3S技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

南通理工學(xué)院 沈煒偉 龔蘇寧 賀鵬

該文對(duì)于3S技術(shù)基本內(nèi)容進(jìn)行了研究與分析，并對(duì)3S技術(shù)應(yīng)用在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的意義加以闡述，提出3S技術(shù)在調(diào)研、存儲(chǔ)、管理園林規(guī)劃設(shè)計(jì)信息、強(qiáng)化園林規(guī)劃設(shè)計(jì)分析實(shí)效性，以及實(shí)現(xiàn)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)成效模擬等方面具體應(yīng)用，希望能為進(jìn)一步提高園林規(guī)劃設(shè)計(jì)水平提供有效建議。隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展和城市建設(shè)的日新月異，為促進(jìn)居民更高水平的生活居住環(huán)境，園林規(guī)劃建設(shè)越來越受到重視?？茖W(xué)合理規(guī)劃和美觀協(xié)調(diào)布置，能夠有效改善生態(tài)環(huán)境，營(yíng)造出更適宜人們的景觀園林。通過應(yīng)用3S技術(shù)，能夠顯著提高園林規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，提升景觀園林規(guī)劃的整體質(zhì)量。借助充分發(fā)揮3S技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)閳@林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作高效開展提供強(qiáng)有力技術(shù)支持。園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中如何有效應(yīng)用3S技術(shù)，是目前各相關(guān)人員需要考慮的問題。

1 3S技術(shù)基本內(nèi)容

RS技術(shù)（遙感技術(shù)）、GPS技術(shù)（全球定位系統(tǒng)）以及GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)），即為3S技術(shù)，合理性應(yīng)用3S技術(shù)，不僅能夠精準(zhǔn)采集與處理空間信息，也能借助3S技術(shù)來完成對(duì)空間信息的分析與管理任務(wù)，是目前一種集成度高且極具現(xiàn)代化的信息技術(shù)。RS技術(shù)可遠(yuǎn)距離監(jiān)控與識(shí)別空間內(nèi)各種現(xiàn)象，將相關(guān)資源信息與環(huán)境狀況全面獲取；GPS技術(shù)則是定位與導(dǎo)航規(guī)劃范圍，將其應(yīng)用于園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對(duì)園林規(guī)劃范圍內(nèi)各種資源精準(zhǔn)定位，如綠地分布、植被等，提升園林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作效率提升，充分滿足了園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期實(shí)地調(diào)研工作需要；GIS技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用，主要負(fù)責(zé)采集與編輯園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并將處理好的數(shù)據(jù)再次存儲(chǔ)與管理，從而為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作高效開展提供強(qiáng)有力的參考依據(jù)，進(jìn)一步提高園林規(guī)劃設(shè)計(jì)水平[1]。

2 3S技術(shù)應(yīng)用在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的意義

2.1 RS技術(shù)為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期提供位置數(shù)據(jù)

園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用RS技術(shù)，在前期規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，針對(duì)園林綠地資源分布情況信息獲取，可通過RS技術(shù)的衛(wèi)星遙感影像來完成這項(xiàng)任務(wù)，為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期提供位置數(shù)據(jù)。一方面省去設(shè)計(jì)人員實(shí)地勘察時(shí)間，極大提升了工作效率；另一方面由RS技術(shù)獲取的圖像信息，不僅準(zhǔn)確性高，也將平面、高程等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)充分呈現(xiàn)，便于設(shè)計(jì)人員全面掌握?qǐng)@林綠地資源分布、面積、類型以及實(shí)時(shí)變化情況等，在此基礎(chǔ)上對(duì)綠地的分布情況、面積、種類實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步分析，從根本上確保園林規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性，也為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)給予重要的技術(shù)支持。

2.2 GPS技術(shù)為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期提供空間數(shù)據(jù)

在實(shí)地調(diào)研基礎(chǔ)上再次采集與處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中綠地資源調(diào)查工作主要內(nèi)容，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括園林綠地地理位置信息和綠地實(shí)際屬性信息。園林綠地調(diào)研人員通過應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)空間信息進(jìn)行采集，針對(duì)綠地屬性信息采集，則是交由具有高水平專業(yè)能力且從事園林規(guī)劃設(shè)計(jì)多年的工作人員來負(fù)責(zé)；無特殊需求，通常會(huì)借助CAD軟件對(duì)實(shí)地調(diào)研所獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，再將繪制完成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息在ArcGIS中導(dǎo)入，進(jìn)一步處理與分析，相較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，通過應(yīng)用GPS技術(shù)，不僅能夠精準(zhǔn)定位園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各類植被地理位置，同時(shí)也有效提升了園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期工作效率和質(zhì)量[2]。

2.3 GIS技術(shù)為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期提供數(shù)據(jù)分析服務(wù)

園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用GIS技術(shù)，主要分析與評(píng)價(jià)園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)景觀、建立綠地信息屬性數(shù)據(jù)庫與信息管理系統(tǒng)以及完善綠地規(guī)劃等，通過應(yīng)用GIS技術(shù)對(duì)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期所獲得的基本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，相較于傳統(tǒng)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)手段，受主觀因素制約，促使園林規(guī)劃設(shè)計(jì)存在一定缺陷，而GIS技術(shù)合理應(yīng)用，不僅有效彌補(bǔ)此方面不足，同時(shí)也能更加科學(xué)且系統(tǒng)性地評(píng)價(jià)園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各種資源信息。此外，GIS技術(shù)及相關(guān)技術(shù)軟件對(duì)前期所獲得數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，將不同屬性綠地信息全面分析，獲得極具參考價(jià)值的評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)而為園林規(guī)劃布局、漿管多樣性、土地資源敏感性以及綠化結(jié)構(gòu)等量化分析提供幫助，將園林基本特征及未來發(fā)展變化展現(xiàn)出來，從根本上保證園林規(guī)劃設(shè)計(jì)合理性并兼具實(shí)用性。

3 園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中3S技術(shù)具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用3S技術(shù)，調(diào)研、存儲(chǔ)以及管理園林規(guī)劃設(shè)計(jì)信息

調(diào)研與提取園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)相關(guān)信息是園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中關(guān)鍵一環(huán)，通過應(yīng)用RS技術(shù)與GPS技術(shù)來調(diào)研和提取整個(gè)園林規(guī)劃區(qū)域的地形地貌、水文信息、植被種類以及土地資源利用情況等，將獲取園林規(guī)劃范圍的相關(guān)信息以數(shù)字、圖形以及圖像的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)將大量數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像，獲得相應(yīng)專題信息資源，在此基礎(chǔ)上分析與評(píng)價(jià)園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)綠地分布特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)指數(shù)，最終完成園林規(guī)劃數(shù)據(jù)庫搭建。發(fā)揮數(shù)據(jù)庫作用，為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作高效開展提供強(qiáng)有力數(shù)據(jù)支持。

3.2 應(yīng)用3S技術(shù)，強(qiáng)化園林規(guī)劃設(shè)計(jì)分析實(shí)效性

分析園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)植被與綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)十分重要的工作，對(duì)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)水平有著直接影響，保證園林內(nèi)植被選擇合理性是園林規(guī)劃設(shè)計(jì)成功的前提條件。通過應(yīng)用3S技術(shù)分析園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)樹種、植被結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各種資源潛在問題，精準(zhǔn)落實(shí)調(diào)研與分析工作，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整與優(yōu)化該區(qū)域內(nèi)綠化結(jié)構(gòu)。在全面分析園林規(guī)劃區(qū)域中綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，相關(guān)人員必須認(rèn)識(shí)與了解綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，掌握綠地系統(tǒng)規(guī)律及特點(diǎn)，借助GIS技術(shù)量化分析綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要包括規(guī)劃區(qū)域內(nèi)綠地結(jié)構(gòu)、景觀結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化分析，便于精準(zhǔn)劃分該區(qū)域內(nèi)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等級(jí)，為綠地系統(tǒng)方案制定提供精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)信息[3]。

為有效分級(jí)園林規(guī)劃區(qū)域的地形，充分發(fā)揮GIS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，獲取該區(qū)域地形坡度、植被覆蓋率等相關(guān)信息，并對(duì)其進(jìn)行劃分，可確保地形等級(jí)劃分合理性。

3.3 應(yīng)用3S技術(shù)，分析園林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)其他因素

空間分析是GIS技術(shù)主要應(yīng)用功能，園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用GIS技術(shù)劃分園林區(qū)域內(nèi)各功能區(qū)，可保證功能區(qū)劃分合理；為確保園林選址等級(jí)以及生態(tài)戰(zhàn)略點(diǎn)選擇科學(xué)，可借助GIS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)分析功能，并遵循多點(diǎn)布局園林規(guī)劃原則，提升園林規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量。此外，分析與規(guī)劃園林區(qū)域內(nèi)土地資源利用及開發(fā)情況時(shí)，可利用GIS技術(shù)的空間疊置分析功能，不僅能夠避免園林規(guī)劃建設(shè)時(shí)破壞土地資源，又能有效防止資源被過度開發(fā)。

3.4 應(yīng)用3S技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)成效模擬

（1）應(yīng)用3S技術(shù)，規(guī)劃園林區(qū)域地形，將前期所制成的地形圖導(dǎo)入相關(guān)軟件中，并建立三維地形模型，在此基礎(chǔ)上計(jì)算園林地表面積、地形斷面積以及土方量等，進(jìn)而保障園林規(guī)劃設(shè)計(jì)圖繪制質(zhì)量。（2）基于環(huán)境模擬技術(shù)對(duì)水質(zhì)保障方案評(píng)價(jià)模型進(jìn)行完善與優(yōu)化，提升方案可行性與可操作性，從根本上保證園林規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)性與合理性，降低后期園林工程建設(shè)對(duì)周圍環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

3.5 應(yīng)用3S技術(shù)，動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)園林規(guī)劃系統(tǒng)

一般情況下，園林規(guī)劃設(shè)計(jì)初期，為了確保各項(xiàng)基礎(chǔ)工作落實(shí)到位，選擇建立園林規(guī)劃系統(tǒng)的方式為各項(xiàng)工作開展提供科學(xué)性指導(dǎo)，通過應(yīng)用3S技術(shù)將園林規(guī)劃系統(tǒng)實(shí)際作用最大限度發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)與管理園林規(guī)劃系統(tǒng)。全面分析園林系統(tǒng)分布、空間水平結(jié)構(gòu)等方面相關(guān)信息，有助于相關(guān)人員宏觀調(diào)控園林規(guī)劃系統(tǒng)，確保園林規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)效性。應(yīng)用3S技術(shù)過程中，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)園林綠地系統(tǒng)潛在問題，解決與處理綠地系統(tǒng)問題，提升云林系統(tǒng)運(yùn)行效果。其中分析園林系統(tǒng)中植被結(jié)構(gòu)、植被病蟲害等因素屬于微觀調(diào)控，管理與養(yǎng)護(hù)園林區(qū)域內(nèi)各種植物，并實(shí)時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。借助GIS技術(shù)與GPS技術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)園林工程整體施工進(jìn)度，真正做到園林規(guī)劃設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)均達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 應(yīng)用3S技術(shù)，開發(fā)及維護(hù)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)管理信息平臺(tái)

根據(jù)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)具體需求，對(duì)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)管理信息平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，定期測(cè)試與維護(hù)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)管理信息平臺(tái)，將平臺(tái)功能作用充分發(fā)揮。園林規(guī)范設(shè)計(jì)庫搭建，主要包括與園林規(guī)劃相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙、效果圖以及透視圖等，同時(shí)轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)信息，便于第一時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)。

靈活運(yùn)用現(xiàn)代園林規(guī)劃設(shè)計(jì)手段，加強(qiáng)3S技術(shù)應(yīng)用，全力推進(jìn)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)辦公自動(dòng)化建設(shè)，掌握?qǐng)@林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)綠地具體屬性，實(shí)時(shí)更新園林項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)，為后期園林規(guī)劃建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，充分滿足新時(shí)代下園林規(guī)劃建設(shè)需要。鑒于3S這一新型技術(shù)手段在園林規(guī)劃中的作用越來越突出，已經(jīng)深入到信息管理、現(xiàn)狀分析和用地評(píng)價(jià)與選址等多個(gè)方面，因此，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握和使用3S技術(shù)解決專業(yè)實(shí)際問題非常關(guān)鍵[4]。

4 3S技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

4.1 3S技術(shù)人員短缺

現(xiàn)階段景觀專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)素養(yǎng)還有待進(jìn)一步的提升。由于3S技術(shù)人員對(duì)于定量檢測(cè)上要求較高，但較多園林規(guī)劃人員更注重于現(xiàn)場(chǎng)的定性分析。針對(duì)此問題，高校景觀園林相關(guān)專業(yè)可在3S技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)一步探索，將3S技術(shù)知識(shí)引入相關(guān)課程中。隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展，“3S技術(shù)”課程教學(xué)必須跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，而案例教學(xué)繼續(xù)以“實(shí)用”與“創(chuàng)新”為核心，推進(jìn)“3S技術(shù)”課程教學(xué)改革和探索的深入[5]。再通過掌握技術(shù)的專業(yè)教師與相關(guān)企業(yè)深度合作，引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)際項(xiàng)目中并進(jìn)一步探索3S技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生過硬的綜合實(shí)踐素質(zhì)。同時(shí)，掌握3S技術(shù)的同學(xué)又將在未來就業(yè)過程中占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)，為高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才創(chuàng)造良好的就業(yè)前景。

4.2 3S技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度不足

目前景觀規(guī)劃方面在數(shù)據(jù)的量化過程中，還存在坐標(biāo)位置不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)格式不規(guī)范、數(shù)據(jù)可視化程度不足等問題。接下來，高校教師可在具體課程中，結(jié)合信息可視化設(shè)計(jì)方式，呈現(xiàn)3S技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提升學(xué)生定性分析和定量分析的綜合能力，培養(yǎng)城市景觀規(guī)劃與測(cè)量的專業(yè)技術(shù)人才。教學(xué)改革增加園林規(guī)劃設(shè)計(jì)課程和3S技術(shù)課程協(xié)調(diào)教學(xué)的互動(dòng)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)課程與3S技術(shù)課程的整合。使學(xué)生在實(shí)際案例規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，充分理解3S技術(shù)對(duì)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的支撐作用，掌握相關(guān)3S技術(shù)方法的應(yīng)用[6]。

5 3S技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3S技術(shù)在風(fēng)景園林規(guī)劃和景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，景觀園林從業(yè)者利用3S技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和景觀分析，經(jīng)過多年實(shí)踐來看3S技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，在運(yùn)用過程中掌握度較高，有很好的發(fā)展趨勢(shì)。

5.1 由單一GIS技術(shù)走向集成3S技術(shù)

研究?jī)?nèi)容應(yīng)該相應(yīng)更廣闊，比如RS、GIG、GPS三個(gè)系統(tǒng)可以整合成一個(gè)系統(tǒng)，并且結(jié)合園林規(guī)劃設(shè)計(jì)特點(diǎn)還發(fā)出一個(gè)新的適用于專業(yè)的工作軟件，最終目的是得到更多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)降低空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，使得園林規(guī)劃設(shè)計(jì)更具有科學(xué)性。

5.2 技術(shù)發(fā)展從宏觀走向微觀，技術(shù)逐步滲透各個(gè)層面

RS、GIG、GPS在宏觀管理中數(shù)據(jù)庫的建立和景觀評(píng)價(jià)分析技術(shù)會(huì)不斷完善提高，特別是設(shè)計(jì)方向的領(lǐng)域，最終在設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。在清晰度上遙感技術(shù)圖像信息判讀逐步自動(dòng)化，技術(shù)空間分析也更加強(qiáng)大。

5.3 從GIS軟件向?qū)I(yè)的GIS應(yīng)用軟件發(fā)展過渡

現(xiàn)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中應(yīng)用的GIS軟件大多基于GIS軟件下分析操作的，目前還沒有針對(duì)風(fēng)景園林專用的GIS軟件，所以開發(fā)一款有針對(duì)性的軟件未來會(huì)有良好前景，成為設(shè)計(jì)的新手段。GIS有著良好的空間表現(xiàn)和分析能力以及專題圖像制作功能，這與園林景觀規(guī)劃注重空間組織規(guī)劃分析是一致的，有著非常好的應(yīng)用潛力。

5.4 逐步建立數(shù)字化園林，實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展

建立比較完善的信息數(shù)據(jù)化系統(tǒng)，要有相應(yīng)的政策法規(guī)來支持，確保提供一種全新的園林規(guī)劃建設(shè)管理理念，能隨時(shí)預(yù)測(cè)到園林空間的變化，尤其是GIS空間信息綜合處理能力，在遇到復(fù)雜問題時(shí)能更好地幫助解決全局觀和模擬直觀感。

6 結(jié)語

園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用3S技術(shù)，豐富園林規(guī)劃設(shè)計(jì)手段，同時(shí)也有助于設(shè)計(jì)人員全面掌握?qǐng)@林規(guī)劃區(qū)域內(nèi)基本信息。通過搭建數(shù)據(jù)庫，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)園林規(guī)劃系統(tǒng)，為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作高效開展提供強(qiáng)有力數(shù)據(jù)支持，充分發(fā)揮3S技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量提升，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。