gis在景觀設(shè)計(jì)學(xué)中的應(yīng)用

1、<p>　　GIS在景觀設(shè)計(jì)學(xué)中的應(yīng)用</p><p><b>　　摘要 </b></p><p>　　近些年來(lái)，GIS作為一項(xiàng)分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)，在景觀規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)最早出現(xiàn)于19世紀(jì)末20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)是基于手工技術(shù)的分析，過(guò)程十分復(fù)雜。后來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，GIS得到了空前發(fā)展。本文以浙江省臺(tái)州市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)

2、施規(guī)劃的宏觀尺度為例，分為景觀表述、景觀過(guò)程分析、景觀評(píng)價(jià)、景觀改變、影響評(píng)估、景觀決策等六個(gè)步驟，具體介紹了GIS在景觀設(shè)計(jì)學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：GIS，景觀設(shè)計(jì)，景觀過(guò)程，數(shù)據(jù) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　1.GIS和景觀設(shè)計(jì)學(xué)的概念 </p>&l

3、t;p>　　地理信息系統(tǒng)(geographic information system簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)是以采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。Gis是一門(mén)交叉性、邊緣性的學(xué)科，凡是與空間有關(guān)的問(wèn)題都可以借用其進(jìn)行分析，因此，在環(huán)境管理、資源管理、資源配置、城市規(guī)劃等眾多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。 </p><p>　　景觀是土地及土

4、地上的空間和物體所構(gòu)成的綜合體，景觀設(shè)計(jì)學(xué)（landscape architecture）就是要對(duì)有關(guān)土地的一切人類(lèi)戶(hù)外空間的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)理性的分析，并尋求解決方案。（俞孔堅(jiān)，李迪華，2003）在景觀設(shè)計(jì)學(xué)中，有景觀規(guī)劃（landscape planning）和景觀設(shè)計(jì)（landscape design）兩個(gè)方向。前者偏重于大尺度區(qū)域空間的研究，后者則重于小尺度場(chǎng)地的設(shè)計(jì)。GIS技術(shù)主要應(yīng)用于景觀規(guī)劃中，目前憑借這一技術(shù)，可以幫助景觀規(guī)

5、劃師準(zhǔn)確而便捷的對(duì)于空間區(qū)域進(jìn)行分析和模擬，并最終繪制成圖。對(duì)于景觀設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，GIS也很大程度上為設(shè)計(jì)師的前期場(chǎng)地分析提供了便利。 </p><p>　　2.GIS在景觀規(guī)劃中的發(fā)展歷程 </p><p>　　追溯GIS在景觀設(shè)計(jì)學(xué)中的應(yīng)用歷程，不能不提到美國(guó)生態(tài)規(guī)劃的先驅(qū)――麥克哈格（I. L. McHarg），他的著作《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》（design with nature,1969）成

6、為了當(dāng)時(shí)景觀規(guī)劃的規(guī)范。他所強(qiáng)調(diào)的任何規(guī)劃應(yīng)該充分從自然生態(tài)的角度出發(fā)，通過(guò)充分的土地適宜性分析，來(lái)制定規(guī)劃。（俞孔堅(jiān)，2003）這一分析過(guò)程是依靠因子分層分析和地圖疊加技術(shù)來(lái)完成的，也就是“千層餅?zāi)Ｊ健?。?dāng)時(shí)進(jìn)行這種適宜性分析的技術(shù)還停留在手工地圖分層疊加上，在《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》中，麥克哈格介紹了方法：首先講景觀的單一因子逐一制圖，用灰白兩色區(qū)分其對(duì)某一土地利用方式（如居?。┑倪m宜性或有害性，然后再將單一因子的評(píng)價(jià)圖層疊加，通過(guò)感光攝影

7、技術(shù)得到綜合的土地適宜性分布圖，再根據(jù)灰度來(lái)區(qū)別不同程度的適宜性。 </p><p>　　實(shí)際上，這一技術(shù)出現(xiàn)在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)景觀分析研究和實(shí)踐的帶頭人Warren Manning最早使用了地圖疊加技術(shù)來(lái)對(duì)馬省的量土壤、地表水資源狀況、森林覆蓋等大量信息進(jìn)行制圖和整理。而這一繁雜的手工作業(yè)一直到1950年才為Jacqueline Tyrwhitt在《城鄉(xiāng)規(guī)劃教材》中系統(tǒng)的進(jìn)行了介紹。20世紀(jì)60年代，

8、北美大規(guī)模的景觀資源調(diào)查廣泛的應(yīng)用地圖分層疊加技術(shù)，到麥克哈格時(shí)代，基于透明紙的手工地圖分層技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了頂峰。 </p><p>　　但是，這一手工技術(shù)相當(dāng)繁雜，耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，景觀規(guī)劃的技術(shù)方法也發(fā)生了革命性的發(fā)展。當(dāng)時(shí)作為景觀設(shè)計(jì)學(xué)搖籃的哈佛大學(xué)和作為計(jì)算機(jī)發(fā)祥地的麻省理工學(xué)院相結(jié)合，將地理信息系統(tǒng)GIS的空間分析技術(shù)與景觀規(guī)劃連接起來(lái)，推動(dòng)了景觀規(guī)劃方向的發(fā)展。這場(chǎng)革命始

9、于20世紀(jì)六十年代中期。1965年，哈佛大學(xué)作設(shè)計(jì)學(xué)院獲得福特基金的贊助，與麻省理工學(xué)院聯(lián)合成立計(jì)算機(jī)圖象實(shí)驗(yàn)室 (Laboratory for Computer Graphics), 由H. Fisher主持，匯聚一批富于創(chuàng)新和智慧的年輕人，并在很短時(shí)間內(nèi)研制出數(shù)字計(jì)算機(jī)地圖繪制方法和技術(shù)，并發(fā)展了SYMAP軟件和在它基礎(chǔ)上進(jìn)行的計(jì)算機(jī)數(shù)字地圖，同時(shí)，對(duì)區(qū)域規(guī)劃、景觀規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等空間分析方法進(jìn)行基礎(chǔ)研究，除此以外，在理論地理學(xué)方面

10、也有許多有價(jià)值的成果。（俞孔堅(jiān)，2003） </p><p>　　1966年，卡爾.斯坦尼茲（Carl Steiniz）在哈佛大學(xué)作設(shè)計(jì)學(xué)院開(kāi)設(shè)了一門(mén)區(qū)域尺度的規(guī)劃課程，并應(yīng)用SYMAP在得拉維爾，馬里蘭和佛及尼亞半島(DELMARVA)開(kāi)展景觀規(guī)劃研究。這被認(rèn)為是大規(guī)模應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行景觀規(guī)劃的第一個(gè)實(shí)例(Steinitz,1993)。即使在這一個(gè)GIS應(yīng)用的最初步嘗試中，已經(jīng)包含了許多復(fù)雜的分析工作,

11、包括引力模型、地圖疊加分析、加權(quán)評(píng)價(jià)以分析土地單元對(duì)植被或農(nóng)業(yè)種植的適宜性，等等。這一最早的GIS與景觀規(guī)劃的結(jié)合課程對(duì)哈佛乃至世界的GIS發(fā)展具有關(guān)鍵的作用 </p><p>　　另外一位景觀規(guī)劃大師是菲利普.路易斯（Philips .H. Lewis）在他的工作中也運(yùn)用GIS來(lái)進(jìn)行分析。他在上世紀(jì)50年代提出來(lái)的“環(huán)境廊道”概念（Environmental, Educational, Ecological,

12、Esthetic, Exercise Way），并指出如果想為子孫后代保留一分自然及文化遺產(chǎn)“就必須盡快對(duì)一些敏感的環(huán)境構(gòu)成進(jìn)行確認(rèn)”，只有這樣“人們才能對(duì)那些區(qū)域?qū)嵤┍匾谋Ｗo(hù)”以使其免遭未來(lái)開(kāi)發(fā)的不利影響（宋力 等，2002）。路易斯把一些被認(rèn)為是“決定因素”的類(lèi)型（水體、濕地、地形坡度等）分別繪制成圖后疊加起來(lái)，類(lèi)似于McHarg的千層餅?zāi)Ｐ?，然后劃分出“環(huán)境廊道”。這些工作也都依托于GIS來(lái)進(jìn)行，取得了很好的效果。 </p

13、><p>　　卡爾.斯坦尼茲（Carl Steiniz）1993年提出了GIS在景觀規(guī)劃中應(yīng)用的五階段說(shuō)，俞孔堅(jiān)教授在其基礎(chǔ)上發(fā)展化分為六個(gè)階段。它們是： </p><p>　　第一階段，20世紀(jì)60年代中期，利用計(jì)算機(jī)圖像處理方法來(lái)處理比較簡(jiǎn)單的工作，如景觀分類(lèi)。這一工作是手工可以完成的，但比手工要簡(jiǎn)便許多。 </p><p>　　第二階段，60年代末到70年代初，應(yīng)

14、用GIS進(jìn)行更為復(fù)雜的分析，包括將統(tǒng)計(jì)分析與地圖繪制相結(jié)合，引入更為復(fù)雜的空間分析技術(shù)，發(fā)展不限于二維圖像的直觀表現(xiàn)方法。 </p><p>　　第三階段，70年代中期，GIS與其他學(xué)科專(zhuān)業(yè)開(kāi)始相互作用，使規(guī)劃師認(rèn)識(shí)到信息對(duì)于影響決策的意義，強(qiáng)調(diào)規(guī)劃的作用在于組織和利用信息為決策服務(wù)，而不是決策本身。 </p><p>　　第四階段，70年代末到80年代中，微型機(jī)算計(jì)引入GIS，操作簡(jiǎn)單化

15、。使規(guī)劃師可以較快掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，并使用GIS技術(shù)來(lái)進(jìn)行大量的分析工作。 </p><p>　　第五階段，80年代中期到90年代中期，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和功能不斷增加，數(shù)字化日益普遍，GIS逐漸成為景觀規(guī)劃的必須，它能夠使規(guī)劃變得更高效，并能夠直觀的展示規(guī)劃成果。 </p><p>　　第六階段，90年代末到可預(yù)計(jì)的未來(lái)，GIS與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，數(shù)據(jù)的可獲得性不斷提高，GIS的分析功能更加強(qiáng)大

16、，對(duì)于規(guī)劃的輔助作用和分析解決問(wèn)題的功能已無(wú)法替代。 </p><p>　　GIS已經(jīng)成為景觀設(shè)計(jì)學(xué)領(lǐng)域特別是大尺度規(guī)劃方面不可或缺的助手，為景觀規(guī)劃工作提供了大量的便利。麥克哈格1993年時(shí)就曾感嘆，當(dāng)年復(fù)雜的系統(tǒng)分析過(guò)程“千層餅”模式今天竟可以如此方便地通過(guò)GIS來(lái)完成（俞孔堅(jiān)，2003）。 </p><p>　　同時(shí)，通過(guò)對(duì)于城鎮(zhèn)擴(kuò)張的多解研究，不同標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)下的格局， </p&

17、gt;<p>　　（1）低安全水平，城市形態(tài)結(jié)構(gòu)接近大組團(tuán)形城市，可以理解為各個(gè)組團(tuán)攤大餅式發(fā)展； </p><p>　?。?）中安全水平，城市形態(tài)結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)為組團(tuán)和帶狀相結(jié)合； </p><p>　　（3）高安全水平，城市形態(tài)為星群形，即分散組團(tuán)式，從某種意義上接近于田園城市的模式； </p><p>　　（4）通過(guò)城鎮(zhèn)擴(kuò)張分析可以看出，未考慮EI的城

18、市形態(tài)最易于導(dǎo)致環(huán)形城市的形成，大環(huán)線(xiàn)的建成無(wú)疑對(duì)這種趨勢(shì)有推波助瀾的作用。這種模式會(huì)有經(jīng)濟(jì)上和交通上的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)區(qū)域生態(tài)格局有很大的破壞，使生態(tài)服務(wù)功能受到損害。 </p><p><b>　　第六步，景觀決策 </b></p><p>　　基于上述多種EI建設(shè)方案和評(píng)估結(jié)果，決策者可以選擇合適的實(shí)施方案，并將其作為城市或區(qū)域發(fā)展規(guī)劃和城市設(shè)計(jì)的剛性控制條件。通過(guò)藍(lán)

19、線(xiàn)、綠線(xiàn)、紫線(xiàn)等劃定為不建設(shè)區(qū)，并通過(guò)法律法規(guī)的形式，落實(shí)下來(lái)。臺(tái)州案例中這階段的工作不作為主要內(nèi)容。 </p><p><b>　　4．結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　景觀設(shè)計(jì)學(xué)中景觀生態(tài)規(guī)劃的發(fā)展有賴(lài)于對(duì)景觀作為生態(tài)系統(tǒng)的更加深入的科學(xué)研究，并使之建立在更科學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)和分析方法基礎(chǔ)上，而場(chǎng)地尺度設(shè)計(jì)的發(fā)展則需要基于空間分析的更為理性的研究方法。在規(guī)劃的技術(shù)方面

20、，隨著各門(mén)具體自然地理科學(xué)及環(huán)境科學(xué)的不斷發(fā)展，逐漸發(fā)展和完善了了從手工的地圖分層疊加技術(shù)，到GIS和空間分析技術(shù)的應(yīng)用。在近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，在社會(huì)需求、科學(xué)探索和技術(shù)發(fā)展三種力量的推動(dòng)下，景觀生態(tài)規(guī)劃逐漸走向成熟，并在未來(lái)可持續(xù)人地關(guān)系的建立方面，發(fā)揮獨(dú)特而關(guān)鍵性的作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　俞孔堅(jiān)，李迪華.

21、景觀、景觀設(shè)計(jì)學(xué)與景觀設(shè)計(jì)師.景觀設(shè)計(jì)：專(zhuān)業(yè)學(xué)科與教育.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　俞孔堅(jiān)，李迪華，景觀生態(tài)規(guī)劃發(fā)展歷程. 景觀設(shè)計(jì)：專(zhuān)業(yè)學(xué)科與教育.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　Steinitz C. GIS: A personal historical perspective, parts 1-3. GIS Europe (Ju

22、ne, July and September). 1993 </p><p>　　宋力 等!"#在國(guó)外環(huán)境及景觀規(guī)劃中的應(yīng)用，中國(guó)園林，2002，6 </p><p>　　俞孔堅(jiān)，俞孔堅(jiān)，生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局，第19卷第1期，1999年1月，生態(tài)學(xué)報(bào)，Vol.19，No.1Jan </p><p>　　俞孔堅(jiān).景觀生態(tài)戰(zhàn)略點(diǎn)識(shí)別方法與理論地理學(xué)的表面