度也要快，城市建設(shè)者往往缺乏充分的時(shí)間對(duì)城市景觀規(guī)劃進(jìn)行充分的考慮，也就導(dǎo)致了當(dāng)前我國(guó)許多城市景觀出現(xiàn)了千篇一律的現(xiàn)象。應(yīng)用全面的地理信息系統(tǒng)，將為我國(guó)城市景觀設(shè)計(jì)與規(guī)劃提供良好的意見(jiàn)與建議，也能夠提升我國(guó)城市景觀設(shè)計(jì)的質(zhì)量，進(jìn)而提高城市發(fā)展的質(zhì)量，具有重要的作用。

盡管技術(shù)人員在進(jìn)行實(shí)際的GIS技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中往往并不需要所有的地理信息，但是GIS系統(tǒng)信息的全面性切實(shí)為技術(shù)人員進(jìn)行項(xiàng)目分析提供了良好的條件與基礎(chǔ)。此外，GIS技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中的全面性還體現(xiàn)在GIS技術(shù)具備強(qiáng)大的信息加工與分析轉(zhuǎn)換的能力。這在很大程度上提升了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，為城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了良好的條件。技術(shù)人員項(xiàng)目分析過(guò)程的質(zhì)量對(duì)于最終結(jié)果質(zhì)量的高低具有決定性的作用。因此，GIS技術(shù)強(qiáng)大的轉(zhuǎn)換與分析能力為人們得到科學(xué)的分析結(jié)果提供了直接的幫助。

3.2GIS技術(shù)更直觀

GIS技術(shù)為技術(shù)人員提供了直觀的畫面。在地理信息系統(tǒng)面世以前，技術(shù)人員要對(duì)城市的規(guī)劃進(jìn)行分析工作時(shí)，只有簡(jiǎn)單的平面地圖可供使用。而簡(jiǎn)單的平面地圖顯然是不直觀的。這一材料一方面限制了技術(shù)人員進(jìn)一步的深入分析，另一方面也提高了分析與實(shí)現(xiàn)模型的難度。GIS系統(tǒng)能夠?qū)⑾鄳?yīng)的圖形展現(xiàn)給技術(shù)人員，技術(shù)人員在分析與轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過(guò)程中能夠更為充分地把握?qǐng)龅氐男畔ⅲ瑥亩贸龈侠淼姆治鼋Y(jié)論。

此外，GIS技術(shù)的直觀性也為降低技術(shù)人員的分析成本發(fā)揮了重要的作用。在運(yùn)用傳統(tǒng)的定性分析方法過(guò)程中，技術(shù)人員由于無(wú)法得到實(shí)時(shí)的空間立體圖形而無(wú)法對(duì)當(dāng)?shù)氐木唧w情況有一個(gè)較為準(zhǔn)確的把握。但是GIS技術(shù)為技術(shù)人員的這種需要提供了切實(shí)的保障。GIS技術(shù)為技術(shù)人員提供了直觀的立體圖形，這在很大程度上提高了技術(shù)人員的工作效率，也就進(jìn)一步降低了分析工作的成本。GIS技術(shù)的直觀性一方面能夠?yàn)榧夹g(shù)人員提供實(shí)時(shí)的立體圖形，使得他們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境有一個(gè)較為準(zhǔn)確的把握與認(rèn)知；另一方面也能夠提醒技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行合理的規(guī)劃與布置，以免出現(xiàn)規(guī)劃不合理導(dǎo)致需要重新規(guī)劃的現(xiàn)象，產(chǎn)生重復(fù)成本的問(wèn)題。

3.3有利于降低模型的實(shí)現(xiàn)難度

城市在發(fā)展的過(guò)程中往往會(huì)受到來(lái)自資金的限制。城市景觀設(shè)計(jì)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中也會(huì)受到資金的限制。因此，成本成為了許多城市建設(shè)者首要考慮的問(wèn)題。GIS技術(shù)在直觀性方面為技術(shù)人員的分析工作提供了非常大的便利，其直觀性也有利于技術(shù)人員更快地完成相關(guān)的分析工作，進(jìn)而提高他們的工作效率。效率的提高意味著成本的降低。因此，GIS技術(shù)在有利于降低模型的實(shí)現(xiàn)難度方面首先體現(xiàn)為GIS技術(shù)有利于降低技術(shù)人員成本，在資金方面降低實(shí)現(xiàn)模型的難度。

GIS技術(shù)有利于降低模型的實(shí)現(xiàn)難度還體現(xiàn)在其具有空間定性的能力與特點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)的定性分析方法而言，GIS技術(shù)更加直觀，為技術(shù)人員提供大量的空間立體分析數(shù)據(jù)與結(jié)論，能夠讓技術(shù)人員在分析過(guò)程中對(duì)模型實(shí)現(xiàn)具備一定的認(rèn)知。同時(shí)，GIS技術(shù)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)硬件與軟件的同時(shí)運(yùn)行，其準(zhǔn)確性與科學(xué)性較傳統(tǒng)分析方法得到了更大的提升與保障，為分析結(jié)果的準(zhǔn)確性提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而準(zhǔn)確的分析結(jié)果也為實(shí)現(xiàn)模型難度的進(jìn)一步降低作出了一定的貢獻(xiàn)。因此，GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用不僅能夠提高其科學(xué)性與準(zhǔn)確性，還能夠降低其成本，為實(shí)現(xiàn)模型進(jìn)一步降低

難度。

總而言之，GIS技術(shù)對(duì)于城市景觀設(shè)計(jì)而言，相較于傳統(tǒng)的定性分析方法，其優(yōu)勢(shì)更為明顯，對(duì)于提高其工作效率等方面也具有更加良好的作用。在當(dāng)前一切事情都重視效率的社會(huì)背景下，GIS技術(shù)應(yīng)用于城市景觀設(shè)計(jì)方面無(wú)疑是錦上添花，使得城市的景觀設(shè)計(jì)更加貼合該城市發(fā)展的需要，也能夠更好地體現(xiàn)城市的特色與風(fēng)采。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來(lái)的發(fā)展階段中，我國(guó)的城市將會(huì)進(jìn)一步加快發(fā)展的步伐，由此產(chǎn)生的城市景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)問(wèn)題也就更加突出了。GIS技術(shù)也將會(huì)在未來(lái)引起人們更多的重視與研究。當(dāng)前我國(guó)城市景觀設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出千篇一律的現(xiàn)象。也就是說(shuō)，城市景觀設(shè)計(jì)并沒(méi)有很好地發(fā)揮其應(yīng)有的作用，沒(méi)有很好地凸顯城市的特色與人文情懷。GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠有效彌補(bǔ)這一缺陷，為提高城市的發(fā)展質(zhì)量發(fā)揮重要的作用。

一套完善的GIS系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含數(shù)據(jù)收集與輸入、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與分析以及分析結(jié)果的輸出。其中數(shù)據(jù)的收集與輸入對(duì)于后續(xù)的工作具有重要的影響。當(dāng)前在GIS系統(tǒng)較為完善的背景下，技術(shù)人員在進(jìn)行城市景觀設(shè)計(jì)與GIS技術(shù)的結(jié)合過(guò)程中可以直接使用GIS系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)。在利用GIS進(jìn)行城市景觀設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循一定的步驟進(jìn)行。對(duì)所要分析的主題進(jìn)行徹底的剖析有利于技術(shù)人員選擇合適的數(shù)據(jù)類型以及合適的分析方法進(jìn)行分析，也能夠有效提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。在選用分析方法時(shí)，技術(shù)人員要注意做到實(shí)事求是，結(jié)合實(shí)際需要選用，盡可能使得分析結(jié)果全面

可靠。

GIS技術(shù)在城市景觀設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用較傳統(tǒng)的分析方法而言顯然更加具有優(yōu)勢(shì)。其全面性的信息為技術(shù)人員開(kāi)展分析工作提供了諸多便利；其直觀性直接提高了技術(shù)人員的工作效率，從而降低了分析成本以及模型的實(shí)現(xiàn)難度，具有多重效果。GIS技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 扈軍. 基于GIS的聲景分析及聲景圖制作研究[D].浙江大學(xué)，2015.

[2] 岳峰. 風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域GIS的應(yīng)用研究進(jìn)展[D].華中科技大學(xué)，2015.

[3] 尚琴. 景觀生態(tài)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué)，2014.

[4] 伍朝暉. GIS技術(shù)在城市公園坡地景觀規(guī)劃中的應(yīng)用探究[D].仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，2014.

[5] 賀志軍. GIS在生態(tài)城市設(shè)計(jì)中的應(yīng)用框架研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.

[6] 袁飛，趙鵬祥，楊延征.三維GIS技術(shù)在城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].北方園藝，2012（14）：92-95.

[7] 梅艷霞. 基于GIS的城市綠地景觀格局生態(tài)評(píng)價(jià)[D].浙江農(nóng)林大學(xué)，2012.

[8] 袁飛. GIS在城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用[D].西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012.