gis在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、2010-11-30,GIS在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,●GIS在城市規(guī)劃建設(shè)中的成功經(jīng)驗(yàn),●GIS在風(fēng)景區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的成功案例,●GIS在道路綠化中的應(yīng)用,●GIS在地貌測(cè)繪及地震評(píng)估中的應(yīng)用,●GIS在今后應(yīng)用的設(shè)想,1.GIS在城市規(guī)劃、建設(shè)管理中的應(yīng)用,,在城市規(guī)劃管理中，應(yīng)用于專門(mén)領(lǐng)域的GIS工具，對(duì)土地、道路、管網(wǎng)、環(huán)境、人口等等諸多要素都可以進(jìn)行管理，并基于此進(jìn)行分析和輔助決策 ，防止這種混亂局面的出現(xiàn)。,,1.GIS在城

2、市規(guī)劃、建設(shè)管理中的應(yīng)用,,在城市規(guī)劃管理中，應(yīng)用于專門(mén)領(lǐng)域的GIS工具，對(duì)土地、道路、管網(wǎng)、環(huán)境、人口等等諸多要素都可以進(jìn)行管理，并基于此進(jìn)行分析和輔助決策 ，防止這種混亂局面的出現(xiàn)。,,GIS在城市規(guī)劃管理中的具體應(yīng)用舉例,1. GIS 在街區(qū)建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用（以深圳市寶安區(qū)的城市規(guī)劃為例 ）目的：通過(guò)容積率和建筑密度這兩個(gè)指標(biāo)反映街區(qū)的現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，為合理確定舊城改造的范圍、時(shí)間安排以及改造強(qiáng)度等決策提供數(shù)量

3、化的依據(jù),,,分析流程圖：,,2.GIS 用于城市適宜建設(shè)用地?cái)?shù)量和空間分布的分析 城市的土地規(guī)劃要考慮到地質(zhì)地形、水文、現(xiàn)狀土地利用情況、人口分布、交通條件等因素，進(jìn)行多因素的空間分析。 分析的方法主要有疊加分析、緩沖區(qū)分析以及稍微復(fù)雜的漸變尺度的空間結(jié)構(gòu)度量方法,,以深圳市寶安區(qū)公明新城規(guī)劃為例,分析的過(guò)程 ：,,,3.GIS 用于城市綠地系統(tǒng)的分析以南昌市城市綠地系統(tǒng)（1）南昌市主城區(qū)的各類綠地進(jìn)行了全

4、面調(diào)查，將調(diào)查到的各類綠地現(xiàn)狀信息，通過(guò)數(shù)字化或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為GIS的shape 格式,對(duì)不同類型綠地附屬性進(jìn)行空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)算：算術(shù)與邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)檢索、緩沖區(qū)分析等規(guī)劃為例,（2）在Arcmap中可以直接導(dǎo)出表格、餅狀圖、柱狀圖等，而且可以將這些分析圖插入到總圖中。將現(xiàn)狀綠地?cái)?shù)據(jù)地塊按面積大小分成四類，比較其面積、數(shù)量、所占百分比等特性，作現(xiàn)狀公園斑塊分析圖,,（3）對(duì)于公園綠地根據(jù)不同的公園類別服務(wù)范圍的不同，作

5、不同的緩沖區(qū)分析，分析已有公園服務(wù)分布狀況，分析其服務(wù)盲點(diǎn)，輔助公園綠地的場(chǎng)地選擇與規(guī)劃,,GIS在風(fēng)景區(qū)規(guī)劃布局中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：1.規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)合理化 GIS具有強(qiáng)大的空間和屬性分析能力，在資源評(píng)價(jià)分析中，顯示出定量、快速、易更新、動(dòng)態(tài)、能進(jìn)行模擬分析等特點(diǎn)。2.規(guī)劃布局的可視化 GIS為分析、評(píng)價(jià)和規(guī)劃提供了一個(gè)可視化的環(huán)境，可以形象直觀的表達(dá)客觀狀況。3.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示4.有利于資源共享和成果發(fā)布

6、 GIS數(shù)據(jù)參照同一空間坐標(biāo)，使得數(shù)據(jù)具有通用性，不同領(lǐng)域可共享數(shù)據(jù)和結(jié)果，各部門(mén)之間可以集成支持整個(gè)項(xiàng)目的戰(zhàn)略決策。,,2、GIS在風(fēng)景區(qū)規(guī)劃中的應(yīng)用,GIS支持下的風(fēng)景區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程,1.前期調(diào)查階段主要是風(fēng)景區(qū)的風(fēng)景資源的調(diào)查、分析評(píng)價(jià)與基礎(chǔ)資料的收集匯編，并為風(fēng)景區(qū)的規(guī)劃布局提供技術(shù)支持。資料輸入計(jì)算機(jī)初步建成風(fēng)景區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)信息庫(kù)，這是GIS輔助規(guī)劃的基礎(chǔ)。2.中期規(guī)劃階段GIS在此階段除提供相關(guān)信息的快速查詢和統(tǒng)計(jì)、分

7、析以及輔助進(jìn)行有關(guān)的評(píng)價(jià)之外還可以建立一些預(yù)測(cè)模型，例如對(duì)規(guī)劃區(qū)游客容量分析、預(yù)測(cè)，或?qū)ξ廴驹捶植嫉姆治雠c將來(lái)景區(qū)的污染情況預(yù)測(cè)，輔助總體規(guī)劃設(shè)計(jì)的進(jìn)行。,,,3.后期實(shí)施階段主要是實(shí)施總規(guī)的方案，對(duì)景區(qū)進(jìn)行各項(xiàng)管理，同時(shí)向外宣傳，可在GIS信息庫(kù)的基礎(chǔ)上制作景區(qū)管理系統(tǒng)及旅游服務(wù)信息系統(tǒng)。風(fēng)景區(qū)資源的調(diào)查和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立借助GIS構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)通常有三種方法 ：一、遙感技術(shù)獲得數(shù)據(jù)，二、通過(guò)全球定位系統(tǒng)GPS獲得數(shù)據(jù)，三、傳統(tǒng)的GI

8、S數(shù)據(jù)采集方式風(fēng)景區(qū)景觀格局的分析評(píng)價(jià)主要衡量的指標(biāo)是以斑塊為基本單元的景觀典型度、吸引度、多樣度、分離度和資源組合狀況及其特殊的影響意義，有必要運(yùn)用GIS在資源調(diào)查期間建成的數(shù)據(jù)庫(kù)，借助GIS強(qiáng)大的儲(chǔ)存和計(jì)算功能來(lái)完成。,,案例分析：深圳市梧桐山風(fēng)景區(qū)中心景區(qū),1.地形地勢(shì)分析2.坡度分析 不同土地利用類型要建立在不同坡度的地域內(nèi),因此要考慮分析地域坡度。,梧桐山中心景區(qū)TIN模型,梧桐山中心景區(qū)坡度分布,,深圳市梧桐

9、山風(fēng)景區(qū)位于深圳市,是蓮花山脈的余脈,歷史上一直人煙稀少。,3.坡向分析 坡向不同的地域,接受太陽(yáng)輻射、日照長(zhǎng)短也不相同,溫差也大。在中心景區(qū)中,北坡和西北坡地域面積最多,南坡和西南坡向最少,整個(gè)景區(qū)主要處于陰坡中。,4.高程分析 是將等高線按一定間距以遞增(或遞減)方向分成若干組,用不同符號(hào)或顏色區(qū)分,以顯示基地高程變化情況。（1）找出地域內(nèi)最佳賞景點(diǎn)；（2）劃分高原反應(yīng)線。反應(yīng)線 以上地域游人具有不可

10、達(dá)性(該文討論大眾旅游)，在當(dāng)?shù)馗呱椒磻?yīng)線以下,整個(gè)地域范圍均可進(jìn)行土地利用規(guī)劃。,梧桐山中心景區(qū)坡向分布,5.平面曲率分析 是地面上任一點(diǎn)位的地表坡向變化率,可反映等高線彎曲程度,以及地表所有山脊線、山谷線。,6.山體陰影分析 由圖可見(jiàn),整個(gè)中心景區(qū)地勢(shì)東北高,西南低,主峰位于景區(qū)的最東側(cè),全區(qū)由山地、丘陵、臺(tái)階地組成。,7. 地形起伏度分析 是指在一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi),最高點(diǎn)海拔高度和最低點(diǎn)海拔高度的差值,

11、是描述一個(gè)區(qū)域地形的宏觀指標(biāo)。,8. 可視性分析 主要是計(jì)算對(duì)于給定的觀察點(diǎn),地形環(huán)境中通視的區(qū)域及不通視的區(qū)域。,9.植被分布分析 主要是運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)衛(wèi)星照片進(jìn)行植被覆蓋度信息提取分析。,10.綜合分析 綜上所述,結(jié)合其他可參考因素,總結(jié)運(yùn)用GIS 技術(shù)進(jìn)行山地風(fēng)景區(qū)土地利用規(guī)劃的方法如下。（1）可游覽用地（2）可建設(shè)用地 該用地主要是用于植被恢復(fù)與改造、修建一些人工設(shè)施、景點(diǎn)等。（3）建

12、設(shè)用地 選擇坡度15°以下、植被受到破壞、無(wú)保存性植被、地貌有毀壞等需要進(jìn)行恢復(fù)性建設(shè)的區(qū)域。,（4）林地 選擇坡度25°以上地域?yàn)榱值氐闹笜?biāo),將坡度25°以上地域與現(xiàn)有耕地疊加,得到退耕還林地區(qū),但由于中心景區(qū)基本無(wú)農(nóng)耕人口,因此上述指標(biāo)在此案例中沒(méi)有體現(xiàn)。梧桐山中心景區(qū)土地利用類型 紅色部分表示可游覽用地的范圍,黑色部分表示可建設(shè)用地范圍,深綠色部分表示建設(shè)用地的范

13、圍,淺綠色部分表示林地的范圍,另外,還有部分區(qū)域?yàn)槠渌玫胤秶?梧桐山中心景區(qū)建設(shè)用地區(qū)域,最后,將各類土地利用類型圖疊加,得到深圳梧桐山風(fēng)景區(qū)中心景區(qū)土地利用類型圖。,,3.GIS在道路交通管理中的應(yīng)用,近年來(lái)，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專門(mén)的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。GIS在公路方面的具體應(yīng)用主要分為以下三個(gè)方面： （1）路廓設(shè)計(jì) （2）道路管理 （

14、3）流量和路徑分析,,路廓設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是定出公路最終線向的一個(gè)步驟。在路廓設(shè)計(jì)中，要綜合分析多種空間數(shù)據(jù)，包括大比例尺的土地利用圖、地形圖以及現(xiàn)有的道路網(wǎng)等。 從各方面收集來(lái)的資料合并到GIS資料庫(kù)中，建造約束多邊形，確定公路需要避開(kāi)的區(qū)域，通常這些多邊形可以分為三級(jí)：1）第一級(jí)約束是必須要避開(kāi)或減至最少；2）第二級(jí)約束是盡量避開(kāi)或減至最少；3）第三級(jí)約束是可以避開(kāi)或減至最少。 根據(jù)需要可以用權(quán)

15、重表示不同的約束等級(jí)，并在地圖上分別顯示，以便設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)路線時(shí)盡量繞開(kāi)這些區(qū)域。然后將每條試驗(yàn)性線路輸入到GIS中，利用緩沖區(qū)分析得到路廓多邊形，與約束多邊形進(jìn)行疊加分析，計(jì)算路廓與每個(gè)多邊形相交的總面積，并乘以權(quán)重，得到該試驗(yàn)線路的約束影響的加權(quán)總面積（Total Impact Weighted Area, TIWA），用于比較這些線路設(shè)計(jì)。 在計(jì)算得到TIWA之后，可以根據(jù)DEM進(jìn)行線向的詳細(xì)設(shè)計(jì)，其主要操作是根據(jù)DEM得

16、到道路橫斷面，進(jìn)而進(jìn)行填挖方的優(yōu)化，得到最終的路廓設(shè)計(jì)結(jié)果。,（1）路廓設(shè)計(jì),交通模型的一個(gè)特點(diǎn)是，多種線性物體，重疊在同一個(gè)路網(wǎng)上，如限速區(qū)段，公共交通線路都與路網(wǎng)重疊，這使得GIS在應(yīng)用于交通時(shí)遇到困難，而動(dòng)態(tài)分段（Dynamic Segmentation）方法較好地解決了該問(wèn)題。 動(dòng)態(tài)分段是在數(shù)據(jù)庫(kù)中紀(jì)錄道路的每種屬性的起止點(diǎn)到道路原點(diǎn)的距離，并不是真的將道路切斷存儲(chǔ)，適合于動(dòng)態(tài)的分析，顧名動(dòng)態(tài)分段。采用動(dòng)態(tài)分段之后，一

17、個(gè)路段（Segment），是路網(wǎng)上兩個(gè)交點(diǎn)間連線或者弧的一部分，路段的長(zhǎng)度用其占連線的比例來(lái)表示，具有唯一的標(biāo)識(shí)碼。在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，路段是依附于路網(wǎng)數(shù)據(jù)，本身沒(méi)有坐標(biāo)。由于采用動(dòng)態(tài)分段將道路的各種屬性以及其分布集中在一個(gè)圖層中進(jìn)行管理，采用線性定位方法，因而容易實(shí)現(xiàn)各種“點(diǎn)線”以及“線線”的疊加查詢分析，形如： 交通流量>800,000 & 路面狀況=“良好” & 道路分級(jí)=“省道”,（2）道路管理

18、,,（3）流量和路徑分析,,流量和網(wǎng)絡(luò)分析一般較多地應(yīng)用于城市交通中，為城市交通管理和道路規(guī)劃提供科學(xué)的決策支持，其中，有如下四類主要的模型：1）“出行產(chǎn)生（Trip Generation）”模型根據(jù)交通分析區(qū)（Traffic Analysis Zone,TAZ）的土地利用形態(tài)以及其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)各個(gè)區(qū)域所產(chǎn)生和吸引的交通量，例如，居住區(qū)會(huì)產(chǎn)生出行，而商業(yè)區(qū)則吸引出行。2）“出行分布（Trip Distribution）”模

19、型根據(jù)出行產(chǎn)生分析的結(jié)果，確定各個(gè)區(qū)域之間的交通量。3）“交通工具選擇（Mode Choice）”模型將交通量計(jì)算分配到交通工具上，計(jì)算車(chē)流量。4）“出行分派（Trip Assignment）”模型根據(jù)交通線路的容量和速度，將車(chē)流量分配到各條道路上。 上述的四種模型，包含多種傳統(tǒng)GIS工具所不支持的統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)算以及具體的經(jīng)濟(jì)地理模型，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以在GIS中運(yùn)算，將結(jié)果輸出到其它系統(tǒng)中，進(jìn)行專業(yè)模型計(jì)算。,4.GI

20、S在地貌測(cè)繪及地震災(zāi)害評(píng)估中的應(yīng)用,,（1）青藏高原數(shù)字冰緣地貌提取 （2）地震災(zāi)害和損失估計(jì),數(shù)字地形模型(Digital Terrain Model ,簡(jiǎn)稱DTM) 。是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá),是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字表達(dá)。 數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model ,簡(jiǎn)稱DEM) 。是將數(shù)字地形模型的地面特征用于描述地面高程,這時(shí)的DTM被稱為

21、 “數(shù)字高程模型”,簡(jiǎn)稱DEM。,,（1）青藏高原數(shù)字 冰緣地貌提取,對(duì)地震災(zāi)害以及地震次生災(zāi)害的評(píng)估對(duì)于一個(gè)區(qū)域的降低危險(xiǎn)，資源分配以及緊急響應(yīng)規(guī)劃具有重要的意義，而通過(guò)存儲(chǔ)和分析地質(zhì)構(gòu)造信息，利用GIS可以預(yù)測(cè)地震發(fā)生的“場(chǎng)景”并估計(jì)該區(qū)域由于地震引發(fā)的潛在損失。此外，GIS也提供了有力的工具使得在地震實(shí)際發(fā)生時(shí)，分析災(zāi)害嚴(yán)重程度的空間分布，幫助政府分配緊急響應(yīng)資源。,,（2）地震災(zāi)害和損失估計(jì),進(jìn)行地震

22、災(zāi)害評(píng)估時(shí)要綜合考慮地質(zhì)構(gòu)造等各種信息的空間分布，通常包括如下幾個(gè)步驟：,如右圖所示，在地震損失評(píng)估中，用到了多種空間信息，如地質(zhì)構(gòu)造，建筑等等，因此GIS是非常理想的進(jìn)行地震損失評(píng)估的工具,,,采用GIS進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程,,,,通常，地表震動(dòng)強(qiáng)度可以根據(jù)震源位置以及地震波傳播公式計(jì)算；而次生災(zāi)害以及建筑物的損害要根據(jù)相關(guān)的圖件進(jìn)行計(jì)算，并基于上述計(jì)算的結(jié)果來(lái)評(píng)估金錢(qián)損失和非金錢(qián)損失。在分析過(guò)程中，由于地震強(qiáng)度以及破壞程度隨著到震源的距離

23、增大而衰減，所以要采用緩沖區(qū)計(jì)算模型；而在計(jì)算金錢(qián)損失以及非金錢(qián)損失時(shí)，因?yàn)橐C合考慮多個(gè)因素，要使用疊加復(fù)合模型。,,汶川地震地勢(shì)遙感圖,,5.GIS在今后應(yīng)用的設(shè)想,,①基礎(chǔ)資料的搜集,數(shù)據(jù)庫(kù)的建立存在困難。據(jù)估計(jì), GIS應(yīng)用中,80 %的時(shí)間和投資都花費(fèi)在數(shù)據(jù)的收集整理上。目前,我國(guó)規(guī)劃設(shè)計(jì)單位大部分還沒(méi)有單獨(dú)的信息中心,要盡快解決同一數(shù)據(jù)資料在不同單位部門(mén)之間存在的這種“信息孤島”的狀態(tài),可學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。②在現(xiàn)有的條件下

24、, GIS應(yīng)用的數(shù)據(jù)源還不充足。如遙感衛(wèi)星影象的波段較少、數(shù)字地圖、測(cè)繪圖等提供的信息量不充足,進(jìn)行山地風(fēng)景區(qū)規(guī)劃所需要的土壤分布、地質(zhì)構(gòu)造、水文、植被分布等自然因素及社會(huì)因素資料較欠缺。③由于GIS數(shù)據(jù)處理需要大量時(shí)間精力,周期長(zhǎng)、任務(wù)重，規(guī)劃單位及委托方又多是要求在短期內(nèi)出方案,規(guī)劃師不能夠充分運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。④我國(guó)規(guī)劃設(shè)計(jì)院大部分工作人員對(duì)傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)具有豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),但對(duì)GIS的應(yīng)用了解還不多,規(guī)劃師需要