基于ArcGIS的可视域分析及其在景观影响评价中的应用

彭凤姣，李艳元，贾 凡

(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071)

1 引言

输变电项目作为一种跨越空间范围大的特殊线性工程，穿越风景名胜区的情况时有发生[1]。目前，我国景观影响评价还没有出台相应的导则和规范，因此，景观影响评价只是定性的描述[2～5]。如何定量化分析输电线路对景观的影响成为现阶段工作中亟待解决的问题[1, 6]。

制约景观环境影响评价的关键因子为空间可视关系的模拟分析，而GIS作为一门新兴学科，其强大的空间模拟和数据综合分析能力，恰恰满足了地理空间可视化的模拟和预测，为景观环境影响评价提供了技术操作平台，具有其他技术不可比拟的优势[7～10]。

本文以唐崖河省级风景名胜区为研究对象，应用GIS技术结合地形数据，用三维数字高程模型修正并模拟地形高程变化，用定量化数据和图形表达不同观察点受拟建工程景观视觉冲击效果[11]，为类似工程的景观环境影响评价提供研究思路和技术方法参考。

2 研究区域概况

唐崖河风景名胜区位于湖北省恩施州咸丰县境内，该风景名胜区于2003年批准成立(鄂政发[2003]5号)，总面积348.74 km2，现有景点87个[12]。

白鹤滩—江苏(以下简称白江线)、白鹤滩—浙江(以下简称白浙线)±800kV特高压直流输电工程由渝鄂交界进入恩施市咸丰县，向东北并行走线，由于唐崖河风景名胜区依托青狮河、蓝河、唐崖河划定，因此工程共分三段穿越风景名胜区，由西向东依次为：第一段穿越2.8 km，立塔11基；第二段穿越二级保护区1.5 km，立塔5基；第三段穿越3.1 km，立塔6基(图1)。

图1 工程与唐崖河省级风景名胜区相对位置关系

3 研究方法

利用ArcGIS10.3生成景点与输变电线路之间的数字高程模型(DEM)[13, 14]，运用通视分析工具，分别以景点、居民点及旅游线路为视角进行可视域分析。可视域是指一定区域的地标面被一个观测者所看到的地域范围[15]，是通过引用一条从景点到塔基的视线瞄准线，在瞄准线上，可视部分与遮挡部分分别赋以不同的颜色；在数据上，显示出观测点则赋值为1，未显示观测点则赋值为0[6]。

4 结果及分析

4.1 以景点为视角的可视域评价

以景点为视角进行可视域分析表明，工程穿越风景名胜区第一段中白江线的N3249、N3251、N3252，白浙线的N3254、N3255、N3257共6基塔位于景点的可视区；白江线1.3 km的导线、白浙线1.5 km的导线位于可视区。工程距北侧的青狮河、青狮河瀑布群、钟塘画廊3处景点有一定的距离，且拟建杆塔设立在山顶，加上林木遮蔽，工程建设对近距离观赏影响有限，对远距离观赏有一定的视觉影响；工程导线较短，建议采用非醒目的灰黑色，视觉影响可接受。工程距南侧的钟塘土家聚落、尖山石刻、绕棺、民间绣活技艺、吊脚楼建造技艺5处景点较近，但这5处景点均为人文景观，游客以互动参与、近距离观赏为主，不会产生强烈的视觉冲击。

工程穿越第二段中仅白江线的N3265 1基塔、白江线0.2 km的导线位于可视区。该段仅蓝河1处景点，工程一档跨越的方式穿越蓝河，不在蓝河水域范围内立塔；且工程距蓝河景点约1 km，有一定的缓冲距离，在林木遮蔽的作用下，工程建设对其景观影响有限。

工程穿越第三段中白江线的N3289+1、N3291，白浙线的N3300共3基塔位于可视区；白江线0.9 km的导线、白浙线0.4 km的导线位于可视区。该段风景名胜区的6处景点中5处为人文景观，游客以近距离观赏为主，且工程距其有一定的距离，工程对其景观影响较小。柜子峡为自然景观，工程塔基位于山顶，两者相距约500 m，有一定缓冲距离；工程导线较短，采用非醒目的灰黑色，视觉影响可接受。详见图2。

图2 景点可视域分析

4.2 以居民点为视角的可视域评价

以居民点为视角进行可视域分析显示，工程穿越第一段中白江线的N3249、N3252，白浙线的N3253、N3257、N3258、N3260共6基塔位于当地居民点的可视区；白江线1.4 km的导线、白浙线0.8 km的导线位于可视区。该段区域的居民点主要位于线路北侧，分布相对集中；线路已避让周边居民点，与最近居民点的水平距离约160 m，满足《±800kV直流架空输电线路设计规范(GB 50790-2013)》中“边导线与建筑物之间的水平距离不小于7 m”的要求。

工程第二段中白江线的N3264、N3265、N3266，白浙线的N3271共4基塔位于可视区；白江线1.2 km的导线、白浙线0.8 km的导线位于可视区。该段区域的居民点位于线路两侧，分布较为零散；线路已避让周边居民点，与最近居民点的水平距离约为30 m，满足相关标准的要求。

工程穿越第三段中白江线的N3289+1、N3290、N3291，白浙线的N3301共4基塔位于可视区；白江线1.5 km的导线、白浙线0.8 km的导线位于可视区。该段区域的居民点主要位于线路北侧，分布相对分散；线路已基本避让周边居民点，对于非跨越居民点，与最近居民点的水平距离为35 m，满足相关标准的要求；线路跨越一处居民点，两侧跨越塔的导线的呼称高分别为48 m、60 m，与线下居民点的垂直距离约为30 m，满足GB 50790-2013中“边导线与居民区的垂直距离不小于21 m”的要求。

本工程有部分塔基和导线位于可视区，对当地居民会产生一定景观冲击，但塔基均位于山顶，在山体遮蔽和树木遮挡的作用下，影响可控；位于可视区的导线长度较短，导线较细，采用非醒目的灰黑色，视觉影响可接受(图3)。

图3 居民点可视域分析

4.3 以旅游线路为视角的可视域评价

以旅游线路为视角进行可视域分析表明，工程穿越第一段中白江线的N3249、N3252，白浙线的N3253、N3256、N3257、N3258、N3260共7基塔位于旅游线路的可视区；白江线1.7 km的导线、白浙线1.6 km的导线位于可视区。

工程穿越第二段的5基塔均位于可视区，白江线1.2 km的导线、白浙线1.4 km的导线均位于可视区。

工程穿越第三段的6基塔均位于视区，白江线1.7 km的导线、白浙线3.1 km的导线均位于可视区。

由上文可知，旅游线路贯穿整个评价区，除第一段外，第二、三段的塔基和导线均可见，工程建设对旅游线路的景观影响较大。为减少对旅游线路的影响，建议在旅游线路两侧，种植当地常见绿化植物进行遮挡，减少工程对旅游线路及游客的视觉冲击(图4)。

图4 旅游线路可视域分析

5 结论

(1)GIS特有的空间数据综合、模拟与分析能力，可以轻松得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，对实现视觉景观环境影响定量化评价起到非常重要的技术支撑作用。

(2)以不同的视角分析，得到可视域结果有所区别。因此，在进行景观评价时，应从多视角进行评价，得到尽可能全面的结果。

(3)相对于自然景点，人文景点对塔基的敏感程度较低，塔基建设应优先避让自然景点。此外塔基和导线可采用非醒目的灰黑色，降低视觉冲突。

(4)居民点附近的塔基和导线，其垂直和水平距离应满足国家相关标准。

(5)建议在旅游线路两侧，种植当地常见绿化植物进行近距离遮挡，减少工程对旅游线路及游客的视觉影响。