摘要：隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的新興技術(shù)被應(yīng)用到景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域?？臻g層面的數(shù)據(jù)收集分析一直是景觀設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，空間數(shù)據(jù)采集具有人工耗時(shí)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、施工成本大等難點(diǎn)，而GIS技術(shù)憑借其強(qiáng)大的功能在眾多設(shè)計(jì)科技的應(yīng)用中突出重圍。GIS技術(shù)具有綜合性和實(shí)用性的特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)的二維制圖，其能通過(guò)電子數(shù)據(jù)幫助景觀設(shè)計(jì)師更加便捷、快速地模擬三維空間，還原場(chǎng)地現(xiàn)狀，進(jìn)行場(chǎng)地綜合分析。因具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，GIS技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛和深入，如今GIS技術(shù)對(duì)景觀設(shè)計(jì)起著重要作用。本文主要闡述景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域中基于空間層面的GIS技術(shù)的發(fā)展過(guò)程、應(yīng)用、特點(diǎn)以及未來(lái)趨勢(shì)，并提出有助于其發(fā)展的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：GIS應(yīng)用;景觀設(shè)計(jì);地理信息系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P208 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1004-9436（2021）17-0-03

1 GIS技術(shù)及其發(fā)展歷程

地理信息系統(tǒng)也被稱為GIS系統(tǒng)，是集地理學(xué)、城市科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)和空間科學(xué)等為一體的多學(xué)科交叉發(fā)展的新興學(xué)科。景觀設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)初期需要對(duì)場(chǎng)地的原始位置、經(jīng)緯度、高度、地質(zhì)密度、坡度等進(jìn)行測(cè)量，收集的環(huán)境信息包括日照時(shí)長(zhǎng)、降雨量、天氣、風(fēng)向等。單憑人工收集以上相關(guān)數(shù)據(jù)，時(shí)間成本巨大，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)的景觀建設(shè)發(fā)展需求。而收集這類數(shù)據(jù)是前期分析的必要條件，景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜，如做不好前期分析，景觀設(shè)計(jì)出來(lái)的成品也會(huì)因不適應(yīng)性而降低所發(fā)揮的效能和施工企業(yè)的后期收益。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如果一個(gè)景觀成品不被人們接受和使用，就會(huì)違背景觀設(shè)計(jì)師的初衷，也會(huì)對(duì)社會(huì)效益造成影響。GIS技術(shù)的出現(xiàn)為這一問(wèn)題的解決提供了幫助。GIS技術(shù)擁有空間數(shù)據(jù)處理與分析功能，可以將得到的景觀現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)中進(jìn)行分析，形成數(shù)據(jù)可視化表達(dá)并且制作相關(guān)圖冊(cè)，以供景觀設(shè)計(jì)師對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估。整個(gè)過(guò)程方便快捷，并且前期的數(shù)據(jù)可以得到保留，還可以在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上不斷更新。

GIS技術(shù)順應(yīng)時(shí)代需求而生，根據(jù)各個(gè)時(shí)期的不同特性，可將其發(fā)展歷程分為3個(gè)階段，分別是啟蒙期、醞釀期、繁盛期。

1994—2003年為啟蒙期。這個(gè)時(shí)期的景觀設(shè)計(jì)行業(yè)處于發(fā)展期，數(shù)據(jù)收集采用的還是傳統(tǒng)的人工勘測(cè)方法，只有少部分景觀設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)設(shè)備。景觀方案從設(shè)計(jì)到定稿再到最終實(shí)施的周期長(zhǎng)，GIS技術(shù)也處于發(fā)展初期，尚不成熟，研究范圍較窄，此時(shí)期主要有景觀空間格局分析、可達(dá)性分析等傳統(tǒng)領(lǐng)域的內(nèi)容。這一時(shí)期的研究數(shù)量較少，內(nèi)容多為具體案例和國(guó)外研究進(jìn)展的介紹。

2004—2008年為醞釀期。這一時(shí)期研究開(kāi)始呈現(xiàn)多元化發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)有了更高的追求，對(duì)生活環(huán)境作出審視，期望得到更好的生活空間。景觀設(shè)計(jì)遍地開(kāi)花，景觀行業(yè)蓬勃發(fā)展，對(duì)GIS的需求增加，這也成為推動(dòng)GIS技術(shù)發(fā)展的重要原因。

2009年至今為繁盛期。這一時(shí)期，GIS持續(xù)完善相關(guān)功能，不斷創(chuàng)造新的模型和數(shù)據(jù)收集方法，景觀設(shè)計(jì)對(duì)GIS的運(yùn)用愈發(fā)成熟。傳統(tǒng)領(lǐng)域用地適宜性評(píng)價(jià)和可達(dá)性分析經(jīng)過(guò)醞釀期的發(fā)展而達(dá)到強(qiáng)盛，制圖技術(shù)更加精湛，畫(huà)面優(yōu)美，可容納的數(shù)據(jù)量更多，生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)和景觀成像穩(wěn)步發(fā)展，地理設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。GIS技術(shù)可用于研究的領(lǐng)域持續(xù)增多，在傳統(tǒng)領(lǐng)域如可達(dá)性分析和用地適宜性評(píng)價(jià)方面持續(xù)發(fā)展，研究?jī)?nèi)容的廣度和深度都在不斷延伸，GIS三維功能還在進(jìn)一步探索中。

2 GIS技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 用地適宜性

景觀設(shè)計(jì)前期要仔細(xì)考慮周邊的自然環(huán)境與人工建筑的搭配能否貼合景觀的設(shè)計(jì)風(fēng)格。一般來(lái)說(shuō)，用地的測(cè)量數(shù)據(jù)包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)、大小、形狀等，傳統(tǒng)測(cè)量方式耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)測(cè)量精確度誤差也會(huì)更大，若出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存誤的情況再去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，則會(huì)增加施工單位的人工成本、物力成本。運(yùn)用GIS技術(shù)可以避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，一般先對(duì)選址場(chǎng)地的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，之后將收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS軟件，再創(chuàng)建與施工選址場(chǎng)地高度一致的地形模型圖，景觀設(shè)計(jì)師會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)得到的地形模型圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)可能影響施工與園林美觀度的綜合因素，還可及時(shí)發(fā)現(xiàn)用地適宜性、可達(dá)性方面的問(wèn)題，保證施工質(zhì)量。

2.2 可達(dá)性分析

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可達(dá)性可以理解為一個(gè)點(diǎn)到另外一個(gè)點(diǎn)的容易程度，其包含意義非常廣泛。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，GIS對(duì)可達(dá)性的分析集中在空間層面，GIS有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，已有的空間數(shù)據(jù)信息也可以根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息更新迭代，通過(guò)信息共享，得到設(shè)計(jì)項(xiàng)目地塊的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。利用GIS建立的模型，分析交通可達(dá)性，設(shè)計(jì)場(chǎng)地可達(dá)性越高，運(yùn)輸成本、資金成本就會(huì)相應(yīng)降低，施工工期就會(huì)縮短，施工效率也會(huì)提高，進(jìn)而使施工品質(zhì)得到保障。在景觀設(shè)計(jì)中，可達(dá)性會(huì)極大地影響場(chǎng)地的實(shí)際效益。將可達(dá)性作為重要指標(biāo)，可達(dá)性越高，企業(yè)盈利便會(huì)呈現(xiàn)正相關(guān)的函數(shù)關(guān)系。因此，在方案設(shè)計(jì)前期，景觀設(shè)計(jì)師用GIS技術(shù)對(duì)項(xiàng)目地塊周?chē)煌?、人流情況、場(chǎng)地輻射范圍等大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可為該地塊功能劃分、道路交通規(guī)劃、基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施規(guī)劃等提供合理的指導(dǎo)。

2.3 三維景觀建模

傳統(tǒng)的二維制圖方式往往只分平面、立面，景觀設(shè)計(jì)師只能從固定視角觀察規(guī)劃成果，更無(wú)法讓其他人參與其中，獲得身臨其境的感受[1]。而且傳統(tǒng)的二維平面制圖效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速變化的現(xiàn)代園林景觀需求。與之相比，GIS技術(shù)中三維模型的構(gòu)建可以解決以往景觀設(shè)計(jì)采用平面圖的方式無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)需要的問(wèn)題，因其可以切換除平面、立面之外的視角，還提供了符合人眼的透視角度及縱覽全景的鳥(niǎo)瞰角度，在三維模型中還可自由伸縮不同距離，以觀察場(chǎng)景之間的尺度是否適宜，并作出相應(yīng)調(diào)整。由于三維景觀模型不需要物質(zhì)構(gòu)建，只需要計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行操作，景觀設(shè)計(jì)師可以實(shí)現(xiàn)多方案設(shè)計(jì)，并從中選擇最佳方案以達(dá)到有限資金下景觀項(xiàng)目成果效益的最大化。此技術(shù)通過(guò)GIS中的三維場(chǎng)景模擬實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)虛擬呈現(xiàn)電子圖像的效果，讓人在數(shù)字環(huán)境下對(duì)地形及地塊氛圍有更直觀的觀察與了解，還可以通過(guò)GIS的景觀圖像渲染與動(dòng)畫(huà)制作等對(duì)方案進(jìn)行預(yù)覽。具體實(shí)現(xiàn)流程如下圖所示。

2.4 工程可達(dá)性

工程可達(dá)性是判斷景觀方案能否落地的重要指標(biāo)，這里主要考慮的是交通運(yùn)輸成本。施工會(huì)涉及大量施工材料與人員的運(yùn)輸，為了節(jié)省運(yùn)輸成本以及縮短工期，景觀設(shè)計(jì)師需要合理設(shè)置運(yùn)輸線路，為施工方預(yù)留便捷的交通區(qū)域。由于項(xiàng)目成本管理是經(jīng)濟(jì)效益的源泉，如何把施工成本降低到滿意的地步，提高施工效益是施工企業(yè)密切關(guān)注的問(wèn)題，為了達(dá)到好的工程收益，成本估算和采取合理的成本控制方案都是施工企業(yè)在正式施工前需要考慮的。

3 GIS技術(shù)前沿

3.1 城市用地變化及城市化

城市化進(jìn)程的加快使城市整體物理環(huán)境發(fā)生了不同程度的改變，這種改變會(huì)影響城市氣象與環(huán)境，而氣候環(huán)境是一個(gè)城市最顯著的生態(tài)特征，其產(chǎn)生的變化會(huì)影響居民在城市空間中的生活舒適度以及城市環(huán)境衛(wèi)生，甚至限制著城市發(fā)展。GIS技術(shù)能夠同步監(jiān)控城市用地變化，預(yù)測(cè)未來(lái)城市發(fā)展趨向。

3.2 景觀評(píng)價(jià)工具

通過(guò)景觀評(píng)價(jià)可以對(duì)景觀產(chǎn)生的效益有更明確的認(rèn)識(shí)，相關(guān)景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)有空間可達(dá)性、空間使用率、綠帶景觀效能等，可利用GIS對(duì)設(shè)計(jì)場(chǎng)地的交通可選擇范圍、安全性、方便程度作出評(píng)測(cè)，能夠讓人直觀地觀察到景觀地效益點(diǎn)以及產(chǎn)生效益的原因。GIS技術(shù)已成為城市結(jié)構(gòu)與空間規(guī)劃的依據(jù)之一，其極強(qiáng)的功能使得景觀評(píng)價(jià)更易實(shí)現(xiàn)。

4 GIS技術(shù)的綜合特點(diǎn)

4.1 GIS的優(yōu)勢(shì)

GIS最顯著的特性就是具有強(qiáng)大的實(shí)用性和綜合性，并且運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，擁有極強(qiáng)的對(duì)場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析的能力。將各類數(shù)據(jù)信息與圖像信息結(jié)合在一起，可模擬場(chǎng)地真實(shí)場(chǎng)景，使得設(shè)計(jì)方案更好地與周?chē)h(huán)境相適應(yīng)，幫助景觀設(shè)計(jì)師在空間層面設(shè)計(jì)場(chǎng)地時(shí)實(shí)時(shí)提取數(shù)據(jù)，利用已有數(shù)據(jù)判斷設(shè)計(jì)規(guī)劃的合理性。不僅如此，GIS技術(shù)可將復(fù)雜的設(shè)計(jì)規(guī)劃中的決策與管理問(wèn)題簡(jiǎn)單精確化，因?yàn)镚IS可以根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)構(gòu)建地理數(shù)據(jù)模型，使風(fēng)景園林設(shè)計(jì)有可以依照的參考標(biāo)準(zhǔn)。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，GIS是不可或缺的。

4.2 GIS存在的問(wèn)題

4.2.1 數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

隨著地理信息數(shù)據(jù)共享的普及，未來(lái)社會(huì)朝著信息共享膨脹式發(fā)展。目前，空間數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存著大量空間信息，但由于數(shù)據(jù)庫(kù)管理人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理不規(guī)范不熟悉，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)存在一定的安全隱患，信息共享與信息泄露的界限不清，再加之相關(guān)人員對(duì)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題的重視程度不夠，如何正確處理信息共享的界限還是需要深思和解決的問(wèn)題。

4.2.2 技術(shù)交流較差問(wèn)題

發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)GIS軟件的研發(fā)和使用早于我國(guó)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用與總結(jié)提升，使用其輔助設(shè)計(jì)和施工的流程已經(jīng)相當(dāng)完善，在技術(shù)層面領(lǐng)先于我國(guó)。由于GIS技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用和普及都較晚，工程項(xiàng)目實(shí)際案例的數(shù)據(jù)還在積累中，我國(guó)缺乏與發(fā)達(dá)國(guó)家就GIS技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)交流，不利于提升GIS技術(shù)應(yīng)用水平。因此，應(yīng)重視對(duì)國(guó)產(chǎn)GIS軟件的開(kāi)發(fā)，投入更多精力與資金支持，使其軟件本土化，方便國(guó)內(nèi)從業(yè)人員使用，從而使數(shù)據(jù)更加精確，進(jìn)而提高我國(guó)景觀設(shè)計(jì)的適配度。

4.2.3 缺乏技術(shù)人員問(wèn)題

高效應(yīng)用GIS并從中獲益的前提是深度學(xué)習(xí)并且熟練掌握這種新型技術(shù)。先進(jìn)的工具需要在懂得使用的優(yōu)秀專業(yè)人員手上才能發(fā)揮作用。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)GIS技術(shù)人員的需求是十分龐大的，而我國(guó)應(yīng)用GIS軟件的時(shí)間較晚，景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域能夠熟練使用GIS軟件的技術(shù)人員較少，會(huì)使用GIS的技術(shù)人員供不應(yīng)求，且人員質(zhì)量有待提升。目前，大多從業(yè)人員應(yīng)用GIS軟件進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)還集中在二維出圖方面，當(dāng)有更復(fù)雜的施工需求時(shí)，習(xí)慣使用傳統(tǒng)制圖方式的從業(yè)人員由于對(duì)GIS技術(shù)不了解，不會(huì)操作相關(guān)軟件，無(wú)法滿足使用需求。因此，為促進(jìn)我國(guó)GIS技術(shù)的發(fā)展，景觀設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)該開(kāi)設(shè)相關(guān)課程，對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以適應(yīng)制圖需求。

5 GIS技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

5.1 學(xué)科交叉發(fā)展

如今，GIS技術(shù)的應(yīng)用除了有地理學(xué)、信息科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、測(cè)繪工程學(xué)科的內(nèi)容外，還延伸到了系統(tǒng)科學(xué)與工程、土地資源管理等學(xué)科。學(xué)科內(nèi)容相互貫通，GIS的功能和可覆蓋范圍變廣。GIS可以提升景觀生態(tài)領(lǐng)域中人類活動(dòng)與自然環(huán)境參數(shù)占比結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)前，景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)想呈現(xiàn)出多學(xué)科多維度的現(xiàn)象，完善GIS技術(shù)需要完善多學(xué)科理論，未來(lái)GIS將呈現(xiàn)學(xué)科交叉發(fā)展的趨勢(shì)。

5.2 景觀可視化

運(yùn)用GIS可以實(shí)現(xiàn)景觀可視化，將現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相關(guān)數(shù)據(jù)錄入GIS可以得到電子三維圖像[2]，所得圖像經(jīng)過(guò)渲染，畫(huà)面細(xì)膩絢麗。但渲染過(guò)程對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備有較高的要求，若進(jìn)一步提升渲染技術(shù)水平，景觀可視化能夠讓設(shè)計(jì)師作出更加合理的決策，并縮減決策時(shí)間，節(jié)省成本。

6 結(jié)語(yǔ)

目前，在我國(guó)景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，GIS技術(shù)常用于對(duì)設(shè)計(jì)場(chǎng)地空間進(jìn)行模擬以及對(duì)場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析，但是我國(guó)GIS技術(shù)還存在數(shù)據(jù)安全、資金不足以及相關(guān)技術(shù)人員缺乏等問(wèn)題。因此，應(yīng)鼓勵(lì)相關(guān)公司加大資金投入，促進(jìn)GIS功能本土化研發(fā)，鼓勵(lì)相關(guān)從業(yè)人員學(xué)習(xí)技術(shù)，培養(yǎng)能夠應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜情況的專業(yè)人才。從對(duì)景觀格局、用地分析等相關(guān)應(yīng)用的初步探索到廣泛開(kāi)展實(shí)證研究，GIS功能與應(yīng)用持續(xù)創(chuàng)新。GIS技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域的融入，使規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)合理化、規(guī)劃布局可視化。充分運(yùn)用這一技術(shù)可以提升景觀設(shè)計(jì)的科學(xué)性、藝術(shù)性、實(shí)用性，對(duì)提升景觀設(shè)計(jì)的合理性也有很大的作用。未來(lái)GIS的發(fā)展復(fù)雜化，在景觀設(shè)計(jì)中可更多用于實(shí)地勘測(cè)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用也將提升景觀設(shè)計(jì)的可能性與創(chuàng)新性。

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作者簡(jiǎn)介：李慶媛（1996—），女，貴州畢節(jié)人，碩士在讀，研究方向：景觀敘事。