GIS技术在景观视觉分析中的应用
GIS在城市景观规划设计项目中的应用
GIS在城市景观规划设计项目中的应用摘要：本文首先概述了GIS，然后分析了GIS对城市景观规划起到指导与支持作用和GIS在规划设计中的作用，最后综述了GIS 在城市景观规划设计项目中的具体应用和实际应用分析。
关键词：GIS ；城市景观；规划设计项目；应用景观规划设计是为了满足人们休闲、娱乐、生产、生活的需要，以自然景观为主体结合人工造景手法而创造出空间景观环境的过程。
当代的规划设计主要是人为中心，注重生态环境的保护与自然资源的合理开发。
在规划时应根据不同的设计空间区域而采取有针对性的研究计划。
因此，对于空间数据的有效分析在景观规划设计过程中就显得尤为必要了，而规划设计师也通过各种相关的技术手法来完成该项操作。
地理信息系统(Geographical Information System，GIS)是一种管理与分析空间数据的计算机应用系统。
当前已发展成为一门综合计算机科学、空间信息科学、自然资源与环境科学等领域的比较完善的学科。
GIS的空间分析与三维可视化功能对研究区空间数据的分析与可视化表达提供了有效的工具，在城市景观规划设计中有广泛应用。
1 GIS概述GIS(Geographic information system)是在计算机支持下，对空间数据进行采集、存储、检索、运算、显示和分析的管理系统。
GIS的核心功能在于它的分析与管理，GIS一般可以完成空间信息测量分析、统计分析、地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲分析和决策分析等，不同的软件系统可能侧重于不同的功能。
GIS管理的数据可以分成两大类：(1)空间数据用来定义形状、位置和空间关系等地理特征。
对这类数据的管理是GIS与其它数据库系统的主要区别。
(2)属性数据用来定义空间数据所代表的内容，如植被类型、高程、所有权和单位面积产量等。
2 GIS对城市景观规划起到指导与支持作用2.1地图处理城市景观规划的日常业务几乎离不开地图应用，随着计算机的出现，传统制图发生了很大变化。
GIS在景观设计中的应用
GIS在景观设计中的应⽤GIS在景观设计中的应⽤ 如今，GIS已被普遍认为是⼀个强⼤的、最灵活的决策系统，在许多国家和地区，已经成为数据库建⽴、实施分析和交流的普通的媒介，以及使决策更理性化的有⼒⼯具，那么GIS在景观设计中的应⽤有哪些呢?我们⼀起来了解⼀下! 1. 发展 GIS 技术作为⼀门与计算机相关的技术，在暂短的时间⾥产⽣了巨⼤的进步，主要有如下5 个⽅⾯的原因： (1) 计算机硬件价格的不断下降;运⾏速度的不断提⾼;存储能⼒的不断增加以及PC机与⼯作站的进步。
(2) 软件技术的发展。
操作系统图形界⾯的出现，使得操作界⾯更直接，更友好; (3) 各国家及其各级政府机构，尤其是美国，花费了巨⼤的⼈⼒、物⼒和财⼒，不仅成⽴了相关的信息机构(PLSS 、USGS 、NSDC 、NCGIA )，建⽴起了庞⼤的资源信息数据库，提供廉价的信息数据，⽽且还制定了相应的政策、标准、法令法规 (SDTS) 。
(4) ⽹络对社会⽣活的强⼒渗透，使资源共享成为真正可能。
(5)GIS本⾝提供了⼀个将地理相关的或以地理⽅式描述表达的信息进⾏综合汇总，分析处理等⼀系列复杂问题的⽅法。
2 GIS与景观规划理论 主图及图层的拆分重叠，不仅是GIS产⽣及展⽰技术的基础，同时也影响着美国许多环境设计⼤师的设计理念。
因此，某种程度上可以说，GIS技术的发展与某些领域尤其是环境规划设计领域的实践是相互促进的。
2.1 适应性分析模型与GIS 适应性分析模型是⼟地景观规划及场地设计中应⽤⼗分⼴泛的⼀种理论及⽅法。
它是由美国当代最具影响⼒的⼟地及景观规划⼤师之⼀、著名景观建筑师伊安•麦克哈格。
图层重叠系统分析⽅法——千层饼模式与GIS通过空间数据建⽴主题图层，并利⽤空间分析功能得出相关结论的理念⼏乎完全⼀致： (1) 搜集信息建⽴图层G IS可以就搜集到的有关⾃然、政治、经济、⽂化等空间数据信息，建⽴与项⽬相关的(植被、⽔体、地形、⼟壤、所属权、⾏政区域划分、规划分区)，以点、线、⾯对象构成的不同主题图层。
GIS在景观规划中的应用综述
GIS在景观规划中的应用综述GIS（地理信息系统）在景观规划方面的应用越来越受到重视。
在过去的几十年中，GIS技术已被广泛应用于城市和社区规划中，但现在，其应用也扩展到了景观规划领域，为设计师提供了更好的分析工具来更好地理解自然和人文景观。
景观规划的核心是通过设计能够保护、维护或改善自然和人工环境，以提供最合适的生态、经济和社会条件。
GIS通过空间和时态数据的分析与可视化，可以帮助设计师更准确地了解景观中各种要素的分布、特点、关系以及变化趋势，从而更好地为其设计和规划服务。
GIS在景观规划中的应用包括以下方面：1.分析现有环境：GIS可以实现对自然和人工环境的地理数据进行采集和分析，包括地形、土地利用、植被、水资源、水质等数据，以及文化、历史、社会等人文数据。
这些数据可以提供给设计师最准确的环境信息来评估、规划和设计。
2.评估影响：GIS可以帮助设计师评估规划的影响，特别是对周围环境的影响。
利用GIS，设计师可以比较在不同位置和时间的情况下所需项目的影响，确定最佳方案。
3.支持协调、协作：GIS可以为各相关方在设计、规划和实施中提供准确、动态和一致的信息。
设计师和规划师可以使用GIS来协调他们的工作和合作，也可以通过 GIS系统共享信息和数据。
4.模拟规划：GIS可以模拟规划，通过模拟未来的环境变化，预测景观、自然、土地用途等在未来的变化趋势。
这些信息可以为长远的规划和估算提供参考。
5.规划实施：GIS可以提供各种景观规划方案可行性的评估。
它可以帮助规划师和设计（或实施）团队确定要开展的项目，并确定目标和时间表。
6.执行监控：GIS可以以空间和时间为基础，实时跟踪和监控规划的实施，并及时提供有关执行效果的反馈。
7.决策支持：GIS可以帮助决策者更好地理解所需项目的空间和时间建议。
设计师可以在做出决策时使用GIS，确定最佳方案。
GIS技术为景观规划师和设计师提供了大量的信息和决策工具，可以帮助他们制定更完善的规划和设计，以保护、维护和改善自然和人工环境，提供最适宜的生态、经济和社会条件。
地理信息系统(GIS)在景观生态研究中的应用
GIS与景观生态学
定量化获取和分析信息(时间上和空间上) 是景观生态学研究的关键。现代空间信 息技术特别是遥感和地理信息系统(GIS) 技术的发展为景观生态学研究提供了新 的技术手段和方法，极大地促进了景观 定量研究的发展和景观结构、格局及动 态分析的不断深入，为各种景观模型的 建立与发展提供了坚实的资料基础。
一般说来，空间异质性是指生态学变量在空间上的不 均匀性和复杂性,表现为生态系统的缀块性和环境的梯 度变化
异质性等级系统包括时间异质性(如植被 演替、濒危种的灭绝过程等)和空间异质 性(如植被的镶嵌结构)
景观生态学的研究可 以说是一组生态系统 的空间性质及其相互 关系的研究。大量空 间数据的获取、分析 和处理是景观生态研 究的重要特征，也是 其区别其它学科的标 志。
三、支持空间定位分析
一个等级GIS数据库的最大分辨率水平确 定后，就可用定位分析，尤其可为生态 变量取样确定野外样地的位置。GIS中的 海拔、土壤和植三、支持空间定位分析 被类型数据常被用于研究样地的空间定 位，这在某种程度上代表了该区域的生 态多样性的层次性。
三、支持空间定位分析
通过对景观单元基质、斑块、廊道数量 关系的分析（空间定位分析），可以获 知一个景观地区的基本机构特征，同时 可以计算一个特定景观地区的景观多样 性指数、分维数、破碎度、分离度等一 系列指标。
地理信息系统(GIS)在景观生 态研究中的应用
景观生态学研究是一种在较大时间和 空间尺度上的研究。其次，景观是一 个异质性等级系统(Heterogeneous Hierarchical System)。许多常用的生 态方法和手段是为研究同质性 (Homogeneous)系统而提出和发展的， 因此不适于景观生态学研究。此外， 不同等级水平上系统的异质性和同质 性交错，这也给景观生态学研究带来 了很大的困难。再次，景观的空间结 构是景观的重要属性。
地理信息系统在景观规划中的应用
地理信息系统在景观规划中的应用地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种能够存储、管理、分析和展现地理空间数据的计算机软件系统。
它通过整合地理数据和空间分析功能，为景观规划提供了强大的支持和工具。
在现代城市化进程中，景观规划变得越来越重要，而GIS正是在这个领域发挥着不可或缺的作用。
首先，GIS可以对地理数据进行集成和整合。
景观规划需要大量的地理数据，例如地形图、土壤类型、气候数据等。
传统上，这些数据散落在各个部门和单位中，获取和整合起来非常困难。
而有了GIS，相关的地理数据可以轻松地存储于同一个系统中，并且可以相互关联和共享。
这不仅节省了时间和人力资源，还提高了数据的准确性和一致性。
其次，GIS提供了强大的分析功能。
景观规划需要进行大量的空间分析和模拟，在这方面，传统的手工计算方法已经无法满足需求。
而GIS提供了丰富的分析工具和算法，可以进行多种类型的空间分析，例如地形剖面分析、视觉分析、路径分析等。
这些功能能够帮助规划师更好地评估不同的规划方案，进行决策和优化。
除了强大的分析功能，GIS还提供了直观的可视化展示效果。
很多时候，景观规划需要向各个利益相关者和公众沟通和展示规划方案。
传统的平面图和文字描述难以真实地反映出地理空间现象和规划效果。
而GIS可以通过地图、立体模型等形式将规划方案生动地呈现出来，帮助人们更好地理解和评估规划方案。
另外，GIS还提供了数据的存储和管理功能。
景观规划需要长期保存和管理大量的地理数据，而这些数据往往包括不同年份和不同来源的信息。
传统的数据管理方式往往效率低下且易出错，而GIS提供了一种高效、可靠的数据管理方式。
规划师可以将地理数据存储在GIS系统中，建立清晰的数据结构和关系，实现数据的快速检索和更新。
此外，GIS还能够进行景观规划的可持续性评估。
在当今社会，可持续发展已经成为了一种重要的发展理念。
景观规划需要考虑到自然环境保护、资源利用和社会公平等问题。
地理信息科学在城市景观规划和设计中的应用
地理信息科学在城市景观规划和设计中的应用地理信息科学（Geographic Information Science，简称GIS）是一门研究和应用地理空间数据的学科，通过采集、存储、处理、分析和展示地理信息数据，能够提供有关地理现象和空间关系的可视化和空间决策支持。
在城市景观规划和设计中，地理信息科学发挥着重要的作用，为城市的发展和美化提供科学依据。
1. 地理信息数据的采集与管理地理信息科学首先涉及地理数据的采集与管理。
在城市规划和设计中，我们需要获取各种地理空间数据，如地形、土地利用、道路网络、建筑物分布等信息。
通过使用遥感技术、地理测量工具和空间数据库等手段，可以收集大量的地理数据，并对其进行整理和管理。
这些数据可以提供参考，用于分析城市空间特征和评估城市规划的可行性。
2. 空间分析与决策支持在城市景观规划和设计中，空间分析是一个重要的环节。
通过地理信息科学工具和技术，可以对城市空间进行分析和模拟，以评估不同规划方案的效果。
例如，可以进行可视化分析，通过创建三维模型，模拟城市景观的外观和布局，帮助规划师和设计师更好地理解和展示规划方案。
此外，还可以进行空间交通分析、环境评估和土地利用优化等工作，为决策者提供科学依据。
3. 基于地理信息的城市规划模型地理信息科学可以提供基于数据的城市规划模型，用于预测和评估城市规划的效果。
通过建立空间模型和规划模拟，可以模拟城市未来的发展趋势和可行性。
例如，可以使用地理信息科学工具分析人口流动和居住模式，预测未来的城市扩展方向和规模。
同时，还可以评估不同规划选项的社会、经济和环境效益，为规划者提供参考和决策支持。
4. 地理信息可视化与公众参与地理信息科学还能够通过地图、图表、数据可视化等方式，直观地展示城市规划和设计的相关信息，帮助公众了解和参与规划过程。
通过交互式地理信息系统（GIS）、虚拟现实技术和网络平台，公众可以了解不同规划选项的优缺点，并提出自己的意见和建议，促进规划过程的民主和透明。
GIS技术在景观评价中量化分析的应用
GIS技术在景观评价中量化分析的应用摘要：景观评价需要从不同学科的角度去对拟建地区景观环境的现状进行考察和评价，既需要科学的研究方式，也需要先进的技术支撑，这样才能使景观评价更加全面，更加合理。
传统的景观评价大多数是从专家叙述和群众感知的层面上完成的，所以并不能保证景观评价的客观性和科学性，无法构建完善的评价体系。
随着现代科学技术的发展，我们拥有了更加先进的技术，譬如GIS具有强大的数据库功能，补缺了以往景观评价体系中的空白，在可视化表达的同时能够实时产生关联数据，为景观评价带来了更加科学的平台，有利于景观评价进行量化分析，为设计师拓展了更多的评价视角。
关键词：景观评价；GIS技术；量化分析；应用；研究1.概念叙述1.景观评价景观评价需要综合运用社会学、艺术、建筑学、美学等多门课程和观点，它是在不断地考察和分析下得出来的研究成果，能够及时发现拟建地区在建设和应用过程中可能会给景观环境带来的不良影响，并且客观的评价景观资源，从而提出有利于景观环境保护和利用的有效措施。
我们能够通过评价反映出景观质量的好坏，让人们对其有更加深入的了解，有较强的现实意义。
一般来说，构建一个全面的景观评价体系，能够减少人们在景观评价中的主观色彩，有利于我们科学、可持续地开发利用丰富的景观资源，满足人类对生存环境和生态建设方面的需要，同时也可以将一些风景和城市风貌的资源优势体现出来。
我们要以事实为依据，综合整个资源评价，达到平衡景观发展和生态维护的目的，充分体现出景观评价的作用和价值。
1.GIS技术GIS技术也是多门学科交叉的研究成果，它是在计算机的基础上，结合地理模型分析方法，对空间数据进行收集、管理、贮存、检索、处理、描述和分析，在资源利用和环境应用领域上有着技术先导的地位，它的核心功能体现在分析与管理，能够快速完成决策制定，并且进行客观合理的标准评价，为解决资源环境问题及确保可持续发展带来技术支持。
虽然GIS技术的开发与应用在我国起步较晚，但其发展速度不容小觑，它已经渗透到我国的各行各业，与社会生活需求和国民经济建设息息相关，能够很大程度地提升生产活动的工作效率和经济效益。
探析gis在景观规划设计中的应用
探析GIS在景观规划设计中的应用探析GIS在景观规划设计中的应用摘要： GIS作为一个能有效处理和分析地理信息数据的工具，在景观规划设计的过程中起到很大的作用。
主要集中在规划设计前期的场地分析、中期方案设计、后期项目评价与管理三个方面。
本文分别这三个方面论述其对场地进行空间分析与人流分析；在方案设计中通过3D可视化分析，进行方案优化与调整；在后期项目评价与管理中，其提供项目信息查询与虚拟浏览的等应用功能。
关键词：GIS；景观规划；场地分析；方案设计；后期评价管理图分类号：TU986文献标识码：A景观规划设计是一项基于科学与艺术的工程实践活动。
其探究人与自然的共生关系，所进行的空间规划设计及管理活动均是以协调人地关系和可持续发展为根本目标[1]。
现代景观规划领域中，人们越来越注重利用高新技术与规划设计理论相结合来解决实际问题，GIS，以其强大的分析功能为景观规划师提供了新的技术手段，增强了设计师对规划成果的视觉感知，理性的诠释场地的属性特征，从而使规划设计人员能更准确地认知自然景观状态，为景观规划及设计提供新思路[2]。
1.GIS在景观规划设计中的应用1.1应用背景地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。
20世纪60年代，1963年，加拿大测量学家罗杰·汤姆林森（Roger Tomlinson）首先提出了GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS（加拿大地理信息系统CGIS），用于自然资源的管理和规划。
1.2景观规划设计中的应用[3]2.GIS在前期场地分析中的应用2.1 GIS的场地分析能力GIS可以就收集到的有关地形、植被、水体、土壤、人口、社会、经济、交通等方面的空间和属性信息，建立以点、线、面对象构成的不同主题图层[4]。
且可根据需要合并、拆分图层及控制图层的显示形式,其得到的分析结果还可以通过专题制图的形式表达出来。
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2008年8月第6卷第4期
地理空间信息
ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
Ａｕｇ．，２００８
Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４GIS技术在景观视觉分析中的应用
张艳军，曾
地理空间信息
３景观视觉分析评价分析
3.1通视分析
所谓通视性分析就是分析在三维空间中观察者发现目标的概率。
指观察点与目标点之间的可见性问题，计算视点能可视的地形表面区域集合的问题。
基于格网DEM的通视问题，为了简化问题，可以将格网点作为计算单位。
这样点对点的通视问题简化为离散空间直线与某一地形剖面线的相交问题。
（图1）通视性计算方法主要采用了从到区域法。
它是建立在射线可视性算法的基础上的一种可视性分析方法。
射线可视性算法的原理是通过判断从视觉（观察点）到目标点之间的连线是否有遮挡来判断目标点的可视性。
若无点遮挡。
则目标点可视，否则不可视。
PRV A算法能够找到最少的射线来覆盖2D平而上的点。
然后用射线可视性算法计算出射线上每一点的可视性。
这里所谓射线是指X-Y2D平面上的有向线段，它是从视点到目标点之间的点构成的有向线段。
根据观察者的选择，通过DEM数据模型把点集的空间坐标（x,y,z）作为目标用不同颜色来显示从观察点到目标点之间的通视的线段区。
同时经过通视分析计算，得到是否通视的结论，以光束不同色彩在屏幕上显示出通视区和不通视区。
图1通视分析示意图（图上灰色区域为不可见区域）
本次研究主要指从主要的观景点能否看到关注建筑景观及有没有视线阻挡，将这种关系在3D模型中表示出来，就是指从不同方位的观景点是否和目标建筑的通视问题。
通视的分析应用ArcGIS的Spatial Analyst 扩展模块分析和处理栅格数据的工具和平台，结合空间分析的数字模型分析。
明确目标观察点的海拔高程，即这个点与科技馆位置的高程模型点所在线段间是否通视，只要能看到，就视为通视。
（见图2）。
图2观察点的通视分析
3.2可视域分析
可视域分析是以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析，可视域分析有着广泛的应用前
第６卷第４期89
景。
分析原理是通视算法点对点算法的扩展，观察点
沿数据边缘顺时针移动，逐点检查视点至目标区的点
是否通视。
一个改进的算法思想是，视点到目标点的
视线遮挡点，最有可能是地形剖面线上高程最大的点。
因此，可以将剖面线上的点按高程值进行排序，按降
序依次检查排序后每个点是否通视，只要有一个点不
满足通视条件，其余点不再检查。
点对区域的通视实
质仍是点对点的通视的扩展，增加了数据的一个排序
过程。
可视和不可视范围以视线所看到的景观作为依
据，可视即视线所能看到的景物；不可视是指被地形、
建筑物、树冠阻挡（不考虑气象条件和观察者视力的
影响）的领域（见图3）。
图3景观廊道的可视域分析（深色为不可视区域）
3.3视觉分析的效果
通过GIS技术对修正后的数字高程模型，从重庆
市视觉“金三角”的南山一棵树观景点的通视分析效
果，关注点是景观全貌及屋顶造型；两江及南滨路、嘉
滨路和朝天门观景点首先冲击视觉的是建筑物正面、侧
面和景观整体美感等，江北城中央公园视觉沿景观主
轴廊道展开并延伸的可视域分析，表现是对建筑造型、
材质等及一定可见范围内的其他景观协调性。
形象直
观地表达景观及周边环境对视觉冲击效果，填补了环
境影响评价常规方法中的主观评价，为进一步开展为
专家公众调查测评提供依据（附表2）。
表2景观视觉分析调查表
视觉距离观察点调查关注
近景中央公园的景观主轴廊道建筑造型、材质
中景两江游船及滨江地带（朝
天门、嘉滨路、南滨路）
建筑物正面、侧面和景
观整体美感
远景（全景）南山一棵树景观全貌及屋顶造型４结语
1）在我国的环境影响评价中，景观影响评价起步较晚，主要借鉴国外的一些评价方法和经验，理论体系和实践经验还不太成熟。
本论文探索应用GIS空间分析技术，对研究区域空间地形和周围规划建筑的数字高程模拟、修正，建立修正后的高程模型，应用于景观评价中的视觉分析具有创新意义；
2）应用GIS空间分析技术对规划在建的重庆市科技馆及其周围环境从不同观察点和目标点之间的可视区域、通视分析，定量和定性、形象直观结合对景观视觉分析，得出技术上和方法上的有益尝试和探索，为景观评价分析调查的侧重点提供参考。
3）在分析评价的过程中，应用GIS技术空间分析建模需要大量的矢量数据和详规数据支撑，数据的可获得性和准确性直接影响分析的结论；在现实中视觉通路、可视域、视觉效果还应受气象条件以及观察者视力等影响，其真实性还有待进一步验证。
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第一作者简介：张艳军，硕士，工程师，主要研究环境保护信息化与“3S”技术。
张艳军等：GIS 技术在景观视觉分析中的应用。