GIS技术在景观规划设计中的实际应用

张昭

[摘要]：景观规划设计的发展有赖于对景观科学以及生态学的深度研究，而对整个景观环境的分析研究，则需要以强大的数据库功能为基础。GIS技术在分析和完善相关数据的基础上，为建立生态景观规划管理系统提供了可靠的技术保障，其规划方法更具实用性，对于人和景观环境之间的关联性有着重要的指导作用。本文介绍了GIS的定义，从景观设计的角度论述了GIS技术的作用，并以景观设计实例介绍了GIS在景观设计中的具体应用。

[关键词]：GIS；景观规划设计；生态；环境

1 GIS的定义

随着地理信息技术的不断进步和应用领域的不断拓宽，对GIS的定义也在不断地完善。在不同的应用领域，人们也关注着不同的主题和角度，例如制图出版类GIS、实时监控类GIS、数据库类GIS、综合信息处理类GIS等等。按照目前最为广泛接受的定义，GIS是一种收集、存储、分析和传播地球上某一区域信息的系统，包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织和相应的机构安排。它主要由以下四部分组成：（1）信息获取与输入；（2）数据储存与管理；（3）数据转换与分析；（4）成果生成与输入。在这其中，收集、存储、分析和传播是一个完整的GIS的四大功能，即为：输入、存储、操作和分析以及输出。

2 GIS在景观设计中的应用

工业化和城市化的快速发展给人类带来财富，同时也给人类环境和区域生态环境带来巨大的生存压力。为了进一步保护和改善城市生态环境，人类必须改变过去的发展模式和思维方式。随着人类社会的进步，城市景观建设越来越受到人们的重视。如何实现城市景观生态环境的有效发展，使之成为促进城市和社会经济发展的推动力量，已经成为城市生态建设的重要课题。而GIS技术的应用为科学开展景观规划设计提供了有力的技术支撑和方法支持。

2.1 GIS的一般应用过程

在需要大量土地资源信息的景观规划中，GIS是一项非常重要的存储和分析技术。一般来说，GIS主要适用于以下几种类型的规划设计：（1）大尺度景观规划或环境规划；（2）涉及到大量因素的、较为复杂的景观研究；（3）备受关注或争议的项目；（4）数据之间复杂关系的分析；（5）多学科专家的配合研究。

GIS在景观规划设计中主要有两方面的作用。一个是信息库，它可以实现连续的存储和信息的再现，并实现信息的科学管理，从而为其他各类研究提供基础资料。其二是综合分析的技术手段，利用存储的原始数据和叠加分析建立各种模型，从而进行土地潜力和适宜性分类、土地资源评价和影响预测。

在景观规划设计中，GIS技术的应用主要涉及两个过程，即建立数据库和分析数据库的过程。GIS数据库的建立，首先是原始数据的采集。资料收集完备后，把所有资料转绘为同一比例尺的单因素的图形资料，给予编码形成计算机识别的编码图形资料，然后用各种方式将图形资料输入计算机，经过编辑、校核形成GIS数据库，建成数据库之后，即可实现各种规划要求的分析和综合目的。同时，GIS不单是信息的基础，还是一个具备数据分析、多边形识别、图形叠加、地形分析、距离计算等多种功能的技术工具，它能快速地完成包含有大量信息的人工分析的全过程。在进行综合分析时，应首先确定目标和相关因素，建立具有不同适用性的单因素图，然后利用GIS软件进行叠加和分类，形成各种需要的图形化模型。

2.2 GIS在景观设计中的应用实例

2.2.1 GIS在济南市兴隆山风景名胜区总体规划（2015-2035）中的应用

兴隆山风景名胜区位于济南南部，属低山丘陵区，划定范围面积为7.75平方千米，包括鼓楼峰、透明峰、双尖子山、泉子山、鹅头峰等多个山体，外围保护地带面积6.32平方千米。根据《济南市城市总体规划（2006-2020）》，此区域是以生态保护为主导、积极发展生态农业和生态旅游的综合性生态功能区，属于自然保护与风景旅游区，在环境容量许可条件下，风景旅游资源可适度开发，但建设项目和相关设施不能破坏自然环境的整体环境。在总体规划编制过程中，通过利用GIS技术对风景名胜区内的水系、高程、坡度、坡项等现状进行科学分析，为规划的编制提供了有效依据。一是GIS水系分析，主要对沿着主要山脊线的分水岭形成主要汇水区域和主要潜在水系等区域进行分析，为水系统规划提供依据；二是GIS高程分析，对风景区范围内地形变化进行统计，为后期进行层次丰富的景观设计提供便利条件；三是GIS坡度分析，对不同区域的坡度进行分析，为景区内道路、建筑布置，植物种植和游乐设施的布置提供可靠参考；四是GIS坡向分析，基地内坡向分成北、东北、东、东南、南、西南、西、西北等八部分，每种45°，用不同的颜色加以区分。坡向分析可以很直观的分析出场地的阴面和阳面，为场地选址和植物种植提供基础资料。

2.2.2 GIS在济南山体风貌专项规划中的應用

济南南依泰山山脉，山城相融，山体展现出丰富的景观风貌，为城市带来了良好的生态条件和自然静谧的生活环境。在济南山体风貌专项规划中，以城市地形以及建筑高程等相关数据为基础，利用GIS技术对济南市区基本地形建模，对城市大环境立体空间布局，以及山城之间的关系进行了空间环境分析，对城市风貌和空间环境进行规划。

同时，济南山体风貌专项规划借用GIS技术对济南市区基本地形所建模型，对山体进行可见性分析，对山体风貌和景观视廊进行规划，进一步梳理城市特色山体视廊，控制视廊通透性，防止城市建设进一步破坏城市观山视线。

通过GIS建模，在城市主要道路能看到山的路段均匀布点约1000个，从人视角度对全市山体进行可见度分析。同时，从城市建筑高度角度对山体可见性进行分析，从不同位置分析山体观看效果。确保在快速发展的城市空间中，在山城相融的大背景下，建筑与山体共同形成济南独特的城市剪影画面。

另外，规划结合GIS对主要景观节点的观山视线进行分析。由于建筑物遮挡，目前济南公园、广场等空间能看到济南山体风貌的已非常难得。有代表性的主要为大明湖公园，超然楼作为大明湖公园的制高点，可见山体数量较多。通过GIS分析，超然楼上可见的山体包括千佛山、燕子山、佛慧山、马鞍山、郎茂山、青龙山、华山、燕翅山、茂岭山以及龙洞部分山体。

2.2.3 GIS在济南市历城区唐冶新区围子山郊野公园设计中的应用

围子山位于济南市历城区唐冶新区东南角，原状为山体和山地农田，山体植被覆盖率较高，自然环境良好。由于唐冶新区是济南市东部城区的主城区和东部城市的公共服务中心，围子山片区的周边企业和房地产项目日益增加，人口集聚程度越来越密集。围子山郊野公园项目依托区位优势和自然环境，建设成为东部城区服务的休闲公园。在公园设计方案制定过程中，通过GIS技术的应用，对现场地貌、高程、坡度、坡向等现场情况进行分析，得出较为科学合理的用地适宜性评价。

3 结语

总之，在城市景观生态规划的过程中，GIS技术的运用可以节省大量的人力、物力，它产生的图件成图利用度高，可以带来多方面的效益。通过建立专题数据库和信息管理系统，结合GIS的空间分析方法，从而成为规划设计工作中的有效辅助手段，结合GIS设定约束条件进行条件判断，便于规划人员发现问题并改正，同时也有利于进一步发掘信息，提高数据的利用度，为景观系统规划决策提供有效的支持信息。目前，GIS已被作为一种功能强大、灵活多变的决策系统被广泛接受和应用。在许多国家和地区，它已成为数据库建立、执行、分析和交流的常用媒介，是使决策更为合理的有力工具。GIS技术在景观生态规划的中的应用也一直是业内人士的研究热点，特别其在地理信息处理方面的强大功能，为地形地貌复杂的山地城市提供了更具科学性、效率更高的决策依据。因此，以在今后的社会发展中，GIS技术在景观生态规划中的应用还将获得更大的发展空间。

在规划中所能收集运用的数据对设计中进行的分析和研究有决定性的作用，包括所需数据的获得和如何将其录入GIS并被运用。但是，在具体的景观规划应用中，多数设计师大部分的时间都浪费在数据的收集和建立上，真正对数据的分析往往不够到位。因此，GIS的科学研究将由过去的程序驱动向数据驱动进行转变，随着GIS和设计师们处理空间数据的日趋成熟，他们也会把更多的注意力逐渐投向这些数据的质量以及获得的可行性上。

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