GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中的应用初探

刘澜,唐晓岚,熊星,徐佳麒

GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中的应用初探

刘澜1,2,唐晓岚1*,熊星1,徐佳麒1

1. 南京林业大学 风景园林学院, 江苏 南京 210037 2. 三江学院 建筑学院, 江苏 南京 210012

着眼实现风景名胜区内乡村发展和景观保护双赢目标，本文借助GIS（Geographic Information System地理信息系统）技术剖析乡村景观肌理格局，提出了一系列技术策略。作为乡村景观保护和控制的核心，乡村景观肌理的相关研究只有准确、客观、合理，才能为科学规划风景名胜区乡村、促进村落与风景名胜区协调发展奠定基础。通过分析GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中可发挥的主要作用，本文认为GIS技术可以有效挖掘乡村景观肌理中规律性的特征、活力和资源，扭转传统肌理研究重感性、重视觉分析而轻数理分析的倾向，提高肌理研究的科学性和可持续性，从而使乡村规划更加合理，应用前景广阔。

风景名胜区; 乡村景观; 景观肌理; GIS技术

中国风景名胜区(以下简称风景区)是由国家依法设立和管理，以自然生态和景观为基础，自然与文化相融合，具有科研、审美、教育、游憩功能，体现国家代表性和社会公益性的保护区域。中国风景区与国际上的国家公园相对应[1]。我国风景名胜区内分布有大量乡村，但我国一直未将乡村类文化景观纳入国家自然文化保护体系。在《风景名胜区规划规范》“风景资源调查”一节列出的8类景源(3.2.3条)，乡村景观与传统的农耕文化与技术也未被列入[2]。其中的乡村景观不仅是一种视觉表象，还是自然、经济、社会的复合系统，在外象上表现为景观的地域环境和地域特征，在内涵上折射出地域民俗与社会经济情况、地域艺术与文化等多方面的内容[3]。近年来，如何处理好风景名胜区内乡村发展与风貌保护之间的关系，一直是学界研究的热点问题。过去，从环境保护的角度，乡村的存在与发展大多被认为是影响甚至破坏风景名胜区环境的重要因素，主流观点都是将乡村外迁。同时，受旅游开发等经济利益驱使，风景名胜区内乡村景观风貌的同质化日益显现。这些随意外迁乡村或对乡村进行盲目规划建设和简单外表包装等做法，都是不可取且不可持续的，客观上也会削弱风景名胜区的吸引力、降低风景名胜区的竞争力。因此，在谋求农村发展的同时能否保护好乡村景观，是事关乡村科学规划与风景名胜区事业能否协调发展的重大课题。乡村景观肌理是乡村风貌保护和控制的核心。运用GIS技术，对乡村景观肌理进行提炼和分析，可以将乡村发展变化置于长期稳定的景观结构体系中，为科学规划风景名胜区乡村、促进村落与风景名胜区协调发展奠定基础。

1 乡村景观肌理的相关概念

1.1 肌理的概念

肌理通常是指物体表面的纹理和组织结构，是表达人以视觉方式对物体表面纹理特征的感知。在形态构成学中，对于肌理的理解并不局限于其作为感知对象的客观属性，更注重感知肌理的主体——人的想象和感受。这个角度恰是本文研究的重要角度之一，也就是“乡村景观肌理”中的“肌理”不仅是乡村景观所呈现的自然表面效果，更是长期人类行为产生的人为表面效果。

1.2 乡村景观肌理的概念及属性

乡村景观肌理就是乡村地域内相关各类现象所呈现的纹理和组织结构。其内涵可以从两个层面去理解。第一个层面，从直观角度来看，乡村景观肌理是从空中鸟瞰乡村整体环境所呈现的平面视觉效果，是直观感知的空间形态表面组织结构，表现为乡村鸟瞰平面图上的纹理。第二个层面，从形成机制上看，乡村景观肌理是人类行为长期作用于乡村形成的外在表现形式，是自然、经济、文化等要素相互影响下产生的结果,表现为乡村的人文环境及文化特征。

肌理作为一种形态，不仅有物质的“形状”，也有精神的“神态”。因此，乡村肌理既具有物质属性，是村落形体有机生长的空间架构，可以用具体的物化指标和特征去描述；又具有精神属性，承载着丰富的历史信息，可以通过整合乡村人文、经济、社会、历史等各要素，抽象成为人们的感知与记忆。乡村景观肌理的这两种属性，使之成为认知和分析乡村景观及其空间结构的工具；描述乡村景观空间秩序的语言；延续和维持乡村景观风貌的手段；塑造乡村形象特征和个性内涵的依据。总之，乡村景观肌理既是乡村发展的现实结果，又是乡村景观设计研究和实践的重要内容，还是人们设计乡村发展方向、介入乡村环境形成进程的重要依据。

2 GIS技术在相关领域的应用情况

世界上最早运用GIS技术的国家是美国。早在20世纪70年代中期，美国就开始在大雾山（Great Smoky）等国家公园建设中运用了GIS技术，涉及的领域包括地质遗迹与自然环境保护、辅助资源管理、公园规划、游客对公园的影响研究以及协助历史遗迹重建等方面。随后，加拿大、日本等国家也相继在国家公园和城市建设中运用GIS技术。结合实践，国外涌现了大量关于GIS技术应用的研究成果，比较有代表性的是：Hiroyuki Kohsaka（2001）关于GIS技术在日本城市规划与管理中的应用进行了研究；Kris A. Johnson1等对GIS技术在墨西哥国家公园中公共森林管理方面的作用进行了研究；Hayriye Esbah等对GIS技术在分析和精确评估自然公园景观变化中的应用进行了研究等[4]。目前，我国已经将GIS技术应用于部分古村古镇保护工作，学术界也形成了一些重要研究成果，例如：刘沛林等以南方地区208个典型古镇作为研究样本，应用GIS技术实现了传统聚落景观的多源数据集成与管理，初步建立我国南方传统聚落景观保护管理信息系统[5]；黄巧芬运用GIS存储和空间分析功能，结合古村和待开发地区的空间数据和属性数据进行分析，为古村保护和新农村建设提供决策依据[6]；胡明星将GIS技术应用于古村落、历史街区、世界文化遗产地的保护规划编制及建构，以及基于GIS技术的现状调查、规划编制方法等[7-9]。傅娟运用GIS构建增城地区传统村落形态属性数据库，绘制了传统村落形态特征图[10]。孙莹等借助GIS分析了传统村落的空间分布格局与特征，探讨了其内在的影响机制与演变规律[11]。

3 GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中可发挥的主要作用

通过GIS技术的应用，整合乡村景观肌理数据并及时进行管理，构建并动态完善乡村景观空间模型，同时可以建立起乡村景观肌理演变的历史数据库，避免资料淹没不可复得和信息遗漏，并进行数据与图形的空间分析与交互查询。同时，GIS技术的应用能及时将乡村景观肌理的研究成果反馈到风景区规划或者乡村规划的各层次决策设计和管理实施中去(如图1)。在汲取国内外风景区及乡村景观保护方面的经验和研究成果，借鉴城市肌理、乡村空间形态研究的理论和方法，并广泛收集研究风景名胜区乡村的数据基础上，利用GIS进行多源信息的综合集成、管理、分析与应用在风景名胜区乡村景观肌理研究中主要可以发挥以下三大作用

图 1 GIS技术在乡村景观肌理中的应用主要功能图

3.1 利用GIS技术数据管理与分析能力对风景名胜区乡村景观数据分类和梳理，建立数字化平台

风景名胜区内乡村景观类型丰富、数量众多，通过导入ArcGIS，并对乡村景观数据进行分类和梳理，可以形成较为清晰直观的乡村景观分类图(如图2)。在此基础上，有助于乡镇一级编制乡村景观名录，即将每个有价值的乡村景观通过分类、分级的方式编录成册，形成乡村景观名录。或可通过立法等途径，使所有登记在册的乡村文化景观的真实性和完整性如同文物保护单位一样得到法律的保护[12]。

乡村景观肌理相关的数据多样、要素复杂，因此要对各类数据进行整合与梳理，提炼影响景观肌理的关键要素。风景名胜区乡村景观数据主要包括：乡村数据、地理数据、影像数据和专项规划数据等四类(如图3)。

在提炼风景名胜区乡村景观肌理要素的基础上，利用MO(Map Objects)工具，将相关数据资料输入、存储和管理，依托GIS优良的数据管理与分析能力，经数据处理、数据库建设，建立数字化平台。

图 2 导入ArcGIS的西山景区乡村景观分类地图

图 3 风景名胜区乡村景观数据分类图

3.2 利用GIS的空间分析技术进行村落景观肌理特征评估

利用GIS的空间分析功能，可进行乡村景观肌理敏感性评估、乡村景观肌理稳定性评估等。通过科学的景观评估，为乡村景观的优势和不足建立客观准确地认知，为肌理研究奠定基础。具体评估内容（如图4）。

3.3 利用GIS空间分析技术进行风景名胜区乡村景观肌理、结构形态研究

借助GIS的空间分析技术，利用乡村数据和地理数据，可从宏观角度（整个区域范围内多个乡村）和微观角度（一个村落为一个研究单元）两个层面进行乡村景观肌理、结构形态研究。

3.3.1 宏观角度研究宏观上，借助GIS的空间分析技术，通过对基础数据进行收集、整理，空间特征分析和指标运算，可以研究乡村景观空间分布的规律、演变的规律，能进一步梳理乡村与周边环境、乡村与道路、乡村与河流、乡村与乡村之间的联系特征。

3.3.2 微观角度研究微观上，通过分析乡村景观要素的构成原则和分布特征，分析运算结果，进一步提炼和抽象乡村景观肌理，提出密度、细度、清晰度、结构化程度等一系列指标，准确建构乡村景观空间意象。

通过上述技术在风景名胜区乡村景观肌理研究过程中的应用，以村落数据与地理数据为依据，在宏观上对乡村景观的资源和环境的系统性管理和保护进行分析研究，在微观上对乡村景观可识别性和特色进行分析研究，并对于风景名胜区中的乡村景观在规划实施和具体管理中存在的关键问题进行深入研究，提出相应对策措施，优化风景区乡村的管理体制及运行机制，提高风景名胜区管理的科学性和实效性，并可以将研究成果应用于乡村规划和管理（如图5）。

4 GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中的应用前景

以往在乡村规划设计过程中，主要依靠人工收集、分析乡村景观基础数据，这样的方式主要存在两大缺陷;一是由于人工处理数据时缺乏对基础数据快速准确地理性分析，主观随意性较大，难以客观、全面地分析数据;二是由于乡村景观基础数据通常极其繁杂，种类多、数量大，人工处理速度慢、效率低，且综合分析各类数据及其互相影响的难度大。

在风景名胜区传统乡村景观肌理研究中运用GIS技术，可以使研究从基础数据的收集、整理，到空间特征分析和指标运算，再到分析、运算结果的各种形式的显示和表达，都能通过与理性客观、科学、高效的信息系统紧密结合，提升输入系统的海量数据处理速度，并降低人工处理可能带来的各种偏差和不确定性，同时能避免在使用绘图软件制作分析图时，对其结果无意识地美化和修饰。如可以准确地反映乡村建筑与景观肌理的图底关系，以供精确地分析计算（如图6）。GIS技术将使风景名胜区乡村景观肌理研究逐步摆脱传统方法重感性、重视觉分析而轻数理分析的倾向，设定量化指标并运用GIS测算，可以作为传统研究方法的有力验证和有益地补充，并使有效提高风景名胜区乡村景观肌理研究的科学性走上可持续的道路（如图7）。

图 6 西山景区东村建筑与景观肌理图底关系图

图 7 基于GIS技术的乡村景观肌理研究和管理应用工作流程图

具体来看，GIS技术在风景名胜区乡村景观肌理研究中运用前景主要体现在以下几个方面：一是通过有效运用GIS技术，利用其高效和科学的数据收集、处理和分析能力，改进以往相关肌理研究在地理空间描述上的模糊和不确定，提高乡村景观肌理研究的客观性和科学性；二是通过有效运用GIS技术，在对村落空间肌理结构和相同村落群空间形态共性进行定性定量分析的基础上，可有效提出密度、细度、清晰度、结构化程度等一系列指标，克服以往相关肌理研究的意象性、粗略性，实现全面分析乡村景观肌理特征，为科学进行风景名胜区乡村规划和管理奠定基础；三是通过有效运用GIS技术，为风景名胜区乡村景观肌理研究成果共享和研究可持续性提供稳定的技术支持，并为研究成果持续运用于风景名胜区乡村规划决策和管理提供可靠的技术支持。如在太湖西山景区乡村景观肌理的应用中，通过ArcGIS Server 9.3结合ArcGIS Java Script API应用程序，开发了基于WebGIS的太湖西山古村古镇文化景观管理系统，在该程序中，客户端可以直接享受ArcGIS Server程序的各种数据信息。道路与街巷空间是重要的线状景观肌理，也是古村落的脉络，依据古村古镇文化景观管理信息系统中的骨架景观信息便于有关部门制定道路整治规划，通过保留原有空间格局，并对原有空间肌理进行整合与修补，整治原有道路、街巷，延续原有道路与街巷的尺度感，使古村古镇肌理得以延续（如图8）。

图 8 太湖西山景区骨架景观结构图

5 结语

风景名胜区乡村景观保护关键在于能否从深度上挖掘出乡村内部核心价值和竞争力。一个好的乡村，生活在其中的人就是最好的设计者和管理者，他们的情怀就是人们要来听的故事。如今，城市开发高度商业化、系统化、金融化并趋于稳定。乡村作为城市的互补关系，随着国家政策的支持和鼓励，必然要有所发展和演变。乡村规划是乡村的社会、经济、科技等长期发展的总体部署，是指导乡村发展和建设的基本依据[13]。风景名胜区乡村景观肌理，不仅要立足于保护乡村的外在风貌表现，保护其形成和发展的自然生态环境，进一步保护其历史文化的积淀，更重要的是利用GIS技术挖掘风景名胜区乡村景观肌理特色中规律性的特征、活力和资源，可以使风景名胜区乡村规划既有效地避免单纯历史文化保护设计的虚空和软弱，又克服盲目旅游建设和城市扩张带来的短视和狭隘，从而使乡村规划更加科学协调，促进风景区乡村在新的时代背景下更好地发展，迸发出更旺盛的生命力。

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Application of GIS Technology in the Study of Rural Landscape Texture in Scenic Attraction Areas

LIU Lan1,2, TANG Xiao-lan1*, XIONG Xing1, XU Jia-qi1

1.210037,2.210012,

In order to achieve the win-win goals of rural development and landscape protection in scenic attraction areas, this paper analyzes the rural landscape texture pattern with the help of GIS (Geographic Information System) technology and proposes a series of technical strategies. As the core of the rural landscape control and protection, the rural landscape texture research should be accurate, objective and reasonable in order to lay a foundation for scientific planning the villages of scenic attraction areas and promoting the coordinated development of villages and scenic spots. By analyzing the main role that GIS technology can play in the study of rural landscape texture in scenic areas, this paper believes GIS technology can effectively explore the characteristics, vitality and resources of regularity in rural landscape texture; reverse the tendency of traditional texture research emphasizing sensibility, visual analysis rather than mathematical analysis, and improve the scientific and sustainability of texture research, therefore, the rural planning is more reasonable and has a broad application prospect.

Scenic attraction areas; rural landscape; landscape texture; GIS technology

TU986

A

1000-2324(2018)06-0952-06

10.3969/j.issn.1000-2324.2018.06.010

2017-03-22

2017-05-19

住房和城乡建设部科学技术项目计划(2016-R2-068);江苏省住房和城乡建设厅科技指导项目(2017ZD059);江苏省高校哲学社会科学基金项目(2017SJB0520)

刘澜(1984-),女,博士,讲师,研究方向为风景园林规划设计与理论. E-mail:184706606@qq.com

Author for correspondence. E-mail:39887917@qq.com