趙哲曼　沈守云

摘要：隨著時代不斷發(fā)展，科技不斷進步，數(shù)字技術逐漸融入到設計工作中，取代傳統(tǒng)的鉛筆、畫板等作圖工具與手法，廣泛應用于建筑設計領域與景觀規(guī)劃設計中。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，數(shù)字技術不再僅僅只充當作圖的工具，而是影響到整個設計過程，使整個設計過程發(fā)生從感性與經(jīng)驗上升到理性與邏輯的轉變，而本文正是從多個角度展開對數(shù)字分析技術在景觀規(guī)劃設計中發(fā)展的研究。

關鍵字：景觀規(guī)劃計算機技術數(shù)字分析技術地理信息系統(tǒng)

1數(shù)字技術及數(shù)字分析技術

1.1數(shù)字技術

數(shù)字技術是指將各種信息，包括：圖、文、聲、像等，轉化為電腦能識別的二進制數(shù)字后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。

虛擬現(xiàn)實技術作為數(shù)字技術的一種，是指通過計算機模擬出一種人為的虛擬環(huán)境，使用者通過視覺、聽覺和觸覺等感官來與這種虛擬的環(huán)境進行交互。

1.2數(shù)字分析技術

數(shù)字分析技術是利用計算機對各種數(shù)據(jù)進行分析。在景觀設計工作中，為設計師的規(guī)劃設計、決策定奪提供信息基礎。數(shù)字分析技術能夠用于方案的整個過程，設計前期主要對于現(xiàn)場的地形地貌、水文與氣候氣象數(shù)據(jù)等方面進行分析，指導設計師進行設計工作；設計中、后期主要應用于對項目設計結果進行預測，對項目自身以及項目與周邊環(huán)境關系進行分析。透過景觀設計整個過程的計算機模擬分析，保證了設計過程的嚴謹性和科學性以及設計結果的精確性、合理f生和可預測性。

2景觀規(guī)劃設計中數(shù)字技術應用

2.1景觀規(guī)劃設計中數(shù)字技術應用成為發(fā)展趨勢

作為城市公共空間組成中不可或缺的一部分，園林景觀在很大程度上充當著“城市綠肺”的作用，具有著雙重屬性：社會性與自然性。

對園林景觀的生態(tài)規(guī)劃與設計，既改善城市公共空間的生態(tài)環(huán)境，又能提高整個城市的品位，帶動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，利于招商引資，對于社會、經(jīng)濟、生態(tài)三個方面的可持續(xù)發(fā)展均具有重要的指導意義。

數(shù)字技術為建筑和景觀設計的發(fā)展提供了良好的契機，并為景觀設計方法開拓了新的發(fā)展空間。從AutoCAD的二維圖形軟件到Sketchup的三維圖像仿真模擬的轉變，以至于到后來的CG動畫技術的誕生，使得設計師與業(yè)主或項目使用者在設計前期過程中便能獲得較為直觀明了的感性體驗。數(shù)字技術具有即時的人機交互性、高信息反饋性等特性，為景觀設計方案的科學性扎下了堅實的根基。

在此之外，以往的設計工作中對項目場地、氣候等特征做出判斷大都依靠設計師的直覺和主觀經(jīng)驗，然后再通過設計完成景觀的建設，在這一過程中，對現(xiàn)場環(huán)境都是基于定性角度的分析，設計結果不具有前瞻性，出現(xiàn)問題后再采取重新設計、優(yōu)化等補救措施，容易造成設計和建造過程中的人力、物力等資源浪費。而依靠最新的數(shù)字技術的發(fā)展，不僅能對整個項目現(xiàn)狀、實體空間進行模擬，還能對水文、氣象等環(huán)境因素進行定量化的描述，使得設計師在思考過程中能參考精確數(shù)據(jù)，并且能夠對設計主體進行模擬與分析，提前預測景觀效果的發(fā)展趨勢，從而對設計方案進行優(yōu)化完善。所以，數(shù)字技術在園林設計乃至所有種類的設計中的應用必將成為未來的發(fā)展趨勢。

2.2數(shù)字技術在景觀規(guī)劃中應用現(xiàn)狀

自從計算機技術應用于設計領域以來，數(shù)字化表現(xiàn)軟件功能越來越強大、軟件種類也越來越豐富。數(shù)字技術表現(xiàn)手法逐漸從平面、靜態(tài)的圖像轉向立體、可實時交互的虛擬三維空間發(fā)展。

設計圖紙的專業(yè)性容易導致設計師和甲方、一般民眾之間出現(xiàn)溝通障礙。然而，數(shù)字技術具有可視化的優(yōu)點，打通了溝通障礙，便于雙方根據(jù)交流結果對設計進行調(diào)整和修改。

在多方案的縱向比較上，設計受經(jīng)濟、文化、地域特征、交通等因素的影響，每一個設計師對同一份任務書也會有不同的理解，甚至是同一個設計師也可以在不同的場景和環(huán)境中得出不同的方案，數(shù)字可視化技術為多方案比較提供了方便和直觀的平臺，便于項目篩選。

數(shù)字可視化技術為方案的優(yōu)化提供了平臺，而數(shù)字仿真技術則為方案的合理性和科學性提供了依據(jù)。景觀設計中的數(shù)字仿真技術利用主要表現(xiàn)為對地形特征、氣象等基本數(shù)據(jù)進行收集，并量化成數(shù)字信息，為設計師提供指導。同時還可以生成虛擬場景，對風、光、熱等環(huán)境進行相應的分析，然后反饋給設計方案，進一步優(yōu)化、完善，最后形成最合理、最科學的設計方案。

近年園林設計應用最廣泛的是GIS（地理信息系統(tǒng)）。

2.3GIS在景觀規(guī)劃中的應用

GIS能夠在某種程度上代替人力進行各類數(shù)據(jù)收集、分析和擬真工作，在景觀規(guī)劃中有著無法代替的優(yōu)勢，現(xiàn)在已有很多專家學者在此學科開展研究并且取得了相應成果。根據(jù)研究現(xiàn)狀，能夠概括出GIS在景觀規(guī)劃運用中的三大功能。

2.3.1生態(tài)環(huán)境空間信息可視化。透過GIS，能夠將生態(tài)環(huán)境訊息直觀的顯示在空間上，比如生態(tài)功能分區(qū)，土地分類的顯示，河流、道路的走向等。在此之外，利用GIS能夠顯示生態(tài)環(huán)境空間信息的動態(tài)變化，比方說重新劃分的生態(tài)功能區(qū)、改變后的水環(huán)境功能區(qū)均可通過改變矢量圖層或與其關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。在更高一級的應用中，GIS還能夠向設計者提供環(huán)境質(zhì)量和污染源的相關性以及生態(tài)環(huán)境訊息的空間分布和發(fā)展趨勢等。

2.3.2統(tǒng)計和分析。統(tǒng)計分析功能是GIS的最主要功能，主要分為圖層疊加處理、相鄰區(qū)域比較、網(wǎng)格分析和測量統(tǒng)計4個方面。（1）圖層疊加功能。這是GIS最基本的功能。例如制作研究區(qū)域中的土壤、植被、地形或遙感圖像的疊加圖，設計者能夠從中比較各種排列組合的效果，使用疊加功能處理產(chǎn)生的新圖，其資訊的可靠性與設計過程的處理息息相關。（2）鄰區(qū)比較功能。GIS能夠從任意點向任何指定方向作延伸對比，辨別相鄰區(qū)域數(shù)值的異同，增減等。比如，根據(jù)等高線圖，GIS能夠靠相鄰區(qū)域的比較功能作坡向、坡度的判斷，計算產(chǎn)生坡度圖和坡向圖。（3）網(wǎng)絡分析。對于道路、河流等具有網(wǎng)絡結構的信息，GIS還能夠透過網(wǎng)絡分析的功能，判斷各個指定點之間的連接情況，挑選最好的通道，并計算其通量等。GIS還能夠根據(jù)設計者的要求，在給定的地區(qū)四周劃出指定寬度的緩沖帶，這在項目規(guī)劃中起到了十分重要的作用。（4）測量與統(tǒng)計。GIS能夠對每個圖層數(shù)據(jù)文件中的各類空間信息進行分門別類，測定其方位、尺寸，并統(tǒng)計它們的個數(shù)、比例等。以圖表或文字的形式表現(xiàn)、儲存和輸出結果。

2.3.3數(shù)據(jù)可視化。GIS能夠分析與向量圖層相關的屬性與數(shù)據(jù)，并通過圖表或平面圖的形式在顯示屏上將分析成果表達出來，并且能夠通過繪圖儀或打印機來輸出圖、表等結果，由此能夠產(chǎn)生例如人口密度分布圖，經(jīng)濟密度分布圖等專題圖表。

2.3.4應用前景。在景觀規(guī)劃工作中，GIS強大的功能與分析技術為設計提供了具有更高科學性與效率的決策依據(jù)，其運用也漸漸獲得提高與完善，效果十分顯著?？茖W技術的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)的精確程度不斷提高，研究的熱點將轉向小尺度范圍、高精度要求的區(qū)域生態(tài)規(guī)劃。而且，隨著數(shù)據(jù)的逐漸累積，GIS的動態(tài)分析和虛擬現(xiàn)實功能將起到更大的作用，透過對以往數(shù)據(jù)的分析，探尋變化規(guī)律，模擬景觀未來的發(fā)展動向，因勢利導，根據(jù)趨勢實現(xiàn)城市和區(qū)域的動態(tài)規(guī)劃。

3數(shù)字分析技術對景觀規(guī)劃設計的影響

在傳統(tǒng)設計方法中，作為交流的重要媒介，設計師通過三視圖和三維透視圖表達自己的設計思想，這種設計思想大多數(shù)基于設計師的經(jīng)驗和直覺，必然會出現(xiàn)對問題的認知偏差。

計算機仿真技術的發(fā)展實現(xiàn)了用多媒體方式對現(xiàn)實世界進行反映，信息的交換變得更加快速、方便，使設計師可以從任意角度對方案審視、設計。在數(shù)字技術的發(fā)展為現(xiàn)實的前提下，隨著科學理論研究的進一步深入，給數(shù)字技術在景觀設計中的進一步發(fā)展提供了理論基礎，景觀設計思維實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的線性思維、理性思維逐漸上升至發(fā)散、非理性和非邏輯思維的轉變，也就是說利用數(shù)字技術來整體性地體現(xiàn)景觀設計的復雜性得以實現(xiàn)。

4研究展望

現(xiàn)今，建筑設計得到了數(shù)字技術的廣泛支持。與建筑設計、城市規(guī)劃相比，數(shù)字分析技術在景觀規(guī)劃設計中仍處于初步發(fā)展階段，尚不成熟。為了促進數(shù)字技術和相關軟件廣泛應用，還有大量的實踐經(jīng)驗總結和理論研究工作要做。雖然現(xiàn)在的數(shù)字分析技術越來越成熟，但還需要進一步修改和完善，以填補數(shù)字仿真結果和現(xiàn)實中存在的空白。此外，設計師還需要配合生態(tài)學等其他相關專業(yè)，通過共同努力，進一步提高數(shù)字仿真分析精確的性能。

總之，今天的景觀規(guī)劃和設計中的數(shù)字分析技術還處于起步階段，但正如計算機輔助繪圖技術取代傳統(tǒng)繪圖工具的發(fā)展歷程，數(shù)字分析技術由于其強大的內(nèi)在邏輯與無限的發(fā)展可能，將給景觀規(guī)劃設計師帶來新的思考方式，更是為景觀規(guī)劃設計與實踐帶來深遠的影響與廣闊的前景。