蘇燕清，胡宇祥，馮志淵，王文豪

(吉林農(nóng)業(yè)科技學院，吉林 吉林 132101)

校園建筑物布局不應該只考慮安全、美觀等傳統(tǒng)因素，更應考慮建筑物的選址問題，通過測繪方式的直觀分析，使校園建筑物布局達到最優(yōu)。大數(shù)據(jù)時代，利用無人機、GIS技術的空間分析和數(shù)據(jù)可視化功能，提取影響校園建筑物布局的指標數(shù)據(jù)，系統(tǒng)處理，形成實地模擬圖，便于后期的設計規(guī)劃，既能滿足校園多空間的高效利用及與自然的和諧統(tǒng)一，又能滿足校園建筑物安全，使校園布局更美觀、靈動。

1 影響校園建筑物布局的因素及布局原則

1.1 校園建筑物布局的影響因素

影響校園建筑物布局的因素是多方面的，可就校園景觀和道路布局進行分析。

景觀是區(qū)域建筑物必要的環(huán)境設施。研究表明，環(huán)境景觀與人類的成長發(fā)育及心理健康有著密不可分的聯(lián)系。學校作為培育青年的教育重地，校園景觀設計是重點。無人機與GIS技術的發(fā)展為校園前期規(guī)劃設計提供了便捷的勘測方式，可直觀分析三維數(shù)字模型，進行校園地貌分析，解決了人工勘測效率低的問題[1]。

GIS技術不僅適用于景觀布設，還可用于區(qū)域內(nèi)道路設計。學校選址以平地居多，雖符合學校莊嚴的特點，但缺乏景觀趣味性，整體靈動性低。要改善此狀況，需要設計師處理好校園布局中的兩大關系。一是校園中動、靜態(tài)空間之間的關系，二是要規(guī)劃好不同教育空間之間的功能組織關系。要想處理好動、靜空間關系、削弱平地帶來的景觀統(tǒng)一性，需加強校園各設施之間的相互聯(lián)系，賦予校園新的生機。

1.2 校園建筑物布局原則

校園建筑物布局應遵循整體性原則。校園建筑物的布局體現(xiàn)著學校的教學風格、教學背景和學校的傳承與發(fā)展，這就要求校園建筑必須風格布局相對統(tǒng)一，具有一定的連續(xù)性[2]?？梢园l(fā)揮GIS二維、三維建模技術優(yōu)勢，輔助大面積校園規(guī)劃布局，體現(xiàn)校園整體性。安全性原則。安全是規(guī)劃設計中首要考慮的因素，必須全面分析校園地質(zhì)地勢、校內(nèi)交通和校園監(jiān)控等，確保校園建筑物布局合理、規(guī)范、安全。利用GIS數(shù)據(jù)空間分析及數(shù)據(jù)可視化功能，可以在校園三維模擬空間上對校內(nèi)交通規(guī)劃、校園監(jiān)控的布設進行規(guī)劃設計，保障學生、教師的安全[3]。

2 利用GIS技術分析校園空間布局

GIS是基于空間地理數(shù)據(jù)，依靠計算機系統(tǒng)輔助，對空間數(shù)據(jù)進行綜合分析，服務于資源管理、發(fā)展規(guī)劃、路線規(guī)劃等領域的地理信息系統(tǒng)。GIS分析技術可分三個階段：一是數(shù)據(jù)采集。由無人機對待測區(qū)域實地飛行勘測。二是利用GIS技術對無人機采集數(shù)據(jù)進行讀取、分析及構建模型等。三是基于GIS系統(tǒng)構建好的數(shù)據(jù)庫，讀取影響校園空間布局的因素，對現(xiàn)有的校園布局進行適宜性評價。

以吉林農(nóng)業(yè)學院為例，通過無人機航拍所得數(shù)據(jù)，利用GIS處理得到的校園二維平面示意圖，如圖1所示。

圖1 校園區(qū)域劃分圖Fig.1 Campus zoning plan

農(nóng)?？傮w設施以生活區(qū)與教學區(qū)間道路為軸線呈現(xiàn)對稱分布，根據(jù)建筑物用途差異將校園區(qū)域劃分為以下幾部分：一是教學辦公區(qū)，主要教學區(qū)位于校園中、東側，部分教學實驗室基地位于校園東北角。二是學生生活區(qū)，有學生宿舍、食堂、百貨超市等，設置在主教學區(qū)西側。三是室外活動區(qū)，足球場在學生生活區(qū)西邊，籃球、排球在教學區(qū)中，其余小型運動場所分散布設于生活區(qū)周圍。四是交通布局，校園出口設置南、北兩方向出口，內(nèi)部交通呈矩形分布。五是景觀布設，分布于主要校園外圍及各建筑設施之間。

3 GIS技術分析對農(nóng)校校園建筑物布局的適宜性評價

教學辦公區(qū)需避開噪聲干擾，為學生、教師提供一個寧靜的教學及科研場所。圖1所示農(nóng)校主要的教學區(qū)布設于校園中心，有效避開了校外車流噪音對教學區(qū)的影響，小型教學實驗室基地置于校園東北角，對校園主體建設布局的美觀影響較小。

學生生活區(qū)。研究表明，學生對于宿舍樓到教學區(qū)的步行最為滿意的距離是300～500 m，距離越遠，步行到達設施的可能性會逐漸降低，不利于調(diào)動學生學習的積極性。若以自行車代步，一是增加了道路的不安全因素，二較多的騎車出行需要更大的停車空間，三是道路上的大量車流，使得環(huán)境難以形成舒適、安寧的步行空間，不利于學生放松、休憩[4]。通過GIS分別測量農(nóng)校生活區(qū)外圍部分公寓到各教學樓與活動區(qū)最佳行徑距離，由表1可知，農(nóng)校生活區(qū)外圍3個公寓距部分校園設施的距離在學生步行滿意距離可控范圍之內(nèi)，此類教學布局有利于激發(fā)學生學習，使得教學資源能供學生充分利用。

表1 農(nóng)校部分公寓到各個教學設施的距離Tab.1 Distance from parts of apartments to all teaching facilities in Jilin Agricultural Science and Technology College

學生活動區(qū)。據(jù)研究顯示，我國當代大學生身體健康指數(shù)逐年下降，考慮其原因：一是體育設施布局不合理，活動區(qū)形同虛設。二是由于傳統(tǒng)教育的影響，學生對體育課不重視，只是為了學分應付性地上課，體育觀念薄弱，要想樹立體育觀念，需通過距離便捷來建立體育環(huán)境誘導[5]。農(nóng)校的活動區(qū)分散布局在生活區(qū)、教學區(qū)，活動區(qū)分區(qū)可以緩解體育鍛煉高峰時段人員過于集中的問題，且兩個主要活動區(qū)都在適宜的出行范圍內(nèi)，這在一定程度上誘導了學生進行體育鍛煉。

交通布局。農(nóng)校出口設置于南北方向，避開西側市區(qū)主要交通干線，學生、教師的出行更安全，校園主干道圍繞中心教學區(qū)設置，貫穿全校。生活區(qū)右側空余土地設置交通輔路進行人車分流，各教學樓、宿舍樓間及符合人流行為軌跡的景觀設置區(qū)域均布設了交通通道，在方便學生出行的同時也起到保護區(qū)域景觀的作用，校園交通的整體性、有機性、安全性得以體現(xiàn)。從圖1來看，農(nóng)校整體的道路規(guī)劃多以矩形布置，僅有少數(shù)曲線道路，視覺上的統(tǒng)一感過于強烈，學校的莊嚴特點雖得以體現(xiàn)，卻忽視了校園含蓄之美。

根據(jù)GIS呈現(xiàn)的校園景觀可看出，校園空間主體框架為建筑群，以校園中心向外擴散，道路穿插其中，體現(xiàn)了校園整體的空間序列和脈胳，豐富了校園環(huán)境[6]。校園外側多屬于城市交通道路，在規(guī)劃布局時巧妙地設置了綠化帶、農(nóng)業(yè)教學用地，邊緣劃分出校園的領域和獨特的輪廓，還為未來發(fā)展預留了土地；校園的各個建筑物之間、道路兩側均設有綠化帶，提供了安靜利于學生休憩的環(huán)境，圖書館附近設置了假山、噴水池等景觀，象征圖書館為知識的源泉，沉浸式的環(huán)境緩解了學生的疲倦心理。

4 結語

以吉林農(nóng)業(yè)科技學院為例，分析了無人機與GIS技術在校園布局方面的應用，探討了農(nóng)校建筑設施的適宜性。從總體上看，農(nóng)校大部分建筑物布局充分體現(xiàn)了以人為本的設計觀，此技術同樣適用于農(nóng)村、景區(qū)、城市的規(guī)劃布局，具有推廣價值。GIS技術還可以為校園的前期規(guī)劃設計提供高程分析、坡度分析等數(shù)據(jù)。