基于 GIS分析的景观规划设计初探

刘鹤

中工武大设计研究有限公司 湖北省 武汉 430000

摘 要：目前GIS在规划设计行业的应用越来越广泛，但在景观行业应用发展较慢。本文旨在通过GIS的地形分析构建技术、水文径流分析技术、叠加分析技术三个方面，探索GIS分析在实际景观规划设计项目应用上的可能性。

关键词：GIS；景观；设计

1前言

GIS技术的应用和发展，为社会诸多行业与领域发展带来了机遇，同时这也是一个发展趋势。GIS在应用于景观规划设计过程中，也为其带来了不少的新的思路和方法。但是，GIS在景观场地分析的应用研究还很稚嫩，对任何一个景观设计师来说，GIS技术都是一项具有挑战性的工作。理论和技术方面都需要进一步研究探讨。在此前提基础上进行GIS多因子分析及三维化的研究，利于提升实际景观项目的科学技术含量。

2研究过程

首先，选取具有典型性的实际项目，直观体现GIS分析在项目上的应用。将GIS地形分析技术应用于项目前期分析阶段；将GIS水文径流分析应用在水系连通工程的工程设计阶段；将GIS多因子叠加分析应用到观景平台、服务建筑的选址。

本项目的研究实现需要相关配套软件以及相应的设备配置，在软件方面，从基础绘图软件（如AutoCad），核心分析软件（ArcGis10.2），表现类软件（Adobe Photoshop），各软件层面进行细致的梯次配置。

3.主要研究内容

3.1 GIS地形分析和构建技术及三维可视化表达

景观规划设计经常使用ArcGis对场地进行分析，常用到的包括高程、坡度、坡向分析。该三项分析为景观规划设计常用的基础分析。将该三项分析通过ArcScene三维立体的表达，可以更加直观的体现场地的地形地貌。

3.2 水文径流分析在水系连通工程上的应用

浙八味本草园项目位于浙江义乌德胜古韵精品线的终点，设计围绕浙八味中药种植核心功能，形成“医、养、游、观、吃、住”一体的田园综合体。 项目总规划用地面积约 6000 亩。水系连通工程是该项目的一个重点专项工程。目前项目范围内有多处水域、塘，旨在通过水系连通工程构建天然活水系统。

基于GIS的水文径流分析，对水系连通工程中人工水系的选线的步骤如下：

（1）基础数据准备:获取场地原始高程信息文件（高程点或登高线测量），本项目测量图是由甲方提供。

由CAD地形图生成DEM(数字高程模型（Digital Elevation Model)简称DEM，即地形表面形态的数字化表达):整理CAD地形图，提取出高程点或等高线图层。将高程信息图层导入ArcMap，生成TIN（不规则三角网triangular irregular network），然后由TIN转成DEM。

（3）基于DEM的水文径流分析

首先，通过GIS分析流程：填挖分析——流向分析——计算流水累积量——提取径流分析网络。

然后，将径流分析图插入CAD方案设计图中，以径流线为依据，描绘人工水体的走向。将勾绘出的水系图单独提取，生成一个单独的水网CAD文件。

最后，构建三维可视化分析模型，基于ArcScene软件，利用TIN建立地表模型。然后导入水系图元素，将其浮动到地表面。

通过GIS模拟水文径流的路径，使水系连通的线路尽量与水文径流的路径重合，基于此设计出来的水系连通图，切实符合山水地貌，减少土方开发，通过水的重力流就能实现天然活水系统。

3.3 利用GIS多因子叠加分析进行观景平台、活动场地的选址。

本分析基于恩施青云崖极限运动公园项目，该项目位于恩施青云崖旅游度假区的东偏北，为度假区两翼之一的山地极限运动区板块，主导功能包括极限运动体验、休闲运动体验。ATV全地形车赛道全程7692m,半程3846m，平均宽度为3米，是该片区主打的极限运动项目。

沿ATV赛道周边需要布置观景平台、活动项目场地，本研究旨在通过，高程、坡度、视域分析，为观景平台、项目活动场地进行选址，后期的项目布置设计可以基于此选址进行布置。

（1）基础数据准备：获取场地原始高程信息文件（本项目采用1:1000CAD测量图）

（2）数据转换：由CAD测量图生成TIN，由TIN转换成栅格地表面。

（3）进行高程、坡度、距离缓冲区分析

①对地形坡度的评价。

由于观景平台、活动场地对坡度要求不高，有坡度的地形反而更有利于营造环境，因此确定允许建设的坡度范围为30度以下，具体评级如下（坡度越平，等级越高）：坡度在0-7度，分级5；坡度在7-15度，分级4；坡度在15-30度，分级3；坡度在30-40度，分级2；坡度在40度以上，分级1。

软件操作步骤为：首先对栅格地表面数据的坡度分析，然后基于坡度评级对地形坡度进行重分类，分为1-5级，生成新的坡度分级图。

②对地形高程的评价

研究区域地形起伏较大，高程范围从760-1436，考虑到在风景区内高程越高，视线效果越佳，感受越好。确定1280-1436米为视觉更好的区域。具体评级如下（高程越高，视线越好等级越高）：高程在1360-1450，分级为5；高程在1280-1360，分级为4；高程在1200-1280，分级为3；高程在1100-1200，分级为2；高程在760-1100，分级为1。

软件操作步骤与坡度分析类似为：按照高程评级对地形高程进行重分类，分为1-5级，生成新的高程分级图。

③交通便捷性评价--计算缓冲区

以赛道周边60m为赛道的影响覆盖范围，使景观平台和项目活动场地，尽量在赛道周边60m范围以内。运行缓冲区向导，将缓冲区距离设置为60m,

(4)栅格叠加分析

前面对坡度、高程、距离各单因子进行了评价，得到了栅格评价图，接下来要对所有单因素评价的栅格数据作叠加运算，得到综合评价图。通过叠加分析中的加权总和分析，计算完成加权评价图。

（5）划分适宜性等级

基于前面生成的加权评价图，将适宜性等级进行评价分级，如下：定义评价分值15.2-16，为Ⅰ级，最适宜；评价分值14.7-15.2，为Ⅱ级，适宜；评价分值14.2-14.7，为Ⅲ级，比较适宜；评价分值13.7-14.2，为Ⅳ级，有限制条件适宜；评价分值12.8-13.7，为Ⅴ级，不适宜。

软件操作步骤为：按照适宜性等级进行重分类，分为1-5级，生成新的适宜性分级图。

基于适宜性分级图，判读最适宜建设观景平台和活动项目场地的位置。选取了12处适宜布置观景平台和项目活动场地。

（6）对判读的观景平台的点，进行视域分析论证。

逐点对12处观察点进行GIS视域分析。然后通过视域分析对比可以判断出最适宜当做观景平台的点有1、3、4、5、6、7、8、9、10、11。且1-12均有条件作为项目活动场地。

基于多因子叠加分析的观景点、项目活动场地选址，给景观规划设计方法提供了新的思路。尤其是在规模比较大的景观规划项目中，我们可以不只依靠设计师的定性判读，来决定各个项目的选址位置。可以通过更多因素的判读（如高程、坡度、坡向、便捷性、可视性等等），这些多因子的叠加，给了我们景观设计更多定量的基础依据。

4、总结

本文从地形构建、水系连通、以及叠加分析三个方面，是对GIS在景观规划上面的应用的一个初探。GIS分析在景观规划上面的应用，有利于快速直观反映场地地貌特征，有助于景观方案设计；有利于使我们站在科学合理性的角度进行规划设计；有利于提前发现方案问题，并给业主最佳的设计方案。