園林景觀規(guī)劃前期準備中3S技術的運用研究

崔文妍 陳萍

摘 要：文章把重點放在規(guī)劃上進行探討，在3S 技術迅猛發(fā)展、應用條件日趨成熟的今天，RS、GPS分別在規(guī)劃設計前期給予項目精準的位置數據和空間數據支持，大大減少了人力物力投入，降低了設計師門檻，間接促進行業(yè)發(fā)展。GIS則運用于數據的處理加工和分析歸類。技術的發(fā)展與園林景觀規(guī)劃設計行業(yè)不斷往科學、正規(guī)的方向發(fā)展的整體需求高度契合，不斷將學科向更加規(guī)范的發(fā)展方向推進。

關鍵詞：3S技術;景觀;園林規(guī)劃設計

一、3S技術簡介

3S技術由遙感技術（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）三者集成的計算機技術。

RS即遙感技術，是指非接觸的、遠距離的探測技術。具體到園林行業(yè)中，它能夠以低成本探查出綠地、植物資源、水體、建筑的地理位置及其在某種屬性上的變化，這些數據的變化可以是空間上的，也可以是時間上的。

地理信息系統(tǒng)，也叫GIS。GIS是一個不斷發(fā)展的概念，已經滲透到各行各業(yè)，如測繪、交通、農業(yè)、公安、環(huán)保、城建等。通過數據采集、輸入、編輯、存儲完成規(guī)劃制圖。GIS可以將遙感技術、全球定位系統(tǒng)獲得的數據進行處理，構建對應的數據庫。GIS空間分析是基于處理對象的位置和形態(tài)特征的空間數據分析技術。在園林規(guī)劃設計時，設計人員可以利用GIS進行查詢分析、位置分析、趨勢分析、模式研究、模擬分析等[1]。

GPS也叫全球定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)可以為用戶提供精準的導航服務以及位置、速度等信息。GPS使用成本低、精度高，在民用領域應用廣泛。GPS可以顯示的范圍很廣，大到世界地圖小到城市街區(qū)，都可以清晰準確地顯示[1]。在園林規(guī)劃中，GPS可以直接測定控制點坐標。系統(tǒng)根據精準的控制點坐標，快速地測定規(guī)劃區(qū)域。設計人員可以利用GPS進行高程、地理信息等方面的調查，并繪制成電子地圖，精確快速地測量出規(guī)劃地區(qū)以及重要景觀要素的范圍、高程和位置等，然后輸出各種比例的圖紙[2]，用于園林規(guī)劃設計的各類分析。

二、園林規(guī)劃設計

（一）園林景觀規(guī)劃設計簡介

園林景觀規(guī)劃設計實際上是對特定的場地進行科學的園林布局，需要對建筑、水體、植物、道路、豎向五個方面進行規(guī)劃設計。總體來說，包括綠地規(guī)劃和綠地設計兩個方面。綠地規(guī)劃主要確定園林的屬性、建設性質及其未來發(fā)展的方向與規(guī)模，還包括規(guī)劃綠地設計內容、綠色基礎設施建設、項目投資等活動[2]。

雖然園林綠地規(guī)劃是按照一定的布局進行的，但是僅僅依靠布局并不能營造優(yōu)美舒適的環(huán)境，還需要通過綠地設計給人帶來“雖由人作，宛自天開”的感覺，由園林綠地規(guī)劃來確定園林的規(guī)模以及未來的方向。在規(guī)劃和制定好大致方針策略之后，進行園林設計的填充，使得空間地塊逐漸豐滿。本文重點探討3S技術在規(guī)劃方面的幾點作用。

（二）園林景觀規(guī)劃設計的新趨勢

園林規(guī)劃技術經過幾十年的發(fā)展，呈現出許多與古代迥然不同的學科新內涵。以前，造園者相地合宜、巧于因借，多是在小尺度上將有限的空間安排得合理得當。這是一種審美意識的具象化，而非科學的設計、統(tǒng)籌與規(guī)劃。當然，也有北魏洛陽城、洛陽避暑山莊、西湖這種大尺度的規(guī)劃設計，還有很多作品兼具美感以及科學性，但終究是結果而非目的。

現在，“園林”“景觀”從小尺度的公園、街頭綠地設計轉變?yōu)橐绘?zhèn)、一城、一市的大尺度規(guī)劃設計。這樣一來，原本借景、漏景的處理手法，走訪探查的調研方式，顯得有些捉襟見肘，不能很好地滿足新時代對于這個學科的要求。除了要求園林景觀從業(yè)者探索新領域、學習新知識，還要求他們熟練掌握更多現代化的設計工具，為設計師們提供幫助。

在這種背景下，3S技術運用于園林景觀規(guī)劃設計是大勢所趨。

三、3S技術對于規(guī)劃前期分析準備的幫助

雖然園林景觀經歷了長期的發(fā)展，但“相地合宜，構園得體”仍是園林景觀設計的主旨。如何“合宜”，如何“得體”，在漫長的以主觀體驗為主的實踐中，形成了一套科學的方法。

在園林的規(guī)劃與設計中，運用 GIS提取園林規(guī)劃設計的基礎信息，處理、存儲、更新、管理數據信息[3]。需要GIS相關工作人員對數據庫進行維護與管理，為使用GIS的民眾提供及時的數據更新、查詢以及編輯等服務。這不能說是一勞永逸，但在相當長的一段時間里，這些數據能夠持續(xù)發(fā)揮作用。

實際上，3S技術在園林景觀規(guī)劃設計中起到的作用不勝枚舉，本文僅僅依據對項目前期的數據收集和分析簡要分析3S技術發(fā)揮的一些作用。

（一）RS提供前期位置數據支持

在園林的設計與規(guī)劃中，RS主要通過衛(wèi)星遙感影像的獲取為園林綠地資源提供信息支持。雖然不能代替設計師的現場實地調研，但是精確的圖像信息確實能夠為之后的設計提供平面、高程基礎數據，得出相關區(qū)域在時間和空間上的分布。在此基礎之上，能夠進一步對園林綠地資源的分布狀況、面積、種類與發(fā)展的變化情況等進行有效的分析，科學地為園林景觀規(guī)劃設計提供技術支持。

特別是在市域規(guī)劃的大尺度設計中，能夠像以往一樣窺斑見豹，葉落知秋，這大大提高了設計師的技術門檻，不利于行業(yè)發(fā)展，在總體效率上也得不償失。遙感技術可以通過計算機計算出園林綠化的覆蓋率，打破了傳統(tǒng)技術時效性低、操作難的弊端，遙感技術計算的綠化覆蓋率的準確性也有所提升。

RS數據是主要的空間數據來源，很多ArcGIS軟件是基于RS數據開發(fā)的。然而，單獨的RS衛(wèi)星提供的僅僅是位置信息數據，而更具體的，則需要GPS進行輔助。

（二）GPS提供前期空間數據支持

城市綠地資源調查主要包含兩部分;一方面通過實地調研進行基礎數據采集，另一方面將實地調研的基礎數據進行處理。實地調研的基礎數據包含兩類，一是城市園林綠地的地理位置信息，二是城市綠地的具體屬性信息[4]。空間信息由調研人員通過手持GPS進行采集，屬性信息是由具有一定園林專業(yè)知識的人員進行采集記錄。實地調研的基礎數據先使用AutoCAD進行繪制，然后導入ArcGIS做進一步處理[5]。

河南省樹木資源普查要求每一張樹木圖片自帶GPS信息點，實時上傳，地圖定位，不再需要后期的人工錄入。通過這種方式能簡便快速準確地測定每一棵樹的地理位置，將所有樹木的信息進行統(tǒng)一處理和分析，并將信息做可視化處理，這種資源普查模式相較于傳統(tǒng)測繪手段，不僅極大地提高了效率，而且數據更加精準。

GIS平臺軟件可以選取ArcGIS、SuperMap、MapInfo、MapGIS等。

（三）GIS對于前期數據分析的作用

GIS在風景園林規(guī)劃設計中主要應用于景觀分析評價、綠地規(guī)劃、綠地信息屬性數據庫和信息管理系統(tǒng)的建立、風景園林制圖、風景園林設計等。GIS可以對前期數據進行分析，也可以處理后期結果，在很多領域都發(fā)揮著重要作用，成為人們生產、生活、學習和工作不可或缺的工具。

3S技術普及之前，傳統(tǒng)手段對用地適宜性的評價通常基于對數據的疊加，這種單一的方式具有一定的科學性，也有一定的主觀性，GIS技術的應用避免了主觀因素的影響，能夠更加科學系統(tǒng)地對區(qū)域內各種因素進行評價[6]。GIS技術利用柵格圖層將不同屬性的圖層疊加，通過加權分析，得到適宜性評價結果，使結果更加科學和權威[1]。

空間分析能力是GIS技術最具魅力的功能。在園林規(guī)劃設計中，利用GIS的Topology analysis、Buffer analysis、Overlay analysis等工具，如景觀多樣性與格局分析、土地適宜性與敏感性分析等，對園林結構進行量化與系統(tǒng)分析，以揭示園林的特征與演化機制，從而合理有效地進行園林規(guī)劃設計[1]。利用這些技術，水文、高程、交通，甚至文化、人流都可以融入區(qū)域的規(guī)劃設計。

四、結語

3S技術不僅在前期準備中發(fā)揮作用，事實上，GIS優(yōu)秀的空間分析功能還能在工程設計中大顯身手。IS、GIS能夠在后期養(yǎng)護、防治病蟲害、計算成活率中發(fā)揮重要作用，這里不再贅述[7]。

總的來說，新時代園林景觀規(guī)劃設計向更加規(guī)范、科學的方向發(fā)展是大勢所趨。3S技術使規(guī)劃設計從偏重于主觀體驗轉化為數據分析，符合時代的發(fā)展。可以預見的是，各種軟件、新技術與規(guī)劃設計的結合將會成為今后的潮流。

參考文獻：

[1]徐微.園林規(guī)劃設計中3S技術的運用研究[J]. 中華民居（下旬刊）， 2014（9）：55.

[2]朱華明，張平，張海龍.園林規(guī)劃設計中的3S技術應用[J].北京農業(yè)，2013（27）：38.

[3]劉小平.園林規(guī)劃設計中的3S技術的應用分析[J].江西建材，2013（5）：247-248.

[4]張辛陽.基于3S技術的城市園林綠地調查[J].內蒙古林業(yè)調查設計，2016（4）：53-54.

[5]張俊超.ArcGIS技術在風景園林地形設計中的應用研究[D].北華大學，2018.

[6]張麗翠.中國風景園林規(guī)劃設計領域GIS的應用研究[J].湖北函授大學學報，2016（10）：193-194.

[7]朱麗萍.3S技術在園林綠化病蟲害風險防范中的應用分析[J].南方農業(yè)，2017（32）：117.

作者簡介：

陳萍，碩士生導師，華北水利水電大學建筑學院副教授。研究方向：城市設計、城鄉(xiāng)規(guī)劃。

崔文妍，華北水利水電大學建筑學院研究生。研究方向：景觀生態(tài)。