繆綠琳

(寧德市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院 福建寧德 352100)

0 引言

隨著城市的進(jìn)一步擴(kuò)張，城市山體景觀面臨各種開(kāi)發(fā)建設(shè)的巨大挑戰(zhàn)。2013年12月，習(xí)近平主席在《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》發(fā)出號(hào)召：“要依托現(xiàn)有山水脈絡(luò)等獨(dú)特風(fēng)光，讓城市融入大自然；讓居民望得見(jiàn)山看得見(jiàn)水記得住鄉(xiāng)愁。”山體作為城市自然要素之一，既有城市的天然屏障的功能，同時(shí)也是城市居民游覽運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所，其景觀是山水城市中最重要的自然景觀之一[1]。在生態(tài)文明建設(shè)要求和城市快速發(fā)展中，景觀的重要性日漸提升，從使用角度來(lái)說(shuō)，如何處理好人與自然景觀資源之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)“看得見(jiàn)山，看得見(jiàn)水”的城市建設(shè)，是城市規(guī)劃者的共識(shí)。由于人在游憩和觀賞過(guò)程中，對(duì)外界的景物的感知體驗(yàn)和審美都是通過(guò)視覺(jué)器官來(lái)實(shí)現(xiàn)的，要想創(chuàng)造既滿足城市發(fā)展建設(shè)，又有優(yōu)美的城市環(huán)境，就必須分析人在觀景過(guò)程中的視覺(jué)通達(dá)性和視域范圍，創(chuàng)造舒適的城市可視景觀。以往的規(guī)劃者，往往依靠觀察打分等人為評(píng)價(jià)方法，把視覺(jué)分析限于籠統(tǒng)的文字定性描述，很少?gòu)亩康膶用婺M觀覽者的視覺(jué)感知[2]，而在景觀規(guī)劃中，從可視性層面上判斷分析實(shí)體環(huán)境的價(jià)值，是最直接的城市景觀評(píng)價(jià)。這種方法，將人與城市自然景觀的感知與評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為可量化到實(shí)際的城市建設(shè)中，有助于設(shè)計(jì)者創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市山體景觀真正為人所設(shè)計(jì)為人所享用[3]。

1 可視性分析的基本概念

視覺(jué)分析的目的，是通過(guò)提取視覺(jué)感知范圍視覺(jué)感知頻度感知對(duì)象的形式和實(shí)體構(gòu)成等方面中信息，探求獲取視覺(jué)美感的方式和途徑[4]。所謂“可視性”是指視覺(jué)上的通達(dá)性，即從一個(gè)或多個(gè)位置所能看到的范圍和所見(jiàn)程度，利用DEM判斷地形上任意兩點(diǎn)之間是否可以互相可見(jiàn)的技術(shù)方法[5]。可視性分析，通常分為“視線分析”和“視域分析”。

1.1 視線分析

視線分析，解決兩點(diǎn)之間可見(jiàn)與不可見(jiàn)的問(wèn)題，即連接觀察點(diǎn)和觀察目標(biāo)的視線通廊[6]。在設(shè)計(jì)中，為建立完整的景觀系統(tǒng)，形成綜合的景觀效應(yīng)，需要保持重要景點(diǎn)之間的視線聯(lián)系。這些都可以通過(guò)建立視線通廊的辦法解決。視線通廊的建立，將影響景區(qū)中建筑物的布局和高度以及植物的布置。

1.2 視域分析

視域，是指從一個(gè)或多個(gè)觀察點(diǎn)可以看見(jiàn)的地表范圍，即對(duì)于給定的觀察點(diǎn)，分析觀察所覆蓋的區(qū)域[7]。根據(jù)視距和視角的不同，可以劃分為由近及遠(yuǎn)的層次帶。人們對(duì)于不同層次帶中的景物注意程度和注意內(nèi)容是不一樣的，體現(xiàn)著從局部到整體從細(xì)節(jié)到概貌的漸次變化。因此，應(yīng)對(duì)建筑高程和布局施加不同的控制，以保護(hù)和創(chuàng)造景觀特色。用視域表示某一景觀標(biāo)志能夠被看到的范圍，稱(chēng)為景觀視域。視域的面積和視域內(nèi)視點(diǎn)的分布，是確定景觀標(biāo)志點(diǎn)位置和高程的重要依據(jù)[5]。

1.3 ArcGIS可視性分析的基本原理

可視性分析，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，盡可能將城市景觀視覺(jué)感知轉(zhuǎn)化為可量化的控制指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)景觀感知的可控性，使視覺(jué)分析方法更具客觀性和科學(xué)性。通視分析有兩個(gè)工具可用于可見(jiàn)性分析，即視域和視點(diǎn)。它們均可用來(lái)生成輸出視域柵格數(shù)據(jù)。其中，視域分析是在柵格數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集上，對(duì)于給定的一個(gè)觀察點(diǎn)，基于一定的相對(duì)高度，結(jié)合空間分析的建模理論，以DEM數(shù)據(jù)為依托，查找給定的范圍內(nèi)觀察點(diǎn)所能通視覆蓋的區(qū)域，也就是給定點(diǎn)的通視區(qū)域范圍，形成可視域范圍，分析結(jié)果是得到一個(gè)柵格數(shù)據(jù)集；另外，視點(diǎn)的輸出會(huì)精確識(shí)別可從每個(gè)柵格表面位置看到哪些視點(diǎn)。隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，GIS的三維分析功能，不僅用于三維可視化，還被廣泛用于可視性分析。ArcGIS中的3D Analyst擴(kuò)展模塊，提供了強(qiáng)大的分析和處理柵格數(shù)據(jù)的工具和平臺(tái)[8]。因此，通過(guò)通視分析工具，可根據(jù)在 3D 空間中相對(duì)于某表面或多面體要素類(lèi)提供的障礙的位置，計(jì)算各線要素的第一個(gè)和最后一個(gè)折點(diǎn)之間的通視性。前一個(gè)折點(diǎn)定義為觀測(cè)點(diǎn)，后一個(gè)折點(diǎn)為觀測(cè)目標(biāo)。沿著這些點(diǎn)之間的視線確定可見(jiàn)性，同時(shí)忽略有兩個(gè)以上折點(diǎn)的線中的任何中間折點(diǎn)。

2 城市山體景觀可視性分析的應(yīng)用——以寧德市中心城區(qū)取土點(diǎn)規(guī)劃為例

基于上述原理，結(jié)合《寧德市中心城區(qū)取土點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》這個(gè)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行具體分析，著重介紹城市山體景觀因素對(duì)土源點(diǎn)設(shè)置的影響，使取土點(diǎn)規(guī)劃更加科學(xué)合理。

2.1 研究區(qū)概況

項(xiàng)目研究的區(qū)域是寧德市中心城區(qū)，該城區(qū)總面積1364km2(含海域及山體)，其中，陸域面積999km2，海域面積365km2。中心城區(qū)范圍南北面以鄉(xiāng)鎮(zhèn)界線為界，其余范圍以山脊線及溫福鐵路為界。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源包括寧德市中心城區(qū)CAD格式的1∶2000現(xiàn)狀地形圖，《寧德市城市景觀風(fēng)貌專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》 規(guī)劃方案成果，《寧德市城市總體規(guī)劃(2011-2030)》CAD圖紙等。

2.3 研究技術(shù)路線

研究緊扣寧德中心城區(qū)發(fā)展需求，從山體景觀可視性方面確定寧德中心城區(qū)的土源點(diǎn)，以保證寧德中心城區(qū)的空間發(fā)展需求。研究技術(shù)路線包括：首先，獲取寧德市中心城區(qū)的基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和交通干線相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)地形等高線信息，通過(guò)ArcGIS構(gòu)建現(xiàn)狀地形三維模型；然后，利用ArcGIS軟件的可視性分析功能，從景觀風(fēng)貌視線通廊和重要交通線路視域范圍兩個(gè)層面，對(duì)寧德市中心城區(qū)的山體景觀進(jìn)行視覺(jué)分析，將各影響因素進(jìn)行綜合分析，總結(jié)山體對(duì)取土點(diǎn)的影響，從而作為土源點(diǎn)設(shè)置的重要依據(jù)，如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線

3 成果分析

3.1 景觀風(fēng)貌因素

寧德北西南三面被大山環(huán)抱，山體是寧德最重要的生態(tài)基質(zhì)之一。從城市景觀風(fēng)貌角度出發(fā)，對(duì)寧德中心城區(qū)的景觀資源進(jìn)行梳理，從生態(tài)功能和山體可見(jiàn)度提出規(guī)劃原則，并構(gòu)建了中心城區(qū)山體景觀風(fēng)貌的總體格局：大山為屏中山觀景小山為圓。其中青山可入城，保證南漈山-鏡臺(tái)山-虎頭山-馬頭山生態(tài)廊道連續(xù)性；嚴(yán)格控制中部山體與外圍大山城中小山海中島嶼的視線廊道，保留體驗(yàn)寧德獨(dú)特的“山海島相連”景觀特色。

3.1.1山體保護(hù)控制

寧德中心城區(qū)內(nèi)的山體，可分為外圍山體中部低丘濱海微丘和島嶼山體，利用這4類(lèi)自然山體系統(tǒng)，形成城市的綠色基底；在明確這4類(lèi)山體的范圍和主導(dǎo)功能的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的控制要求，如表1所示。設(shè)定取土點(diǎn)時(shí)，遵循景觀風(fēng)貌專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃確定的山體控制，部分山體被其他規(guī)劃確定為建設(shè)用地而取土?xí)r，盡量避免對(duì)主要山頭的破壞，如圖2所示。

表1 寧德市中心城區(qū)山體控制要求

來(lái)源：寧德市城市景觀風(fēng)貌專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃

圖2 寧德中心城區(qū)山體分類(lèi)控制圖

3.1.2城市綠化風(fēng)貌區(qū)

寧德城市景觀風(fēng)貌劃定3處城市綠化風(fēng)貌區(qū)，包括濱海西側(cè)城市綠化風(fēng)貌區(qū)金蛇-貴岐城市綠化風(fēng)貌區(qū)塔山-大門(mén)山城市綠化風(fēng)貌區(qū)(圖3)，提出特別控制小山輪廓線，取土點(diǎn)設(shè)置避免設(shè)置于這3處風(fēng)貌區(qū)內(nèi)。

圖3 寧德中心城區(qū)城市綠化風(fēng)貌區(qū)板塊示意圖

3.1.3城山眺望系統(tǒng)

景觀風(fēng)貌規(guī)劃，為保證青山入城這一景觀意向，在城市核心開(kāi)放空間選取若干城市觀景點(diǎn)，從視點(diǎn)到主要山體主體景觀15度左右的視線范圍內(nèi)，為視線廊道的核心控制區(qū)，控制區(qū)外圍為協(xié)議區(qū)。對(duì)于核心控制區(qū)，通過(guò)下述控制方式，保證建筑高度不影響景觀完整性。對(duì)于協(xié)議區(qū)，要求建筑保證一定的質(zhì)量，以創(chuàng)造觀賞的良好背景。同時(shí)，提出 9 條城山視線走廊，涉及山體包括鏡臺(tái)山塔山大寨山大山崗金蛇山貴岐山三角頂(表2)，設(shè)定取土點(diǎn)時(shí)，需保護(hù)城山視線走廊中的諸山體制高點(diǎn)，如圖4所示。

表2 城山視線走廊

來(lái)源：寧德市城市景觀風(fēng)貌專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃

圖4 寧德中心城區(qū)城市眺望系統(tǒng)控制圖

3.2 視域影響因素

3.2.1沿海視域分析

沿海視線分析，是指從海面上從中心城區(qū)方向所視的視域分析。在三都澳內(nèi)海面上均勻布置視點(diǎn)，應(yīng)用 Arcgis 軟件進(jìn)行視域分析，如圖5所示。由圖 5可知，沿海視域內(nèi)第一重山，主要包括黃灣山白鼻山虎頭岡筆架山后坑山大湖山塔石山蛇頭岡寨頂山猴石崗金鐘山鳥(niǎo)嶼島等。對(duì)于這些山體，避免進(jìn)行臨時(shí)取土；對(duì)于規(guī)劃為建設(shè)用地的山體，做好水土防治和復(fù)綠工作，盡量減少對(duì)景觀的影響。

圖5 沿海視域分析圖

3.2.2鐵路高速?lài)?guó)省干道等交通干線的視域分析

圖6 鐵路沿線視域分析圖

圖7 高速沿線視域分析圖

圖8 國(guó)道沿線視域分析圖

圖9 省道沿線視域分析圖

圖10 交通干線視域分析圖

交通干線沿線視域?qū)坝^風(fēng)貌也有較大影響。該規(guī)劃分析了鐵路高速?lài)?guó)省干道等交通干線的視線影響。參照寧德市總體規(guī)劃(2011-2030年)寧德市城市近期建設(shè)規(guī)劃(2016-2030年)等相關(guān)規(guī)劃，并結(jié)合衛(wèi)星影像圖，確定規(guī)劃期內(nèi)鐵路高速公路國(guó)省干道規(guī)劃分布。應(yīng)用Arcgis分別進(jìn)行視域分析，得到各影響因素的視域情況，如圖6～圖9所示。由圖可知，沿鐵路第一重山，主要集中在蕉城區(qū)白馬城區(qū)西部與城澳-飛鸞西北部。沿高速第一重山，主要分布在蕉城區(qū)白馬城區(qū)海西寧德工業(yè)園西部與飛鸞-城澳西北部。沿國(guó)道第一重山，主要分布在蕉城區(qū)與白馬城區(qū)西部。沿省道第一重山，分布較廣，覆蓋到中心城區(qū)大部分。將沿鐵路高速?lài)?guó)道第一重山賦值2分，沿省道第一重山賦值1分，然后將各影響因素的視域分析情況疊加，得到沿交通干線視線影響結(jié)果，如圖10所示。由圖10可知，浦頭山后坑山馬山頂獅子頭鳳凰山塔石山等，位于中心城區(qū)外圍的山體交通視域影響幾乎為0，環(huán)三都島地區(qū)的山體視域影響較大。在總體規(guī)劃中的建設(shè)用地范圍之外，若不與其他規(guī)劃影響因素沖突，優(yōu)先開(kāi)發(fā)視域影響較小的山體區(qū)域，盡可能保留視域影響較大的山體。

規(guī)劃在視域影響較大的范圍內(nèi)，盡量避免設(shè)置臨時(shí)取土點(diǎn)。當(dāng)視域影響范圍內(nèi)因規(guī)劃確定為建設(shè)用地取土點(diǎn)時(shí)，同時(shí)做好水土防治和復(fù)綠利用，盡量減少對(duì)景觀的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在人與自然的關(guān)系中，視覺(jué)是最直接也是最重要的感知。以空間品質(zhì)生態(tài)城市和生活質(zhì)量為目標(biāo)的城市山體景觀視覺(jué)評(píng)價(jià)，不僅僅需要追求城市山體的高效利用和經(jīng)濟(jì)節(jié)約，同時(shí)需要做到景觀的最大可視性[9]。 因此，在結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的取土點(diǎn)規(guī)劃中，對(duì)城市山體景觀進(jìn)行可視性分析，確定可視范圍，避免在可視范圍內(nèi)設(shè)置土源點(diǎn)，為城市山體景觀的合理開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)指引。然而，規(guī)劃中對(duì)山體景觀的可視性分析與視點(diǎn)的選擇和空間數(shù)據(jù)的完整性具有重大關(guān)系，由于研究區(qū)域空間數(shù)據(jù)的不完整性，使得文章論證過(guò)程存在部分局限性，尤其是獲得的數(shù)據(jù)存在一定滯后性，因此得出的可視結(jié)果并不是唯一確定的，在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)盡可能采用多種方法進(jìn)行綜合分析。

總之，通過(guò)可視性分析來(lái)指導(dǎo)開(kāi)發(fā)建設(shè)的方法是有效的，希望隨著新技術(shù)新方法的的進(jìn)一步發(fā)展，城市山體景觀視覺(jué)分析的方法將會(huì)越來(lái)越完善，對(duì)城市開(kāi)發(fā)建設(shè)的指導(dǎo)意義也越來(lái)越大。