數字化技術在園林設計中的應用與發展

李燕

摘 要： 數字化和智能化轉型作為園林景觀設計發展的核心趨勢，既要把握好數字化技術、理念應用帶來的機遇，同時也要能夠對傳統園林景觀設計的經驗進行吸收與融合。結合數字化景觀設計的邏輯，以智慧園林景觀設計為方向，采用Rhino+Grasshopper參數化等軟件，對數字化技術在園林景觀設計中的具體應用進行系統探討，為園林景觀設計的優化與發展提供參考。

關鍵詞： 數字化；智慧園林；景觀設計；數字景觀

1 前言

在數字化信息化的今天，科學技術滲透到人類的每一個角落，數碼技術和智能裝備的出現，使人類的生存和環境美學發生了巨大的變化；同時，園林景觀要與時俱進，把數碼技術和風景相結合；從而使得城市園林更加的合理和適宜，從而改善人們的居住品質。隨著時代、環境的變遷，城市的景觀形態日趨復雜，然而，我國的城市綠化信息化水平較低，還沒有建立起數字的學科理論；由于缺乏專業的培訓，使得景觀設計專業的入門門檻較低，對專業的理解程度不一，缺乏扎實的基礎理論；沒有足夠的實際工作，缺少專業的軟件工程師，加之目前工程進度總體上都很短，所以設計師們無法達到古人的水平；從相地、概念、到花圃建設、到最后的落腳點，都需要經過長時間的觀測，才能讓花園的風景接近于圓滿。

2 數字化技術在園林景觀設計應用中的原則

2.1合理性原則

景觀建筑的規劃強調人與物的關系，在當今社會越來越多的社會生活中，恩格斯曾說：「人與人之間的每次成功都不能讓人欣喜若狂，而人類每次取得成功后，都必然會受到應有的懲罰?！乖谝巹澰O計中，要對時間、空間等要素進行綜合考慮，對環境的合理使用與配置，遵循自然法則，挖掘出其最優特性；將不利因素轉變為有利條件，創建可持續的生態環境。

2.2適地性原則

“適地”既是為了適應當地環境，又是為了適應當地的環境而進行的，同時也要考慮到當地的實際情況，采用適當的技術手段；而另一面，是對土地進行適度的改造、利用和保護，分析和評價生態環境、空間特征和歷史文化背景，尋求地域和利用的相似性，并利用地方的物力和物力。對環境的適用性進行評估，主要是尋求空間、生態和文化的合理使用和最優，并對其進行客觀理性的認識，并對其進行系統的系統的開發。

2.3藝術性原則

自古，風景園林除了注重功能上的合理性外，還注重詩詞、繪畫、意蘊的內涵；通過詩詞，繪畫，匾額，楹聯；對園林景觀進行了直觀的點名，在園林中再現了一些前輩的境界和場景；在物質財富的同時，園林與環境的發展也使人的心靈得到了充實和調整，并成為了人們的一種心靈養料。人類對更高品質的追求促使了人類的美學追求，從而使人類的環境更加具有藝術和美學的意義。中國古典庭園所注重的“詩意”與“意蘊”，在現代園林的規劃與設計上也是如此，應從傳統的造園方式入手，采用適當的科技方法，充分地運用現代的景觀要素；要創作出符合當代社會的、大眾喜愛的、符合當代社會的風景。

3數字化技術在智慧園林設計中的具體應用

3.1數字化景觀設計邏輯

在數碼技術發展過程中，軟硬件的不斷升級，使得數字化技術逐漸進入建筑行業，武漢建筑設計研究所于2004年引入了 BIM技術，實現了從平面到立體的轉變，在目前階段，憑借其強勁且持續改進的協作與集成能力；可實現現場分析、模型調整、數字可視化等功能；建筑節能，標準檢驗，資產管理，費用估算等；數碼技術的日益成熟，也為園林規劃設計，建筑施工，園林綠化管理提供了有力的保障；為園林空間建設的技術支持。

隨著數碼技術的發展，人類認識到，利用資料的方法可以對物體的特性進行更好的理解，從而更好地認識到各種因素的關系。那么，如何將數字技術融入到園林的設計之中呢？如何才能彰顯出智慧園林的智能？然而，單純的技術支持還不足以支持景觀設計，景觀設計作為一門專業的系統，其發展不能完全依賴于技術支持；數字化園林的數字化包括數字化規劃設計、建筑施工數字化、園林綠化管理的科學化以及虛擬可視技術的運用；受限于作者的時間、精力和技術的局限性，論文重點對智慧園林的早期規劃與開發過程中的數字技術進行了深入的分析與探討，并在此基礎上構建了數字景觀的設計邏輯（圖1），推動了城市園林的從質到質的轉變。

3.2數字化景觀目標分析基礎

本文通過對園林對象的研究，提出了一種基于三個因素的規劃方法：①在新的城市綠化指標體系中，對不同的綠化對象進行劃分，并對其進行評價。③根據客戶的要求，設計出符合要求的園林設計方案?；趫@林的目的和問題的設計為指導，對立地進行了下一階段的研究。

4數字化景觀設計具體開展

4.1數據來源

資料采集是電子產品的一個關鍵環節，資料的采集方式多種多樣，而隨著軟件和軟件技術的發展，人們可以利用各種方法將原來用于描述空間、平面和生物學特征的特征進行分析。在景觀設計中，要充分掌握好的場所環境，充分地理解和掌握好的環境，就有機會產生一個卓越的設計。然而，由于客戶所提供的場地信息太少，所以必須由設計師自行搜集、整理，以前都是由設計師實地考察、實地勘察等方式來彌補，而如今，設計師們可以借助衛星遙感、航拍影像、地理信息模型等手段進行輔助；利用激光雷達技術和網絡平臺獲取信息，需要衛星遙感、航拍、 GIS模型等大型工程；利用航空激光雷達進行測量，獲得精確的地物資料，而對面積不大、種類不復雜的工程，則可以利用網上采集有關資料，從而大大降低了野外調查和野外調查的工作量；可以節約很多的時間和努力。

4.2技術支撐

4.2.1數據爬取軟件

數據爬取程序主要應用在空間環境信息、人口特征和群體的行為、行為等方面，獲取地圖數據、手機定位數據和 POI數據；社會網絡數據，交通感知數據，以及其他公開數據。

1）萬能的電子制圖下載機（Imaps）

Imaps作為一個特別的軟件，可以從谷歌地圖將小塊的地圖進行無縫的連接，并可以產生準確的地理位置信息；該系統不僅能為國家重點城市的地形圖和地圖提供大量的地圖，而且還引入了3000個國家的行政區劃單元的地圖，并根據不同的幾何形狀和行政區劃的邊界，來決定下載的范圍。一般情況下，此軟件與 Globalmapper共同完成對 Globalmapper的工作，并能以點陣法、向量法等形式的方式進行高精度文檔的處理；由于其操作簡便，因此在文中并未對其進行詳細的說明。

2）全球地圖地圖

GlobalMapper是一款能下載多種資料的軟件，生成點陣圖、等高線、矢量圖，在線編輯、轉換、打印地圖；該系統能夠追蹤 GPS的軌道，計算出區域與距離，并將其映射為一幅地圖，提供高度查詢、視線計算等高級功能。如，北郊森林公園在選址的過程中，綜合使用了該系統，進行了生態空間和視覺空間的繪制，為選址最終確定提供了數據參考。

3）質量地理信息系統

QGIS 可以說是一個簡單的 GIS，具有很少的存儲空間，可以顯示、編輯和分析數據。QGIS系統的主要功能是：對各種 GIS的數據文件進行了支援。支持 GIS基礎資料的編輯修改等基礎工作，支持地圖創建，支持插件的功能擴充。

4.2.2數字化分析軟件

該系統的主要功能是對環境進行定量的分析和仿真。利用自然法則轉換為計算機編程，對自然和生態的動力學進行了動態的仿真，從而實現了對自然的自然的規劃和設計；這一類型的軟件有 GIS、 EcotectAnalysis、 Rhino+ Grasshopper等，因為 Rhino+ Grasshopper更易于上手，與計算機相匹配，計算起來更加順暢。

Grasshopper （ GH）是一個以 Rhino為基礎開發的一個可視化程序語言，是一款以 Rhino為基礎開發的插件，是一款非常有用的應用程序和數碼設計的軟件，在互動設計方面也有一定的用途。與常規的園林規劃方法比較，利用 GH進行景觀設計具有兩個顯著的特征：第一，它能自動生成模型、視頻和動畫等可視化的方案。二是由具有一定編程能力的設計者和有關專家編制的算法，能夠實現重復、重復、邏輯進化、更改參數等多種方法，從而大大地提升了設計者的工作能力。

4.2.3數字化輔助設計軟件

CAD， Photoshop， Lumion等數碼輔助設計；Rhino等，在園林規劃的時候，主要是協助完成地圖的建模和效果，使方案的設計呈現出更為漂亮的外觀；制作建筑圖紙和樣板有助于推動工程的進展。在景觀建筑的三維規劃中， AutoCAD的應用范圍包括二維繪圖、詳細繪制、生成平面圖和工程圖。另外， AutoCAD輸出的 dwg也可以與其它的程序相兼容。在景觀設計中， Photoshop和 Lumion的主要功能是進行效果圖的繪制和呈現， Lumion還能通過制作視頻來增強圖形的美感而不是人工進行，從而大大的提高了工作的效率。AdobeIllustrator、 AdobeInDesign將其應用到景觀設計和設計中，作為項目結果的演示。

5 結 語

數字景觀設計是隨著數字社會的發展而發展起來的，它的本質就是依靠人文的智能利用科學技術的智能來實現城市的生態智能。數字是一種技術智能的表現，是智能建筑的技術方法。

從智慧園林的角度出發，結合景觀設計的前期資料收集，景觀目標分析，現場環境分析；通過對方案設計、方案調整、方案成果展示等數字設計的設計思路，把數字技術引入到園林設計中。根據具體的數據采集方式，使用 GIS和開放源碼的數據庫；獲取早期分析所需要的各種數據，如：社會、地理、空間等；根據景觀類型、國家規范、甲方要求等因素，對景觀對象（景觀要求）進行分析；利用 Rhino與 Grasshopper構建 GIS的立地環境，對其進行了詳細的分析，并對其主要特點進行了研究，并對其進行了顯性和隱蔽性的分析；找出問題所在，充分發揮其優點與缺點，挖掘出其特點，并依據其專業的設計與實踐，對其進行規劃與修改。

參考文獻

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