数字化技术在园林设计中的应用与发展

李燕

摘 要： 数字化和智能化转型作为园林景观设计发展的核心趋势，既要把握好数字化技术、理念应用带来的机遇，同时也要能够对传统园林景观设计的经验进行吸收与融合。结合数字化景观设计的逻辑，以智慧园林景观设计为方向，采用Rhino+Grasshopper参数化等软件，对数字化技术在园林景观设计中的具体应用进行系统探讨，为园林景观设计的优化与发展提供参考。

关键词： 数字化；智慧园林；景观设计；数字景观

1 前言

在数字化信息化的今天，科学技术渗透到人类的每一个角落，数码技术和智能装备的出现，使人类的生存和环境美学发生了巨大的变化；同时，园林景观要与时俱进，把数码技术和风景相结合；从而使得城市园林更加的合理和适宜，从而改善人们的居住品质。随着时代、环境的变迁，城市的景观形态日趋复杂，然而，我国的城市绿化信息化水平较低，还没有建立起数字的学科理论；由于缺乏专业的培训，使得景观设计专业的入门门槛较低，对专业的理解程度不一，缺乏扎实的基础理论；没有足够的实际工作，缺少专业的软件工程师，加之目前工程进度总体上都很短，所以设计师们无法达到古人的水平；从相地、概念、到花圃建设、到最后的落脚点，都需要经过长时间的观测，才能让花园的风景接近于圆满。

2 数字化技术在园林景观设计应用中的原则

2.1合理性原则

景观建筑的规划强调人与物的关系，在当今社会越来越多的社会生活中，恩格斯曾说：「人与人之间的每次成功都不能让人欣喜若狂，而人类每次取得成功后，都必然会受到应有的惩罚。」在规划设计中，要对时间、空间等要素进行综合考虑，对环境的合理使用与配置，遵循自然法则，挖掘出其最优特性；将不利因素转变为有利条件，创建可持续的生态环境。

2.2适地性原则

“适地”既是为了适应当地环境，又是为了适应当地的环境而进行的，同时也要考虑到当地的实际情况，采用适当的技术手段；而另一面，是对土地进行适度的改造、利用和保护，分析和评价生态环境、空间特征和历史文化背景，寻求地域和利用的相似性，并利用地方的物力和物力。对环境的适用性进行评估，主要是寻求空间、生态和文化的合理使用和最优，并对其进行客观理性的认识，并对其进行系统的系统的开发。

2.3艺术性原则

自古，风景园林除了注重功能上的合理性外，还注重诗词、绘画、意蕴的内涵；通过诗词，绘画，匾额，楹联；对园林景观进行了直观的点名，在园林中再现了一些前辈的境界和场景；在物质财富的同时，园林与环境的发展也使人的心灵得到了充实和调整，并成为了人们的一种心灵养料。人类对更高品质的追求促使了人类的美学追求，从而使人类的环境更加具有艺术和美学的意义。中国古典庭园所注重的“诗意”与“意蕴”，在现代园林的规划与设计上也是如此，应从传统的造园方式入手，采用适当的科技方法，充分地运用现代的景观要素；要创作出符合当代社会的、大众喜爱的、符合当代社会的风景。

3数字化技术在智慧园林设计中的具体应用

3.1数字化景观设计逻辑

在数码技术发展过程中，软硬件的不断升级，使得数字化技术逐渐进入建筑行业，武汉建筑设计研究所于2004年引入了 BIM技术，实现了从平面到立体的转变，在目前阶段，凭借其强劲且持续改进的协作与集成能力；可实现现场分析、模型调整、数字可视化等功能；建筑节能，标准检验，资产管理，费用估算等；数码技术的日益成熟，也为园林规划设计，建筑施工，园林绿化管理提供了有力的保障；为园林空间建设的技术支持。

随着数码技术的发展，人类认识到，利用资料的方法可以对物体的特性进行更好的理解，从而更好地认识到各种因素的关系。那么，如何将数字技术融入到园林的设计之中呢？如何才能彰显出智慧园林的智能？然而，单纯的技术支持还不足以支持景观设计，景观设计作为一门专业的系统，其发展不能完全依赖于技术支持；数字化园林的数字化包括数字化规划设计、建筑施工数字化、园林绿化管理的科学化以及虚拟可视技术的运用；受限于作者的时间、精力和技术的局限性，论文重点对智慧园林的早期规划与开发过程中的数字技术进行了深入的分析与探讨，并在此基础上构建了数字景观的设计逻辑（图1），推动了城市园林的从质到质的转变。

3.2數字化景观目标分析基础

本文通过对园林对象的研究，提出了一种基于三个因素的规划方法：①在新的城市绿化指标体系中，对不同的绿化对象进行划分，并对其进行评价。③根据客户的要求，设计出符合要求的园林设计方案。基于园林的目的和问题的设计为指导，对立地进行了下一阶段的研究。

4数字化景观设计具体开展

4.1数据来源

资料采集是电子产品的一个关键环节，资料的采集方式多种多样，而随着软件和软件技术的发展，人们可以利用各种方法将原来用于描述空间、平面和生物学特征的特征进行分析。在景观设计中，要充分掌握好的场所环境，充分地理解和掌握好的环境，就有机会产生一个卓越的设计。然而，由于客户所提供的场地信息太少，所以必须由设计师自行搜集、整理，以前都是由设计师实地考察、实地勘察等方式来弥补，而如今，设计师们可以借助卫星遥感、航拍影像、地理信息模型等手段进行辅助；利用激光雷达技术和网络平台获取信息，需要卫星遥感、航拍、 GIS模型等大型工程；利用航空激光雷达进行测量，获得精确的地物资料，而对面积不大、种类不复杂的工程，则可以利用网上采集有关资料，从而大大降低了野外调查和野外调查的工作量；可以节约很多的时间和努力。

4.2技术支撑

4.2.1数据爬取软件

数据爬取程序主要应用在空间环境信息、人口特征和群体的行为、行为等方面，获取地图数据、手机定位数据和 POI数据；社会网络数据，交通感知数据，以及其他公开数据。

1）万能的电子制图下载机（Imaps）

Imaps作为一个特别的软件，可以从谷歌地图将小块的地图进行无缝的连接，并可以产生准确的地理位置信息；该系统不仅能为国家重点城市的地形图和地图提供大量的地图，而且还引入了3000个国家的行政区划单元的地图，并根据不同的几何形状和行政区划的边界，来决定下载的范围。一般情况下，此软件与 Globalmapper共同完成对 Globalmapper的工作，并能以点阵法、向量法等形式的方式进行高精度文档的处理；由于其操作简便，因此在文中并未对其进行详细的说明。

2）全球地图地图

GlobalMapper是一款能下载多种资料的软件，生成点阵图、等高线、矢量图，在线编辑、转换、打印地图；该系统能够追踪 GPS的轨道，计算出区域与距离，并将其映射为一幅地图，提供高度查询、视线计算等高级功能。如，北郊森林公园在选址的过程中，综合使用了该系统，进行了生态空间和视觉空间的绘制，为选址最终确定提供了数据参考。

3）质量地理信息系统

QGIS 可以说是一个简单的 GIS，具有很少的存储空间，可以显示、编辑和分析数据。QGIS系统的主要功能是：对各种 GIS的数据文件进行了支援。支持 GIS基础资料的编辑修改等基础工作，支持地图创建，支持插件的功能扩充。

4.2.2数字化分析软件

该系统的主要功能是对环境进行定量的分析和仿真。利用自然法则转换为计算机编程，对自然和生态的动力学进行了动态的仿真，从而实现了对自然的自然的规划和设计；这一类型的软件有 GIS、 EcotectAnalysis、 Rhino+ Grasshopper等，因为 Rhino+ Grasshopper更易于上手，与计算机相匹配，计算起来更加顺畅。

Grasshopper （ GH）是一个以 Rhino为基础开发的一个可视化程序语言，是一款以 Rhino为基础开发的插件，是一款非常有用的应用程序和数码设计的软件，在互动设计方面也有一定的用途。与常规的园林规划方法比较，利用 GH进行景观设计具有两个显著的特征：第一，它能自动生成模型、视频和动画等可视化的方案。二是由具有一定编程能力的设计者和有关专家编制的算法，能够实现重复、重复、逻辑进化、更改参数等多种方法，从而大大地提升了设计者的工作能力。

4.2.3数字化辅助设计软件

CAD， Photoshop， Lumion等数码辅助设计；Rhino等，在园林规划的时候，主要是协助完成地图的建模和效果，使方案的设计呈现出更为漂亮的外观；制作建筑圖纸和样板有助于推动工程的进展。在景观建筑的三维规划中， AutoCAD的应用范围包括二维绘图、详细绘制、生成平面图和工程图。另外， AutoCAD输出的 dwg也可以与其它的程序相兼容。在景观设计中， Photoshop和 Lumion的主要功能是进行效果图的绘制和呈现， Lumion还能通过制作视频来增强图形的美感而不是人工进行，从而大大的提高了工作的效率。AdobeIllustrator、 AdobeInDesign将其应用到景观设计和设计中，作为项目结果的演示。

5 结 语

数字景观设计是随着数字社会的发展而发展起来的，它的本质就是依靠人文的智能利用科学技术的智能来实现城市的生态智能。数字是一种技术智能的表现，是智能建筑的技术方法。

从智慧园林的角度出发，结合景观设计的前期资料收集，景观目标分析，现场环境分析；通过对方案设计、方案调整、方案成果展示等数字设计的设计思路，把数字技术引入到园林设计中。根据具体的数据采集方式，使用 GIS和开放源码的数据库；获取早期分析所需要的各种数据，如：社会、地理、空间等；根据景观类型、国家规范、甲方要求等因素，对景观对象（景观要求）进行分析；利用 Rhino与 Grasshopper构建 GIS的立地环境，对其进行了详细的分析，并对其主要特点进行了研究，并对其进行了显性和隐蔽性的分析；找出问题所在，充分发挥其优点与缺点，挖掘出其特点，并依据其专业的设计与实践，对其进行规划与修改。

参考文献

[1]汪婧仪，陈书芳.数字化语境下交互设计在动态景观中的应用研究[J].海峡科技与产业，2022，35（11）：71-74.

[2]王植芳，段丽娟.数字化景观技术下风景园林规划设计教学探索与实践[J].林业科技情报，2022，54（03）：137-140.

[3]高娣，王龙意.数字化技术在园林景观设计中的表达与应用[J].北京规划建设，2022（04）：113-116.