園林景觀規(guī)劃前期準(zhǔn)備中3S技術(shù)的運(yùn)用研究

崔文妍 陳萍

摘 要：文章把重點放在規(guī)劃上進(jìn)行探討，在3S 技術(shù)迅猛發(fā)展、應(yīng)用條件日趨成熟的今天，RS、GPS分別在規(guī)劃設(shè)計前期給予項目精準(zhǔn)的位置數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)支持，大大減少了人力物力投入，降低了設(shè)計師門檻，間接促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。GIS則運(yùn)用于數(shù)據(jù)的處理加工和分析歸類。技術(shù)的發(fā)展與園林景觀規(guī)劃設(shè)計行業(yè)不斷往科學(xué)、正規(guī)的方向發(fā)展的整體需求高度契合，不斷將學(xué)科向更加規(guī)范的發(fā)展方向推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù);景觀;園林規(guī)劃設(shè)計

一、3S技術(shù)簡介

3S技術(shù)由遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）三者集成的計算機(jī)技術(shù)。

RS即遙感技術(shù)，是指非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)。具體到園林行業(yè)中，它能夠以低成本探查出綠地、植物資源、水體、建筑的地理位置及其在某種屬性上的變化，這些數(shù)據(jù)的變化可以是空間上的，也可以是時間上的。

地理信息系統(tǒng)，也叫GIS。GIS是一個不斷發(fā)展的概念，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，如測繪、交通、農(nóng)業(yè)、公安、環(huán)保、城建等。通過數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲完成規(guī)劃制圖。GIS可以將遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)建對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。GIS空間分析是基于處理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)。在園林規(guī)劃設(shè)計時，設(shè)計人員可以利用GIS進(jìn)行查詢分析、位置分析、趨勢分析、模式研究、模擬分析等[1]。

GPS也叫全球定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)可以為用戶提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航服務(wù)以及位置、速度等信息。GPS使用成本低、精度高，在民用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。GPS可以顯示的范圍很廣，大到世界地圖小到城市街區(qū)，都可以清晰準(zhǔn)確地顯示[1]。在園林規(guī)劃中，GPS可以直接測定控制點坐標(biāo)。系統(tǒng)根據(jù)精準(zhǔn)的控制點坐標(biāo)，快速地測定規(guī)劃區(qū)域。設(shè)計人員可以利用GPS進(jìn)行高程、地理信息等方面的調(diào)查，并繪制成電子地圖，精確快速地測量出規(guī)劃地區(qū)以及重要景觀要素的范圍、高程和位置等，然后輸出各種比例的圖紙[2]，用于園林規(guī)劃設(shè)計的各類分析。

二、園林規(guī)劃設(shè)計

（一）園林景觀規(guī)劃設(shè)計簡介

園林景觀規(guī)劃設(shè)計實際上是對特定的場地進(jìn)行科學(xué)的園林布局，需要對建筑、水體、植物、道路、豎向五個方面進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計?？傮w來說，包括綠地規(guī)劃和綠地設(shè)計兩個方面。綠地規(guī)劃主要確定園林的屬性、建設(shè)性質(zhì)及其未來發(fā)展的方向與規(guī)模，還包括規(guī)劃綠地設(shè)計內(nèi)容、綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、項目投資等活動[2]。

雖然園林綠地規(guī)劃是按照一定的布局進(jìn)行的，但是僅僅依靠布局并不能營造優(yōu)美舒適的環(huán)境，還需要通過綠地設(shè)計給人帶來“雖由人作，宛自天開”的感覺，由園林綠地規(guī)劃來確定園林的規(guī)模以及未來的方向。在規(guī)劃和制定好大致方針策略之后，進(jìn)行園林設(shè)計的填充，使得空間地塊逐漸豐滿。本文重點探討3S技術(shù)在規(guī)劃方面的幾點作用。

（二）園林景觀規(guī)劃設(shè)計的新趨勢

園林規(guī)劃技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，呈現(xiàn)出許多與古代迥然不同的學(xué)科新內(nèi)涵。以前，造園者相地合宜、巧于因借，多是在小尺度上將有限的空間安排得合理得當(dāng)。這是一種審美意識的具象化，而非科學(xué)的設(shè)計、統(tǒng)籌與規(guī)劃。當(dāng)然，也有北魏洛陽城、洛陽避暑山莊、西湖這種大尺度的規(guī)劃設(shè)計，還有很多作品兼具美感以及科學(xué)性，但終究是結(jié)果而非目的。

現(xiàn)在，“園林”“景觀”從小尺度的公園、街頭綠地設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橐绘?zhèn)、一城、一市的大尺度規(guī)劃設(shè)計。這樣一來，原本借景、漏景的處理手法，走訪探查的調(diào)研方式，顯得有些捉襟見肘，不能很好地滿足新時代對于這個學(xué)科的要求。除了要求園林景觀從業(yè)者探索新領(lǐng)域、學(xué)習(xí)新知識，還要求他們熟練掌握更多現(xiàn)代化的設(shè)計工具，為設(shè)計師們提供幫助。

在這種背景下，3S技術(shù)運(yùn)用于園林景觀規(guī)劃設(shè)計是大勢所趨。

三、3S技術(shù)對于規(guī)劃前期分析準(zhǔn)備的幫助

雖然園林景觀經(jīng)歷了長期的發(fā)展，但“相地合宜，構(gòu)園得體”仍是園林景觀設(shè)計的主旨。如何“合宜”，如何“得體”，在漫長的以主觀體驗為主的實踐中，形成了一套科學(xué)的方法。

在園林的規(guī)劃與設(shè)計中，運(yùn)用 GIS提取園林規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)信息，處理、存儲、更新、管理數(shù)據(jù)信息[3]。需要GIS相關(guān)工作人員對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)與管理，為使用GIS的民眾提供及時的數(shù)據(jù)更新、查詢以及編輯等服務(wù)。這不能說是一勞永逸，但在相當(dāng)長的一段時間里，這些數(shù)據(jù)能夠持續(xù)發(fā)揮作用。

實際上，3S技術(shù)在園林景觀規(guī)劃設(shè)計中起到的作用不勝枚舉，本文僅僅依據(jù)對項目前期的數(shù)據(jù)收集和分析簡要分析3S技術(shù)發(fā)揮的一些作用。

（一）RS提供前期位置數(shù)據(jù)支持

在園林的設(shè)計與規(guī)劃中，RS主要通過衛(wèi)星遙感影像的獲取為園林綠地資源提供信息支持。雖然不能代替設(shè)計師的現(xiàn)場實地調(diào)研，但是精確的圖像信息確實能夠為之后的設(shè)計提供平面、高程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得出相關(guān)區(qū)域在時間和空間上的分布。在此基礎(chǔ)之上，能夠進(jìn)一步對園林綠地資源的分布狀況、面積、種類與發(fā)展的變化情況等進(jìn)行有效的分析，科學(xué)地為園林景觀規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)支持。

特別是在市域規(guī)劃的大尺度設(shè)計中，能夠像以往一樣窺斑見豹，葉落知秋，這大大提高了設(shè)計師的技術(shù)門檻，不利于行業(yè)發(fā)展，在總體效率上也得不償失。遙感技術(shù)可以通過計算機(jī)計算出園林綠化的覆蓋率，打破了傳統(tǒng)技術(shù)時效性低、操作難的弊端，遙感技術(shù)計算的綠化覆蓋率的準(zhǔn)確性也有所提升。

RS數(shù)據(jù)是主要的空間數(shù)據(jù)來源，很多ArcGIS軟件是基于RS數(shù)據(jù)開發(fā)的。然而，單獨(dú)的RS衛(wèi)星提供的僅僅是位置信息數(shù)據(jù)，而更具體的，則需要GPS進(jìn)行輔助。

（二）GPS提供前期空間數(shù)據(jù)支持

城市綠地資源調(diào)查主要包含兩部分;一方面通過實地調(diào)研進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，另一方面將實地調(diào)研的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。實地調(diào)研的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含兩類，一是城市園林綠地的地理位置信息，二是城市綠地的具體屬性信息[4]?？臻g信息由調(diào)研人員通過手持GPS進(jìn)行采集，屬性信息是由具有一定園林專業(yè)知識的人員進(jìn)行采集記錄。實地調(diào)研的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)先使用AutoCAD進(jìn)行繪制，然后導(dǎo)入ArcGIS做進(jìn)一步處理[5]。

河南省樹木資源普查要求每一張樹木圖片自帶GPS信息點，實時上傳，地圖定位，不再需要后期的人工錄入。通過這種方式能簡便快速準(zhǔn)確地測定每一棵樹的地理位置，將所有樹木的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和分析，并將信息做可視化處理，這種資源普查模式相較于傳統(tǒng)測繪手段，不僅極大地提高了效率，而且數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

GIS平臺軟件可以選取ArcGIS、SuperMap、MapInfo、MapGIS等。

（三）GIS對于前期數(shù)據(jù)分析的作用

GIS在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計中主要應(yīng)用于景觀分析評價、綠地規(guī)劃、綠地信息屬性數(shù)據(jù)庫和信息管理系統(tǒng)的建立、風(fēng)景園林制圖、風(fēng)景園林設(shè)計等。GIS可以對前期數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也可以處理后期結(jié)果，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作不可或缺的工具。

3S技術(shù)普及之前，傳統(tǒng)手段對用地適宜性的評價通?；趯?shù)據(jù)的疊加，這種單一的方式具有一定的科學(xué)性，也有一定的主觀性，GIS技術(shù)的應(yīng)用避免了主觀因素的影響，能夠更加科學(xué)系統(tǒng)地對區(qū)域內(nèi)各種因素進(jìn)行評價[6]。GIS技術(shù)利用柵格圖層將不同屬性的圖層疊加，通過加權(quán)分析，得到適宜性評價結(jié)果，使結(jié)果更加科學(xué)和權(quán)威[1]。

空間分析能力是GIS技術(shù)最具魅力的功能。在園林規(guī)劃設(shè)計中，利用GIS的Topology analysis、Buffer analysis、Overlay analysis等工具，如景觀多樣性與格局分析、土地適宜性與敏感性分析等，對園林結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化與系統(tǒng)分析，以揭示園林的特征與演化機(jī)制，從而合理有效地進(jìn)行園林規(guī)劃設(shè)計[1]。利用這些技術(shù)，水文、高程、交通，甚至文化、人流都可以融入?yún)^(qū)域的規(guī)劃設(shè)計。

四、結(jié)語

3S技術(shù)不僅在前期準(zhǔn)備中發(fā)揮作用，事實上，GIS優(yōu)秀的空間分析功能還能在工程設(shè)計中大顯身手。IS、GIS能夠在后期養(yǎng)護(hù)、防治病蟲害、計算成活率中發(fā)揮重要作用，這里不再贅述[7]。

總的來說，新時代園林景觀規(guī)劃設(shè)計向更加規(guī)范、科學(xué)的方向發(fā)展是大勢所趨。3S技術(shù)使規(guī)劃設(shè)計從偏重于主觀體驗轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)分析，符合時代的發(fā)展。可以預(yù)見的是，各種軟件、新技術(shù)與規(guī)劃設(shè)計的結(jié)合將會成為今后的潮流。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉小平.園林規(guī)劃設(shè)計中的3S技術(shù)的應(yīng)用分析[J].江西建材，2013（5）：247-248.

[4]張辛陽.基于3S技術(shù)的城市園林綠地調(diào)查[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計，2016（4）：53-54.

[5]張俊超.ArcGIS技術(shù)在風(fēng)景園林地形設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].北華大學(xué)，2018.

[6]張麗翠.中國風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域GIS的應(yīng)用研究[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報，2016（10）：193-194.

[7]朱麗萍.3S技術(shù)在園林綠化病蟲害風(fēng)險防范中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)業(yè)，2017（32）：117.

作者簡介：

陳萍，碩士生導(dǎo)師，華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院副教授。研究方向：城市設(shè)計、城鄉(xiāng)規(guī)劃。

崔文妍，華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院研究生。研究方向：景觀生態(tài)。