ARCGIS技術(shù)在風(fēng)景園林地形設(shè)計中的應(yīng)用研究

韓 磊 閆曉云 韓雨潼

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

ARCGIS技術(shù)主要指的是一套可以為用戶提高全面可伸縮的GIS平臺，在GIS技術(shù)不斷探索發(fā)展的期間，其應(yīng)用范圍早從最初的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域拓展到了林業(yè)生產(chǎn)、土地資源開發(fā)與管理、生態(tài)環(huán)境研究、資源環(huán)境管理、重大自然災(zāi)害和災(zāi)情評估等諸多領(lǐng)域，并且在各領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)也不斷成熟。而ARDGIS技術(shù)在風(fēng)景園林地形設(shè)計中的應(yīng)用就包含了對于上述各領(lǐng)域的大致分析。

1 ARCGIS技術(shù)的應(yīng)用背景

ARCGIS技術(shù)主要指的是一套可以為用戶提高可伸縮的全面的GIS平臺。GIS技術(shù)是近些年不斷發(fā)展起來的一項可以進行空間信息分析的技術(shù)。在部分領(lǐng)域中更是發(fā)揮著一種非常重要的技術(shù)先導(dǎo)作用，比如在資源環(huán)境的應(yīng)用領(lǐng)域，GIS技術(shù)有著不可小覷的作用。GIS技術(shù)的發(fā)展所帶來的便利，不僅僅可以更加準(zhǔn)確有效地分析比較多個不同時期狀態(tài)下的資源環(huán)境狀況及各不同時期下的生產(chǎn)活動變化，而且還可以讓使用單位更有效地去管理具有一定空間屬性的各類環(huán)境資源信息。通常GIS技術(shù)會對資源環(huán)境管理以及其實踐模式展開快速的分析測試，并在多次重復(fù)測試之后得出較為穩(wěn)定、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)之后再將數(shù)據(jù)一一導(dǎo)出，有關(guān)單位便可借此來制定相應(yīng)的設(shè)計策略。同時，GIS技術(shù)也會將所測出的數(shù)據(jù)進行收集整理，并且進行空間分析和決策，將上述整理、分析、決策三個過程合并為一個共同的信息流，將整個信息整合分析的工作效率大大提高，同時也增加了GIS技術(shù)的經(jīng)濟效益，并且還有效地解決了部分令人困擾的資源環(huán)境問題，這也為我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供了充足的技術(shù)支持保障。

ARCGIS技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展背景下演變而來的，該技術(shù)在實踐的過程中能夠結(jié)合設(shè)計要求對設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在社會上我們所使用的ARCGIS技術(shù)早已日趨成熟，其發(fā)展勢態(tài)在生態(tài)學(xué)和風(fēng)景園林學(xué)等一系列土地利用管理領(lǐng)域以及其他領(lǐng)域都早已得到廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，并且在各領(lǐng)域之中發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟效益，并且產(chǎn)生了許多社會效益。ARCGIS是一個整合后的系統(tǒng)軟件，其內(nèi)容主要涵蓋有對地理信息資料數(shù)據(jù)的收集、對采集數(shù)據(jù)的矢量分析和最終分析結(jié)果的效果表達(dá)。ARCGIS技術(shù)集各項功能于一體，可以精準(zhǔn)迅速地收集所需的地理地形數(shù)據(jù)，并及時的進行分析比對，精準(zhǔn)地計算出信息之間的關(guān)系并合理分類，以此來為整個風(fēng)景園林的地形設(shè)計規(guī)劃提供準(zhǔn)確的信息，并通過ARCGIS技術(shù)所得到的三維地形模型及坡度、坡向等信息建立起完備的資料庫系統(tǒng)，方便后續(xù)設(shè)計過程中對于資料的查詢工作，同時也能就整體設(shè)計項目的效果表達(dá)提供一個合理可靠的信息。

2 風(fēng)景園林地形分類

在風(fēng)景園林地形設(shè)計的階段中，對于風(fēng)景園林的地形分類也需要進行詳細(xì)的分析。因為風(fēng)景園林地形有很多種分類，所以在具體設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要根據(jù)實際情況進行綜合選擇。

2.1 自然地形

自然地形的類型具備多樣性，例如山脊、平地、山谷、盆地等，其中盆地又分為封閉、內(nèi)向、獨立、私密的地形條件，并且位置為周邊區(qū)域較低，其可以創(chuàng)造出獨立運行的空間，實現(xiàn)視線的封閉處理，不會受到外部環(huán)境的干擾和影響，限制性非常強。在園林景觀的項目中，盆地地形可以有效的遮擋大風(fēng)，降低空氣的流動速度，還可以將太陽輻射有效的吸收，將降雨匯聚起來，而盆地處的溫度要稍微高于周邊的地形中，所以其氣候環(huán)境主要是以溫暖濕潤為主。空氣流動性比較低，讓盆地內(nèi)的芳香植物不會快速的擴散到其他的區(qū)域內(nèi)，讓香味更加的濃郁。園林中的平地主要指的是從視覺上來說和平面是相同的地形條件，坡度可以達(dá)到自然排水效果最好的狀態(tài)，可以讓人們進行內(nèi)部休息、集體活動的開闊性空間。這種地形條件的優(yōu)勢明顯，根據(jù)需要建設(shè)停車場、體育場、游樂場等大型基礎(chǔ)設(shè)施。在平地上進行建設(shè)施工，能夠達(dá)到層次結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，對于西方國家而言其園林規(guī)劃主要按照地形條件，沿著軸線進行設(shè)計，盡頭為建筑封堵。

2.2 人工地形

其主要指的是人為根據(jù)需要建設(shè)的一種特定的景觀，可以充分的利用自然現(xiàn)狀，并且合理進行人工干預(yù)。通過人工的應(yīng)用，讓功能更加的完善、結(jié)構(gòu)更加合理、生態(tài)環(huán)境更加協(xié)調(diào)，實現(xiàn)總體水平提升，如圖1所示。這種形式包含下沉式廣場規(guī)則山體、坡道等形式。下沉式的廣場是目前城市中非常普遍應(yīng)用的設(shè)計方式，被廣泛應(yīng)用到城市景觀設(shè)計中?？梢耘e辦展會、展覽、演出等各種大型活動，在四周設(shè)置看臺供觀眾欣賞。因為地形條件比較特殊，導(dǎo)致下沉廣場的積水會比較嚴(yán)重，所以排水設(shè)施的設(shè)置尤為重要。圓錐、棱錐、圓臺等都是常見的規(guī)則式園林設(shè)計方式，是西方園林常用的構(gòu)圖方式。具備個性化的園林構(gòu)圖，可以更好的吸引人們的注意，視覺效果得到提升。園林設(shè)計環(huán)節(jié)，規(guī)則式山體能夠體現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)整的效果。園林設(shè)計中，臺階是重要形式，可以消除地形的影響，將不同地形的區(qū)域連接起來，人們可以盡情的欣賞美景。和坡道對比分析，臺階占據(jù)空間很小，坡度是比較大的，上升相同高度的水平距離小。和臺階對比，坡度更加的自由，也比較靈活，并且可以進入自行車、輪椅等車輛。上升相同高度的情況下，如果空間不足，臺階的方式效果良好。坡道占據(jù)的空間較大，且受到雨水的影響而無法使用，所以坡道設(shè)計尤為重要。坡道一般包含直線和曲線兩種，如果坡度較小或者長度比較短，直線坡道的方式空間利用率較高，交通通行狀態(tài)良好，還可以縮短通行時間。如果地形異常復(fù)雜，坡度也非常大，一般設(shè)計為“S”形坡道或者“之”字型坡道。這兩種方式都能夠滿足人們通行的需要，并且保證自行車、嬰兒車、輪椅等可以進入到游覽現(xiàn)場。但是曲線坡道形式占地面積較大，施工量比較大，經(jīng)濟效益不明顯，所以在進行園林建設(shè)時，應(yīng)該綜合分析確定，選擇合適的坡道形式，滿足人們的游覽需要，還能降低建設(shè)與維護的成本，實現(xiàn)綜合效益的提升，坡道設(shè)計可見圖2。

圖1 人工地形

圖2 “之”字形坡道

3 風(fēng)景園林地形設(shè)計ARCGIS技術(shù)實踐

3.1 風(fēng)景園林規(guī)劃項目中地形設(shè)計的大致方向

從根本上出發(fā)，整個風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計中的地形設(shè)計是整個園林設(shè)計的基礎(chǔ)，要保證地形分析工作的順利完成，必須要做到迅速收集好整個規(guī)劃場地的現(xiàn)狀資料，然后進行合理的分類整理工作，分類工作大致可以將地形情況分為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土地資源、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境資源以及災(zāi)害預(yù)警等六個類別，分類工作進行的同時我們還必須要深入地挖掘出那些隱含信息，將可能存在地形不可控因素列舉出來，通過數(shù)據(jù)庫對比來判斷土地類型，之后再通過對高程數(shù)據(jù)進行精密的計算和處理分析，最終展示并對所得到的預(yù)期結(jié)果進行評價。完成以上工作方能繼續(xù)進行施工計劃，在現(xiàn)階段的園林地形設(shè)計過程中，每一位景觀設(shè)計師必須掌握以上工作。而對于傳統(tǒng)工作方式來說，相關(guān)的資料收集均通過人工測繪以及文獻查閱的方式進行，這種操作方式工作量比較大，數(shù)據(jù)精確性不夠高。

3.2 ARCGIS技術(shù)對于地形設(shè)計的重要應(yīng)用

在過去，傳統(tǒng)的地形資料收集與整理基本都是需要依靠人力來進行測繪、查閱文獻并將所得的測繪數(shù)據(jù)與文獻內(nèi)容來進行一一對比完成整理工作。這樣的資料收集整理工作不僅工作量巨大，同時也存在有很大的不準(zhǔn)確性。某些數(shù)據(jù)可能會因人工測繪的誤差而最終對地形研究產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致地形設(shè)計方案在實施過程中遇到不合理情況。

如今，ARCGIS技術(shù)的熟練運用，不但大大縮減了地形資料收集整理的時間，同時也為地形資料的數(shù)據(jù)處理提供了充足的保障。而對于ARCGIS技術(shù)風(fēng)景園林地形設(shè)計中的應(yīng)用大致分為以下三個階段。

第一階段，即地形設(shè)計的初始階段。設(shè)計師可以利用ARCGIS技術(shù)迅速精確地收集園林規(guī)劃范圍內(nèi)的地形信息，與此同時，還可以通過對ARCGIS技術(shù)的應(yīng)用來挖掘出山地地形中的潛在信息，及時對所需設(shè)計地形進行準(zhǔn)確判斷。最后以位圖的形式將收集到的場地坡度、坡向等信息展示出來，為總體的方案設(shè)計提供參考。

第二階段，也就是對地形設(shè)計的分析階段。在此階段，ARCGIS技術(shù)的主要作用在于可以對園林設(shè)計區(qū)域范圍內(nèi)的任意位置進行可視域的分析，然后選取合適的區(qū)域范圍進行分析判斷，為最終的景觀節(jié)點做好充足的理論依據(jù)。在保障各節(jié)點設(shè)置理論依據(jù)的同時，設(shè)計師還可以通過ARCGIS技術(shù)來獲取所需分析地形的兩點之間的剖面圖和視線透視性，利用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計手法來完成對景、障景、借景等工作，做好園林地形設(shè)計的質(zhì)量保障。

第三階段，也是較為關(guān)鍵的一個階段，就是在地形設(shè)計結(jié)束之后的景觀評價階段。ARCGIS技術(shù)可以對用地內(nèi)的地形坡向、地形坡度、空間透視性、用地適應(yīng)性、建設(shè)用地范圍、可游覽區(qū)域等因子進行分析，獲取對應(yīng)的區(qū)域位置關(guān)系圖及面積。最后通過所得信息來對整個園林設(shè)計進行有效化分析處理，及時查缺補漏，整體掌握各處地形設(shè)計的細(xì)節(jié)問題，各設(shè)計師可以發(fā)表自身意見，及時對園林地形設(shè)計中不合理的位置進行討論分析，利用ARCGIS技術(shù)所收集的數(shù)據(jù)來選出合適的方案，最終將地形設(shè)計方案確定下來，投入到整體的風(fēng)景園林設(shè)計之中并及時開始施工建設(shè)。

4 結(jié) 語

據(jù)研究表明，在風(fēng)景園林地形設(shè)計過程采用ARCGIS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快捷、科學(xué)的設(shè)計。針對大場景地形地貌設(shè)計時采用ARCGIS技術(shù)能夠有效的對基本地理信息處理，可以及時的對數(shù)據(jù)進行歸納分析，能夠給地形設(shè)計提供針對性的數(shù)據(jù)支持。在GIS技術(shù)不斷探索發(fā)展的這些年間，其應(yīng)用范圍早從最初的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域拓展到了林業(yè)生產(chǎn)、土地資源開發(fā)與管理、生態(tài)環(huán)境研究、資源環(huán)境管理、重大自然災(zāi)害和災(zāi)情評估等諸多領(lǐng)域，并且在各領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)也不斷成熟。希望在未來發(fā)展的洪流中，ARCGIS技術(shù)的發(fā)展能夠更加完善。