3S技術(shù)在園林中的應(yīng)用

*地理信息系統(tǒng)教程課程論文1班 學(xué)號(hào)：201404120118俞紅燕 *2017年4月20日目錄13S技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用 1 1.1.1應(yīng)用于景觀分析評(píng)價(jià),輔助綠地規(guī)劃 11.1.2應(yīng)用于綠地信息屬性數(shù)據(jù)庫(kù)及信息管理系統(tǒng)的建立 2 1.1.4輔助園林設(shè)計(jì) 3 2.13S集成技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字園林建設(shè) 5S 5 2.43S集成技術(shù)應(yīng)用于城市綠地系統(tǒng)影像庫(kù)、矢量庫(kù)和屬性庫(kù)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù) 62.53S技術(shù)應(yīng)用在城市建成區(qū)及更小尺度上進(jìn)行景觀生態(tài)的定量化研究 6 *S 3.2從大尺度向小尺度發(fā)展,3S技術(shù)將滲透到風(fēng)景園林的各個(gè)層面 7 3.4基于3S技術(shù)的數(shù)字園林逐漸建立,實(shí)現(xiàn)園林信息化,并從單機(jī)模式向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 7 *3S技術(shù)在園林中的應(yīng)用研究概述園林學(xué)院風(fēng)景園林141班俞紅燕摘要:“3S”技術(shù)已經(jīng)滲透到了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)風(fēng)景園林學(xué)科也有規(guī)劃設(shè)計(jì)水平。利用3s技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用時(shí)，要對(duì)園林規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的分析、檢測(cè)和管理，從而提高園林規(guī)劃設(shè)計(jì)水平。關(guān)鍵詞：3S技術(shù)園林應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多現(xiàn)代技術(shù)手段滲透進(jìn)了風(fēng)景園林這個(gè)多學(xué)科交叉的傳統(tǒng)學(xué)科,無(wú)論在分析方法、設(shè)計(jì)方法、管理方法、施工技術(shù)等方面都發(fā)生著根本性的變化,其中“3S”技術(shù)[遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)]及“3S”的集成技術(shù)的應(yīng)用和參與使風(fēng)景園林的外延擴(kuò)大且得到升化,其中最典型的是所涉及的地理范圍更大,規(guī)劃的層次提13S技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用1.1GIS技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用1.1.1應(yīng)用于景觀分析評(píng)價(jià),輔助綠地規(guī)劃GIS的適宜度評(píng)價(jià)、綠地景觀格局及變遷分析、綠地景觀規(guī)劃輔助分析和環(huán)境評(píng)估等方面,結(jié)合運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)和地理信息系統(tǒng)的理論與方法進(jìn)*行景觀分析評(píng)價(jià)。如俞孔堅(jiān)等借助GIS方法對(duì)敏感地段的景觀安全格局進(jìn)行分析,為減少項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響提供科學(xué)依據(jù)。JanetSibernagel運(yùn)用GIS方法進(jìn)行過(guò)密西根半島景觀變遷分析;DavidV.Pullar等應(yīng)用ArcviewGIS和可視化軟件創(chuàng)建三維效果協(xié)助進(jìn)行建筑環(huán)境1.1.2應(yīng)用于綠地信息屬性數(shù)據(jù)庫(kù)及信息管理系統(tǒng)的建立綠地信息屬性數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)字園林的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),利用GIS的數(shù)據(jù)采集和編輯是建立綠地信息庫(kù)常用的方法,同時(shí)GIS具有較強(qiáng)的空間數(shù)據(jù)管理能力,可以對(duì)園林屬性信息進(jìn)行綜合管統(tǒng)規(guī)劃提供可靠數(shù)據(jù),為城市園林綠化管理工作提供新的技術(shù)方法。基于GIS的城市綠化管理系統(tǒng),利用GIS估算城市綠地綠量,同時(shí)利用園林資源管理人員的管理界面,進(jìn)行地圖操作、編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表輸出,利用關(guān)鍵字來(lái)聯(lián)接空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)地圖對(duì)象編輯一體化,解決網(wǎng)絡(luò)中的傳輸問(wèn)題,同時(shí)GIS可以分層顯示,具有直觀性和數(shù)據(jù)庫(kù)與地理位置一一對(duì)應(yīng)的特點(diǎn),便于管理。1.1.3輔助制圖GIS具有地圖制圖、制表和矢量化的功能,可以輔助制圖。通過(guò)GIS軟件,建立風(fēng)景園林專用符號(hào)庫(kù),可進(jìn)行圖形輸入編輯和整理繪制風(fēng)景園林圖。GIS軟件具有明確的空間數(shù)據(jù)管理能力,能通過(guò)地理空間分析產(chǎn)生常規(guī)方法難以得到的分析決策信息,隨時(shí)對(duì)有關(guān)風(fēng)景資源信息各種比例尺的各種專用圖形。如由陸地衛(wèi)星影像資料編制的土地利用圖,把立體的土地分布類型轉(zhuǎn)換成平面圖,比手工填圖快速、準(zhǔn)確。GIS軟件的三維立體圖的功能,可以采用高程分帶光照、立體疊加等方式生成各種立體專題圖。*1.1.4輔助園林設(shè)計(jì)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)領(lǐng)域,高科技的應(yīng)用與現(xiàn)代規(guī)劃設(shè)計(jì)理論相輔相成。GIS建立三維景觀模型可以對(duì)基地的景觀視線分析和視域分析,使用數(shù)字高程模型(DEM),以DEM為基礎(chǔ),則可提谷脊特征線、溝谷密度、溝谷深度等各種地形結(jié)構(gòu)線,也可提取三維地形立體模型和各種地形剖面,以及地面輻照度的計(jì)算和地形陰陽(yáng)坡的劃分等。GIS已經(jīng)被證明是大尺度園林規(guī)劃的理想工具。傳統(tǒng)風(fēng)景園林設(shè)計(jì)主要基于CAD技術(shù),針對(duì)小尺度設(shè)計(jì)(如小游園和小型公園設(shè)計(jì)等)或非考慮地形因子的設(shè)計(jì)為主,隨著人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高,人與環(huán)境的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一是要考慮的客觀因素,因此分析環(huán)境因子對(duì)居住空間的影響尤為重要,GIS在這方面也隨著遙感技術(shù)的發(fā)展而將發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。1.2RS在風(fēng)景園林中的應(yīng)用風(fēng)景園林專業(yè)中主要利用RS進(jìn)行城市綠地資源信息調(diào)查。遙感影像具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的特性,其信息量巨大,可以根據(jù)不同的需要快速、準(zhǔn)確地滿足多種專題圖制作的要求,從而輔助風(fēng)景園林設(shè)計(jì)和規(guī)劃、環(huán)境數(shù)據(jù)的對(duì)比和分析。傳統(tǒng)的城市綠地資源調(diào)查一般采用人工普查結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析的方法,人力、物力消耗大,而且調(diào)查的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度低,不便于綜合分析評(píng)價(jià)。以多傳感器、高分辨率和多時(shí)相為特征的RS技術(shù)的發(fā)展,為城市生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)的改進(jìn)提供了有力的支持,獲取的城市綠地覆蓋信息與其他資料結(jié)合可以進(jìn)行城市綠地空間分布分析評(píng)價(jià),為合理進(jìn)行城市綠地規(guī)劃提供了決策支持。就目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看,應(yīng)用遙感技術(shù)統(tǒng)計(jì)綠化覆蓋率,指標(biāo)是準(zhǔn)確可靠的,可以解決園林*綠化覆蓋的不可測(cè)量性,節(jié)省人力和財(cái)力,有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)成果的表達(dá)方式除彩色專題圖外,更重要的是用圖形數(shù)據(jù)結(jié)合來(lái)描述,為實(shí)現(xiàn)園林部門的科學(xué)管理和規(guī)劃以及監(jiān)測(cè)提供了有力的事實(shí)依據(jù)。1.3GPS在風(fēng)景園林中的應(yīng)用在風(fēng)景園林中GPS是取代傳統(tǒng)測(cè)量方法的最佳工具,應(yīng)用于精確定點(diǎn)和線、測(cè)面積、高程等方面。GPS可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。特別是應(yīng)用RTK定位技術(shù),其平面定位精度為±(1~10)cm級(jí),高程定位精度為±(10~30)cm級(jí),RTK測(cè)定點(diǎn)位不要求點(diǎn)間通視,僅需一人依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度并快速地測(cè)定界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),可以在野外一次測(cè)繪成電子地圖,然后輸出各種比例尺的圖件,這相對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)繪手段,效率極大提高,成為風(fēng)景園林設(shè)計(jì)快速準(zhǔn)確對(duì)基地情況進(jìn)行了解提供了條件。運(yùn)用GPS測(cè)量,常用在快速測(cè)定規(guī)劃范圍界線(綠線)、輔助遙感調(diào)查、測(cè)定古樹名木的地理位置以及高程信息,其測(cè)量平均位置功能,對(duì)于準(zhǔn)確地放線提供了可能,特別是應(yīng)用于大型土方量的計(jì)算,更為準(zhǔn)確。23S集成技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用供實(shí)效性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高、監(jiān)測(cè)范圍大、具有綜合性的定位定量信息,是地理信息系統(tǒng)十分重要的數(shù)據(jù)源。例如利用RS提取城市綠地信息可以很好彌補(bǔ)常規(guī)方法的缺陷,快速而有效地監(jiān)測(cè)城市綠地的變化,如綠化面積、綠化樹種的變化,建立基于RS技術(shù)的城市綠地自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),能夠很好滿足城市綠地信息快速監(jiān)測(cè)的要求,而且相對(duì)常規(guī)實(shí)地調(diào)查方法得到現(xiàn)狀的綠地資料效率很高、成本低,從而能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍城市綠化調(diào)查,為城市生態(tài)規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。RS是GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的及時(shí)更新的重要保證,GPS為*RSGISS成技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用主要有如下幾2.13S集成技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字園林建設(shè)數(shù)字園林是數(shù)字城市的組成部分,數(shù)字園林集成了3S技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、大型空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)革新和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將城市綠地信息、城市綠化覆蓋信息、古樹名木、城市綠線等各種園林綠化數(shù)據(jù)建立園林綠化專題數(shù)據(jù)庫(kù),并與基礎(chǔ)空間地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)和空間遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)城市園林綠化信息的編輯、查詢、分析、更新、管理、檢索、存貯和科學(xué)輔助決策等功能,建立了現(xiàn)代化園林綠化的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)。2.23S技術(shù)應(yīng)用于公園規(guī)劃在公園規(guī)劃中,3S技術(shù)在風(fēng)景園林和地形模擬,三維展示數(shù)據(jù)庫(kù)制作管理等相關(guān)項(xiàng)目上有很大的實(shí)用性,精確的三維模擬功能通過(guò)GPS對(duì)各個(gè)位置點(diǎn)的精確定位,在GIS平臺(tái)上進(jìn)行三維合成,生成直觀的三維地形模擬圖有利于園林規(guī)劃思路的確定;以CAD設(shè)計(jì)圖為底圖,在GIS平臺(tái)上進(jìn)行用地模擬,能夠有效地展示規(guī)劃后的模擬成像的景觀,并且供人在網(wǎng)絡(luò)上虛擬體驗(yàn),在景觀模擬成像方面3S技術(shù)已經(jīng)成熟,可以直接應(yīng)用。2.33S技術(shù)廣泛應(yīng)用于大區(qū)域項(xiàng)目的研究:如廣泛應(yīng)用于濕地研究,進(jìn)行濕地資源調(diào)查、濕地動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè),濕地景觀格局變化研究圖像被廣泛地運(yùn)用于城市植被的調(diào)查和分析,但是只有城市綠化的數(shù)量特征,無(wú)法了解城市綠化的空間分布特征、綠化景觀的變遷與城市生態(tài)功能演變的關(guān)系等,只有把握城市綠化在景觀空間尺度上的特征,以及景觀動(dòng)態(tài)過(guò)程,才能為建立城市綠化信息系統(tǒng)提供生態(tài)學(xué)的依據(jù),為城市綠地的景觀規(guī)劃、綠地建設(shè)和改造提供有價(jià)值的建議。*2.43S集成技術(shù)應(yīng)用于城市綠地系統(tǒng)影像庫(kù)、矢量庫(kù)和屬性庫(kù)的空董仁才以構(gòu)建城市園林綠地系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)為切入點(diǎn),探討了以遙感影像(RS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)為信息源,以地理信息系統(tǒng)(GIS)為平臺(tái)的城市園林綠地系統(tǒng)數(shù)字化管理2.53S技術(shù)應(yīng)用在城市建成區(qū)及更小尺度上進(jìn)行景觀生態(tài)的定量化研究利用高分辨率影像從綠地角度對(duì)居住單元定量化,能夠從不同的角度反映居住單元內(nèi)的綠地狀況,綠地是居住單元的重要組成部分,是最能體現(xiàn)生態(tài)型的生態(tài)空間,是自然景觀與人文景觀的綜合體現(xiàn),因此從綠地角度能夠一定程度上反映居住單元的優(yōu)劣;通過(guò)模糊數(shù)學(xué)的辦法,簡(jiǎn)化了景觀評(píng)價(jià)的過(guò)程,并且將公眾含糊的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為具體的權(quán)重指數(shù),為居住單元的評(píng)價(jià)提供了指導(dǎo)通過(guò)模糊評(píng)判的辦法,在已知居住單元內(nèi)綠地景觀指數(shù)的因子矩陣和權(quán)重矩陣的情況下,可以對(duì)居住單元做出綜合評(píng)價(jià),因此具有重要的實(shí)際意義。33S技術(shù)在風(fēng)景園林中發(fā)展趨勢(shì)3S技術(shù)和風(fēng)景園林兩個(gè)領(lǐng)域的研究人員已認(rèn)識(shí)到應(yīng)該相互了解和密切配合,重點(diǎn)解決目前學(xué)科之間銜接的一些關(guān)鍵問(wèn)題,特別是風(fēng)景園林工作者已經(jīng)在很多方面利用3S技術(shù)來(lái)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和景觀分析工作?？偟目磥?lái),3S技術(shù)在風(fēng)景園林中的發(fā)展趨勢(shì)將表現(xiàn)在如下幾方面。3.1由單一利用GIS技術(shù)進(jìn)行研究工作向集成3S技術(shù)應(yīng)用發(fā)展容相應(yīng)擴(kuò)展到更為廣域的領(lǐng)域,如數(shù)字園林、數(shù)字景觀、園林信息系統(tǒng)研究。RS、GIS、GPS三個(gè)子系統(tǒng)集成為一個(gè)系統(tǒng),并與風(fēng)景園林的特點(diǎn)相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出適合風(fēng)景園林工作的軟件,使設(shè)計(jì)分析得到更多準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的支持,空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜性降低,同時(shí)在輔助設(shè)計(jì)方*面有更多專業(yè)設(shè)計(jì)模塊,使得規(guī)劃和設(shè)計(jì)更為輕松和具有科學(xué)性。3.2從大尺度向小尺度發(fā)展,3S技術(shù)將滲透到風(fēng)景園林的各個(gè)層面如宏觀管理與決策、數(shù)據(jù)庫(kù)建立、輔助規(guī)劃、輔助設(shè)計(jì)、園林施工、景觀評(píng)價(jià)和分析、教育等,這與RS、GIS、GPS技術(shù)不斷完善有關(guān),使得3S技術(shù)廣泛應(yīng)用成為可能,特別是在設(shè)計(jì)領(lǐng)域。例如遙感技術(shù)在清晰度和準(zhǔn)確度上有所提高,圖像信息判讀逐漸自動(dòng)化,GIS技術(shù)空間分析更為強(qiáng)大,尺度更小的設(shè)計(jì)利用3S更有現(xiàn)實(shí)性。3.3從通用的GIS軟件向?qū)I(yè)的GIS應(yīng)用軟件過(guò)渡現(xiàn)在GIS軟件在風(fēng)景園林中的相關(guān)應(yīng)用軟件大部分是在通過(guò)GIS軟件下操作進(jìn)行的,目前還沒(méi)有面向風(fēng)景園林的專用GIS軟件。發(fā)展實(shí)用的風(fēng)景園林GIS軟件有良好的開(kāi)發(fā)前景,3S成為新型的設(shè)計(jì)手段。園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)與空間的關(guān)系密切,而三維GIS有良好的空間表現(xiàn)與分析、專題圖制作、大地景觀模擬等功能,這與園林規(guī)劃注重空間組織的設(shè)計(jì)理念相一致,三維GIS有著非常好的應(yīng)用潛力。3.4基于3S技術(shù)的數(shù)字園林逐漸建立,實(shí)現(xiàn)園林信息化,并從單機(jī)模絡(luò)發(fā)展規(guī)劃建設(shè)、管理、工作生活的理念與調(diào)控手段,使其適應(yīng)并預(yù)測(cè)園林的變化,尤其是GIS的空間信息綜合處理能力與直觀表現(xiàn)能力,在處理園林復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題時(shí),能幫助人們更好地建立起全局觀念與模擬直觀感。參考文獻(xiàn)：[1]俞孔堅(jiān),李迪華,段鐵武.敏感地段的景觀安全格局設(shè)計(jì)及地理信息系統(tǒng)應(yīng)用[J].中國(guó)園林,2000,(1):11-16.*[2]宋力,王宏,余煥,等.