GIS在园林中的应用

GIS在园林中的应用

地理信息系统（Geographic Information System或Geo－Information system，G IS）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。它是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具，能够解决各种复杂的地理相关问题，并且工具的集合具有内部联系。本文从GIS在风景园林设计中的应用和GIS在城市绿地系统规划与管理中的应用两方面来浅谈GIS在园林中的具体应用。

园林设计的第一步即是“相地”。计成在《园冶》的第一卷中说“相地合宜，构园得体。”可见合适的选址对风景园林规划设计是十分重要的。在以往的项目中, 往往是项目所有者提出建议地点, 规划设计方进行现场调查结果并结合设计人员的规划设计经验, 在主观上确定一处、两处或三处场址, 然后再进行深入调查分析、比较, 最终得出园林设计的场址地点。这样的结果往往不是非常仓促的主观臆断的决定，就是耗时漫长且效率和科学性不高的分析判断。而使用GIS进行基址分析选择,所有分析选择过程清晰高效，并且分析结果十分准确。

运用GIS 技术对场地进行分析,来确定拟建基址是否合适。首先要选择合适的扫描精度, 将研究区域的地形图扫描输入计算机, 要求输入的图像既能满足制图精度, 又尽可能地减少信息量。然后进行图像拼接和裁剪, 生成研究区的地形栅格图像。使用GIS 软件编辑栅格地形图上的等高线、建筑、水体、道路等要素, 用不同的颜色分层分别进行矢量化, 生成不同的图层文件。以地形分析为例，根据规范, 坡度大于25°属于陡坡, 对游人来说存在安全隐患, 而且也不利于景观设施的建设，可建设区域应在坡度小于15°的区域较为合适, ；其次, 优良游览区应该具有充沛的日照条件, 应选择南向坡向区域；第三,优良游览区还应该选择在地面较平坦的地块, 便于建设服务设施, 给游人提供充分的休憩空间, 而且有利于当地管理机构的管理与提供紧急避难、救灾防火等。因此，我们首先在地形图层中提取坡度≤15°区域，然后提取所有的南向坡向，接下来叠加上述两个步骤的图层, 显示全部的坡向为南向坡度≤15°的坡面区域。最后结合现场的勘测结果, 筛选出可作为优良游览区的位置, 建设不同的景点, 形成不同聚合及分散程度的景区景点。

上述地形分析主要运用了GIS 的叠加技术。GIS 的叠加是将两幅地图的几何形状和属性组合在一起而生成输出地图, 两幅地图之一称为输入地图, 另一幅称为叠加地图, 输出地图的几何形状或空间数据代表输入和叠加地图要素的几何学交集。相叠加的地图要素必须是经过空间匹配过的, 基于相同的坐标系统。GIS 的叠加分析在基址选择上体现了高效、精准、便捷的巨大优势。运用层的叠加功能，园林设计师可以得到具有多重属性的新层。这种技术在风景区规划过程中，可以通过对用地不同属性的分解与统计，形成专题图层，再根据不同的专题图层进行用地开发的适宜性评论，从而为规划提供依据。利用不同时期的遥控图像，通过GIS软件的叠加分析，我们还可以对区域绿地变迁、城市绿地发展、风景园林建设进行动态监测，这对于促进城市绿化、控制绿地流失、创造美好丰富的大地景观、建设和谐的人居环境具有重要意义。

同时，缓冲区分析、数字地形模型分析、网络分析等GIS所具有的强大分析功能，也能使园林设计师能在复杂的数据集合中提取有用的信息，用于风景区景点的选址、保护区范围的划定、游览线路的选择、旅游设施的布点等规划设计过程，并绘制各种分析图件。

“相地”除了确定园林规划设计区域外, 还包括园林设计区域的空间数据库的建立与空间分析。GIS为风景园林专业人员提供了直观而理性的空间分析工具。通过GIS对RS、GPS 等收集的各种资料对进行不同领域的信息提取分析，园林设计师可以在风景评价和规划中建立所需的空间数据库（包括基于矢量的要素的有序集合、网络、地形和其他地表、测量数据

集、其他类型数据以及地址、地名和制图信息等），并可以对各种信息进行提取查询，将反映基地的各种景观要素信息进行统计，对各地图要素进行操作、编辑、提取和输出。利用GIS的数字地形模型，园林设计者可以进行地表的三维模拟与显示，并能进行不同视点（或景点）的可视性分析，为景点的选址和最佳游线的选择提供视觉分析依据。

随着现代信息技术的快速发展,GIS、RS（遥感）和GPS（全球定位系统）技术在城市绿地规划管理方面也得到了广泛的应用。专业人士能在在计算机实现技术和方法上采用构件式GIS开发,利用关键字来联接空间数据和属性数据、实现地图对象编辑一体化,并生成索引图,使其使用起来更为方便。利用GIS城市绿化管理系统进行地图操作、编辑、查询、统计报表输出等工作，是各种层次类型的园林资源管理人员都能完成的；而对于城市规划人士而言，GIS是一种更为直观的反映各类资料现状也能更为简单的进行编辑操作的计算机设计方式。可以说，它是一种很实用且颇具亲和力的信息管理系统。

利用GIS城市绿化管理系统进行城市绿地规划管理，包含了一系列的操作内容。进行规划或管理的第一步往往是资料的收集，我们在管理一个城市的绿化系统的时候，要对该地区的各方面的基本情况有充分的了解，地理方面的，生态方面的，气候方面的，人文历史方面的，用地现状方面的……这些要素都能或多或少的成为规划和管理的依据。GIS系统强大的采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，为城市绿地系统的管理与规划提供了不少助力。

最基本的是地形图的收集，一般收集一定时间段内固定比例的地形图若干，覆盖了该地区的所有地段。这一系列的地形图，不但能了解地理地貌及用地分区上的现状，还能反映该地区关于这些基本情况的时空变化。接下来是历年绿化、养护档案资料的收集,从中了解绿化情况,主要树种、灌木、分布、面积、树龄等,包括绿化面积、树种、行道树、庭院树、防护树、园林生产用地、公园情况及居民区绿化情况等。详细的绿化情况有道路绿化，指的是道路名称、长宽度、路面结构、道路两旁及分隔带内栽植树木、花草以及护路林、路心池和绿地内的栏杆、园林小品等。公共绿地:包括公园、小游园、路旁开放式绿地、风景名胜及单位对外开放的小游园、花园。专用绿地:包括单位行道树、绿地、花坛、小游园、花园、散生树木及片林等。防护林地是指城市中具有卫生、隔离和安全防护功能的绿化用地，包括城市卫生隔离带、道路防护绿地、城市高压走廊绿带、防风林、城市组团隔离带等。生产绿地:包括苗圃、花圃、温室及建成区内的林场、果园等。住宅小区和庭院绿化:内容主要有小区道路绿化、小游园、花园、花坛、宅旁地、垂直绿化,以及居民庭院的散生树木。古树名木的具体位置、树种、树龄、生长状况、管理单位以及现在的保护措施等。过去收集整理好的的各种绿化资料也是我们所需要的，其将成为整理资料时的重要参考依据再接下来就是根据收集整理得到的绿化资料和地形图确立实地调研路线和调查方案。按照现行的《园林绿化条例和技术标准》,统一方法和标准,分组进行调查，并根据调查方案编制各种调查用表,附表等。利用地形图实地调查，按单位,把各绿地、树、灌木、小品等,确定地形图上的位置,并量出覆盖面积,将树种、树高、冠幅、小品类型、个数等内容填在各相应表格内。

整理调查时所填的各种表格,汇总,并按单位建立DBF数据库。把每一张调查用的地形图扫描矢量化,完成之后进行地形图或矢量图的拼接。把收集的地形图在Photoshop中拼在一起,并利用相关工具调整使其达到最清晰状况并保存成为图片格式，或把矢量化后的地形图拼接在一起。接下来把拼好的矢量图按实地直角坐标加入控制点，并把矢量好的数据输出成TSF 格式。在GIS中调入该TSF文件,进行编辑。拼好的矢量图也可用来建立各种专题,如面状专题和地物类专题,

加入控制点和编号之后，要进行数据库的连接。连接好的数据库将十分有利于资料信息的查询。数据的查询方式是多样的，这样更有利于我们的规划时对资料的提取和利用。一种

是由图查表，选中单位专题,点击要查询的单位面,在窗口出现一个与该单位相对应的窗口数据库,反映该单位的绿化情况,实现数据与地面一一对应关系。在编辑某一树种的情况下,选中整个专题窗口,就在状态栏中显示出该单位内该树的总株数和分布情况。选中某一地物类专题,点出该专题中的地物,可显示该地物的一切情况,如所属单位、植树时间、树高等内容。另一种是由表查图，点击数据库工具,显示出该单位的全部绿化数据,选中某一数据,点击由表查图工具,可显示该单位的位置总面积、绿化面积、覆盖面积、各树种的数量等情况。在数据库可进行各种统计、排序等功能。

在系统中经过拓扑的各种面状地物,计算机可自动生成其面积,也可用工具栏中的多点间距离可量出两点或多点间的距离。用工具格中的多点间距离可量出两点或多点间的距离。同时，在数据库中可根据要求,直接统计所要的各种数据,并可打印出统计表。经过图名、图框的修饰,可按不同的比例输出各种园林绿化专题图。可在系统中直接进行规划,由于系统显示的矢量图与实地成一定的比例,所以可以看出实际效果。

城市园林绿化管理信息量巨大，并且数据类型多，包括地质、测绘、遥感、规划设计、建设施工和养护管理等多方面的信息数据。数据载体有文件资料、表格及图像等形式。应用GIS的信息管理系统进行规划和管理，各种资料能被充分有效利用，绿化管理工作的效率高，资源投入合理；能及时、准确、动态地获取城市绿地资源的现状及其变化情况；拥有实时数据更新，能进行合理的空间分析。从而实现城市园林绿化的动态监测与管理及科学的规划与布局。

GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效地数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。其中，通过地理空间分析能产生常规方法难以获得的重要信息，实现在系统支持下的地理过程动态模拟和决策支持，这既是GIS的核心，也是GIS 的重要贡献。应用GIS进行规划设计，收集的资料全面详尽，分析全面、客观、有效，规划资料、分析信息、最后结果的可视化及制图的质、量以及规划资料的管理和实施更具优势，更加便利。GIS技术在园林相关领域是一种十分便利十分具有前瞻性的新技术，值得我们去探索、应用和发展。

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