基于GIS技術在城市景觀設計中的應用

曹恒

摘 要：隨著我國科技的不斷發展，近年來我國在GIS技術的應用方面取得了較大的成就，GIS技術也應用于生產生活中的各個方面。在城市景觀設計中應用GIS技術具有明顯的優勢。本文首先簡單闡述GIS的基本情況，進而分析GIS技術在城市景觀設計中的應用，并指出其優勢所在。

關鍵詞：GIS技術 城市景觀 設計 應用

隨著我國城市化進程的不斷加快，我國城市的數量正在不斷增多。城市景觀作為城市的重要標志，是衡量城市發展水平的重要指標之一，同時對于展現城市風采具有重要的作用。而城市地理信息則是做好城市景觀設計的重要基礎。GIS技術在這其中發揮了重要的作用。

1.GIS技術簡述

GIS技術，全稱為Geographic Information System，又稱地理信息系統，是一種在計算機硬件與軟件同時支持下運作的、涵蓋了地球表層空間中的重要地理信息的系統。GIS技術在各類規劃設計的工作中應用非常廣泛，也為各類規劃設計工作提供了諸多便利。GIS技術包含了以下四個流程。首先是信息的獲取與輸入。技術人員首先獲取了地球表層的相關地理信息，并將其輸入到相應的系統中，作為數據分析的重要來源。其次是數據儲存與管理。地理信息系統所涵蓋的地理信息非常龐雜，因此其所需要的地理數據也非常的多。在輸入到系統后技術人員將面臨的重要問題便是對數據進行儲存與管理，以便日后的使用。GIS系統中所儲存的數據信息往往并不能為技術人員所直接使用，需要經過數據分析與轉換的過程。由于在第一階段技術人員收集到的是客觀的地理數據與信息，而人們在進行規劃設計工作時往往要考慮更多因素的影響，因此并不能直接使用相關的地理信息與數據。技術人員需要根據相應的要求對GIS系統內儲存的信息與數據進行轉換、分析，為最終的分析結果輸入做好充分的準備。在完成上述三步后，技術人員便能得出一個較為直觀、準確的分析結果，并可以將結果輸出，為人們規劃設計所用。當前GIS技術在我國的發展隨著我國科技水平的不斷提高而得到較好的發展。在應用方面，GIS技術除了在城市景觀設計中有較為廣泛的應用，在基本農田保護區的劃定方面也發揮了不可磨滅的作用。

2.GIS技術在城市景觀設計中的應用

2.1國內外GIS技術在城市景觀設計應用的歷史

當前業內普遍認為，美國著名的土地及景觀規劃師、景觀設計師伊安·麥克哈格于上世紀60年代提出的適應性分析模型對于GIS技術在土地規劃與城市景觀設計中發揮了重要的作用。適應性分析模型的核心觀點是技術人員應在收集當地的自然地理環境信息與人文地理環境信息，包括地形、氣候、水文以及政治經濟等條件后，根據當地的實際發展需要與發展前景，判斷該地是否適宜進行某種土地規劃。麥克哈格在此適應性分析模型中提出的千層餅圖式，與當前GIS系統普遍使用的分析模式較為一致。由此可知，麥克哈格對于GIS技術的發展與應用起到了重要的作用。根據此模型的相關觀點，技術人員應首先收集相關的地理信息與數據，以便建立系統的圖層。在現成的GIS系統中，所要收集的自然地理環境數據與人文地理環境數據能夠直接被應用過來；且技術人員可以根據實際需要判斷圖層是否需要拆分并設置為可視化。在完成信息收集與輸入后，技術人員要結合本次分析的主題進行詳細的分析，根據不同的要求對相關的地理信息進行標記，以便輸出。最后便可生成相應的分析數據。

就目前GIS技術在人們生產生活中的應用而言，美國的發展顯然較為成熟。美國威斯康星州立大學麥迪遜分校一景觀學教授曾主持了一項目，該項目為密歇根半島東端景觀變遷分析。研究團隊充分利用GIS技術對該研究項目進行研究與分析，并最終得出了較為成熟的結論。我國目前也正在逐步擴大GIS技術的應用范圍。其中部分省市已經開始使用GIS技術對本城市的景觀設計進行規劃分析。在未來，隨著科學技術的不斷發展與普及，GIS技術將能夠獲得更大的發展空間。

2.2GIS技術在城市景觀設計中應用

GIS技術在城市景觀設計中能夠得以應用的一個重要前提是GIS系統已被建立且數據信息以及分析過程等較為完善。因此，在談及GIS技術在城市景觀設計中如何應用必須首先建立并不斷完善GIS系統。上文已經論述了完善的GIS系統應涵蓋的四個過程，在此不再贅述。

在接到研究分析項目時，技術人員應當考慮的一個重要問題是如何選擇GIS系統內儲存的信息。GIS系統為我們提供了一個非常全面且龐雜的數據庫，而我們每次對城市景觀設計進行規劃分析時往往并不需要用到所有的信息，這就涉及到一個信息篩選的問題了。信息篩選的質量將會嚴重影響到最后結果分析的質量。因此在進行信息篩選時，技術人員應當緊密結合本次分析的目的與研究需要，選擇合適的、全面的信息進行分析。為此，技術人員在進行信息篩選前應當對本次的分析主題進行徹底的剖析，明確本次分析的目的，并確定繪圖的主題，以便在篩選信息的過程中能夠突出重點。對主題的分析將會成為技術人員分析的重要引領。因此這一步的工作不能省，也不能馬虎。

篩選了合適的地理信息后，技術人員緊接著要對收集到的信息進行分析。分析過程包含了技術人員對數據進行轉換的過程。在此過程中，技術人員要注意綜合運用不同的分析模型與技術，例如適應性分析模型、居民可達性分析以及環境廊道劃分等，使得分析結果更為全面與準確。

得出分析結果后技術人員就可以將相應的分析結果輸出，并進行繪圖。在繪圖時，技術人員要注意結合分析主題的需要，有意識地突出相應的重點，以便為日后的征集與修改意見所用。

3.GIS技術在城市景觀設計中應用的優勢

3.1GIS系統信息全面

GIS技術在城市景觀設計中應用的優勢首先體現在GIS系統信息的全面性上。GIS系統作為一種涵蓋了地球表層相關地理環境信息與數據的系統，其本身就具有全面性的特征。當前隨著我國城市化進程的不斷加快，各類城市得到了快速的發展。在此過程中也凸顯了諸多問題。其中城市規劃不合理導致后續的城市病等問題較為突出。產生這一現象的主要原因之一便是城市發展速度過快，城市規劃沒有結合GIS技術，導致了城市規劃不合理。由于城市發展速度快，加上城市快速發展要求著基礎設施建設的速度也要快，城市建設者往往缺乏充分的時間對城市景觀規劃進行充分的考慮，也就導致了當前我國許多城市景觀出現了千篇一律的現象。應用全面的地理信息系統，將為我國城市景觀設計與規劃提供良好的意見與建議，也能夠提升我國城市景觀設計的質量，進而提高城市發展的質量，具有重要的作用。

盡管技術人員在進行實際的GIS技術應用過程中往往并不需要所有的地理信息，但是GIS系統信息的全面性切實為技術人員進行項目分析提供了良好的條件與基礎。此外，GIS技術在應用過程中的全面性還體現在GIS技術具備強大的信息加工與分析轉換的能力。這在很大程度上提升了分析結果的準確性與科學性，為城市的規劃設計提供了良好的條件。技術人員項目分析過程的質量對于最終結果質量的高低具有決定性的作用。因此，GIS技術強大的轉換與分析能力為人們得到科學的分析結果提供了直接的幫助。

3.2GIS技術更直觀

GIS技術為技術人員提供了直觀的畫面。在地理信息系統面世以前，技術人員要對城市的規劃進行分析工作時，只有簡單的平面地圖可供使用。而簡單的平面地圖顯然是不直觀的。這一材料一方面限制了技術人員進一步的深入分析，另一方面也提高了分析與實現模型的難度。GIS系統能夠將相應的圖形展現給技術人員，技術人員在分析與轉換數據的過程中能夠更為充分地把握場地的信息，從而得出更合理的分析結論。

此外，GIS技術的直觀性也為降低技術人員的分析成本發揮了重要的作用。在運用傳統的定性分析方法過程中，技術人員由于無法得到實時的空間立體圖形而無法對當地的具體情況有一個較為準確的把握。但是GIS技術為技術人員的這種需要提供了切實的保障。GIS技術為技術人員提供了直觀的立體圖形，這在很大程度上提高了技術人員的工作效率，也就進一步降低了分析工作的成本。GIS技術的直觀性一方面能夠為技術人員提供實時的立體圖形，使得他們對現場的環境有一個較為準確的把握與認知；另一方面也能夠提醒技術人員要結合實際的情況進行合理的規劃與布置，以免出現規劃不合理導致需要重新規劃的現象，產生重復成本的問題。

3.3有利于降低模型的實現難度

城市在發展的過程中往往會受到來自資金的限制。城市景觀設計作為城市基礎設施建設的一個重要組成部分，在設計與實現的過程中也會受到資金的限制。因此，成本成為了許多城市建設者首要考慮的問題。GIS技術在直觀性方面為技術人員的分析工作提供了非常大的便利，其直觀性也有利于技術人員更快地完成相關的分析工作，進而提高他們的工作效率。效率的提高意味著成本的降低。因此，GIS技術在有利于降低模型的實現難度方面首先體現為GIS技術有利于降低技術人員成本，在資金方面降低實現模型的難度。

GIS技術有利于降低模型的實現難度還體現在其具有空間定性的能力與特點。相較于傳統的定性分析方法而言，GIS技術更加直觀，為技術人員提供大量的空間立體分析數據與結論，能夠讓技術人員在分析過程中對模型實現具備一定的認知。同時，GIS技術運用了計算機硬件與軟件的同時運行，其準確性與科學性較傳統分析方法得到了更大的提升與保障，為分析結果的準確性提供了堅實的基礎。而準確的分析結果也為實現模型難度的進一步降低作出了一定的貢獻。因此，GIS技術在城市景觀設計方面的應用不僅能夠提高其科學性與準確性，還能夠降低其成本，為實現模型進一步降低

難度。

總而言之，GIS技術對于城市景觀設計而言，相較于傳統的定性分析方法，其優勢更為明顯，對于提高其工作效率等方面也具有更加良好的作用。在當前一切事情都重視效率的社會背景下，GIS技術應用于城市景觀設計方面無疑是錦上添花，使得城市的景觀設計更加貼合該城市發展的需要，也能夠更好地體現城市的特色與風采。

4.結束語

隨著我國社會經濟與科學技術的不斷發展，在未來的發展階段中，我國的城市將會進一步加快發展的步伐，由此產生的城市景觀規劃與設計問題也就更加突出了。GIS技術也將會在未來引起人們更多的重視與研究。當前我國城市景觀設計呈現出千篇一律的現象。也就是說，城市景觀設計并沒有很好地發揮其應有的作用，沒有很好地凸顯城市的特色與人文情懷。GIS技術在城市景觀設計中的應用能夠有效彌補這一缺陷，為提高城市的發展質量發揮重要的作用。

一套完善的GIS系統應當包含數據收集與輸入、數據儲存與管理、數據轉換與分析以及分析結果的輸出。其中數據的收集與輸入對于后續的工作具有重要的影響。當前在GIS系統較為完善的背景下，技術人員在進行城市景觀設計與GIS技術的結合過程中可以直接使用GIS系統內的數據。在利用GIS進行城市景觀設計時，設計人員應當遵循一定的步驟進行。對所要分析的主題進行徹底的剖析有利于技術人員選擇合適的數據類型以及合適的分析方法進行分析，也能夠有效提高數據分析結果的準確性與科學性。在選用分析方法時，技術人員要注意做到實事求是，結合實際需要選用，盡可能使得分析結果全面

可靠。

GIS技術在城市景觀設計方面的應用較傳統的分析方法而言顯然更加具有優勢。其全面性的信息為技術人員開展分析工作提供了諸多便利；其直觀性直接提高了技術人員的工作效率，從而降低了分析成本以及模型的實現難度，具有多重效果。GIS技術在未來的發展過程中應用范圍將會更加廣闊。

參考文獻：

[1] 扈軍. 基于GIS的聲景分析及聲景圖制作研究[D].浙江大學，2015.

[2] 岳峰. 風景園林規劃設計領域GIS的應用研究進展[D].華中科技大學，2015.

[3] 尚琴. 景觀生態規劃中GIS技術的應用[D].西安建筑科技大學，2014.

[4] 伍朝暉. GIS技術在城市公園坡地景觀規劃中的應用探究[D].仲愷農業工程學院，2014.

[5] 賀志軍. GIS在生態城市設計中的應用框架研究[D].哈爾濱工業大學，2012.

[6] 袁飛，趙鵬祥，楊延征.三維GIS技術在城市景觀規劃設計中的應用[J].北方園藝，2012（14）：92-95.

[7] 梅艷霞. 基于GIS的城市綠地景觀格局生態評價[D].浙江農林大學，2012.

[8] 袁飛. GIS在城市景觀規劃設計的應用[D].西北農林科技大學，2012.