1、精選優質文檔-傾情為你奉上地理信息系統教程課程論文論文名稱： 3S技術在園林中的應用研究概述 專業班級： 風景園林141班 學 號： 8 姓 名： 俞紅燕 指導教師： 蔣文偉 2017年4月20日目錄專心-專注-專業3S技術在園林中的應用研究概述園林學院 風景園林141班 俞紅燕摘要:“3S”技術已經滲透到了環境、經濟、社會等各個領域,對風景園林學科也有極重要的影響。主要論述3S技術在風景園林中的應用。3s技術主要是站在計算機技術基礎上，將空間技術、遙感技術和導航技術進行有效的結合，以此來提高園林規劃設計水平。利用3s技術在園林規劃設計中的應用時，要對園林規劃設計進行有效的分析、檢測和管理，從

2、而提高園林規劃設計水平。關鍵詞：3S技術 園林 應用 隨著科學技術的發展,許多現代技術手段滲透進了風景園林這個多學科交叉的傳統學科,無論在分析方法、設計方法、管理方法、施工技術等方面都發生著根本性的變化,其中“3S”技術遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)及“3S”的集成技術的應用和參與使風景園林的外延擴大且得到升化,其中最典型的是所涉及的地理范圍更大,規劃的層次提高,設計方法更系統化、數據化和理性化。1 3S技術在風景園林中的應用1.1  GIS技術在風景園林中的應用1.1.1 應用于景觀分析評價,輔助綠地規劃 目前GIS技術主要用在綠地系統規劃的適宜度評價

3、、綠地景觀格局及變遷分析、綠地景觀規劃輔助分析和環境評估等方面,結合運用景觀生態學和地理信息系統的理論與方法進行景觀分析評價。如俞孔堅等借助GIS方法對敏感地段的景觀安全格局進行分析,為減少項目對環境的負面影響提供科學依據。JanetSibernagel運用GIS方法進行過密西根半島景觀變遷分析;DavidV.Pullar等應用ArcviewGIS和可視化軟件創建三維效果協助進行建筑環境評估。1.1.2 應用于綠地信息屬性數據庫及信息管理系統的建立  綠地信息屬性數據庫是數字園林的基礎數據庫,利用GIS的數據采集和編輯是建立綠地信息庫常用的方法,同時GIS具有較強的空間數據管理能力,

4、可以對園林屬性信息進行綜合管理和應用。園林綠化現狀調查數據庫(包括基礎背景數據、園林綠化專題數據庫),可為綠地系統規劃提供可靠數據,為城市園林綠化管理工作提供新的技術方法。基于GIS的城市綠化管理系統,利用GIS估算城市綠地綠量,同時利用園林資源管理人員的管理界面,進行地圖操作、編輯、查詢、統計報表輸出,利用關鍵字來聯接空間數據和屬性數據、實現地圖對象編輯一體化,解決網絡中的傳輸問題,同時GIS可以分層顯示,具有直觀性和數據庫與地理位置一一對應的特點,便于管理。1.1.3 輔助制圖  GIS具有地圖制圖、制表和矢量化的功能,可以輔助制圖。通過GIS軟件,建立風景園林專用符號庫,可進行

5、圖形輸入編輯和整理繪制風景園林圖。GIS軟件具有明確的空間數據管理能力,能通過地理空間分析產生常規方法難以得到的分析決策信息,隨時對有關風景資源信息進行查詢、分析、處理、顯示和更新,可進行方便、快捷、精確的圖形編制,根據需要輸出成各種比例尺的各種專用圖形。如由陸地衛星影像資料編制的土地利用圖,把立體的土地分布類型轉換成平面圖,比手工填圖快速、準確。GIS軟件的三維立體圖的功能,可以采用高程分帶光照、立體疊加等方式生成各種立體專題圖。1.1.4 輔助園林設計  在風景園林設計領域,高科技的應用與現代規劃設計理論相輔相成。GIS建立三維景觀模型可以對基地的景觀視線分析和視域分析,使用數字

6、高程模型(DEM),以DEM為基礎,則可提取地面單元的平均高程、相對高程、高差、高程變異、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形態、谷脊特征線、溝谷密度、溝谷深度等各種地形結構線,也可提取三維地形立體模型和各種地形剖面,以及地面輻照度的計算和地形陰陽坡的劃分等。GIS已經被證明是大尺度園林規劃的理想工具。傳統風景園林設計主要基于CAD技術,針對小尺度設計(如小游園和小型公園設計等)或非考慮地形因子的設計為主,隨著人們對居住環境要求的提高,人與環境的協調和統一是要考慮的客觀因素,因此分析環境因子對居住空間的影響尤為重要,GIS在這方面也隨著遙感技術的發展而將發揮其優勢。1.2 RS在風景園林中

7、的應用 風景園林專業中主要利用RS進行城市綠地資源信息調查。遙感影像具有實時、動態、準確的特性,其信息量巨大,可以根據不同的需要快速、準確地滿足多種專題圖制作的要求,從而輔助風景園林設計和規劃、環境數據的對比和分析。傳統的城市綠地資源調查一般采用人工普查結合數學統計分析的方法,人力、物力消耗大,而且調查的數據準確度低,不便于綜合分析評價。以多傳感器、高分辨率和多時相為特征的RS技術的發展,為城市生態環境的監測方法和評價指標的改進提供了有力的支持,獲取的城市綠地覆蓋信息與其他資料結合可以進行城市綠地空間分布分析評價,為合理進行城市綠地規劃提供了決策支持。就目前技術發展來看,應用遙感技術統計綠化覆

8、蓋率,指標是準確可靠的,可以解決園林綠化覆蓋的不可測量性,節省人力和財力,有明顯的經濟效益和社會效益。同時成果的表達方式除彩色專題圖外,更重要的是用圖形數據結合來描述,為實現園林部門的科學管理和規劃以及監測提供了有力的事實依據。1.3 GPS在風景園林中的應用在風景園林中GPS是取代傳統測量方法的最佳工具,應用于精確定點和線、測面積、高程等方面。GPS可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標。特別是應用RTK定位技術,其平面定位精度為±(110)cm級,高程定位精度為±(1030)cm級,RTK測定點位不要求點間通視,僅需一人依據一定數量的基準控制點,便可以高精度并

9、快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標,可以在野外一次測繪成電子地圖,然后輸出各種比例尺的圖件,這相對傳統的測繪手段,效率極大提高,成為風景園林設計快速準確對基地情況進行了解提供了條件。運用GPS測量,常用在快速測定規劃范圍界線(綠線)、輔助遙感調查、測定古樹名木的地理位置以及高程信息,其測量平均位置功能,對于準確地放線提供了可能,特別是應用于大型土方量的計算,更為準確。2 3S集成技術在風景園林中的應用 3S集成技術是3S技術的有機結合。RS是獲取和更新空間數據的強有力的手段,能夠提供實效性強、準確度高、監測范圍大、具有綜合性的定位定量信息,是地理信息系統十分重要的數據源。例如利用RS提取城

10、市綠地信息可以很好彌補常規方法的缺陷,快速而有效地監測城市綠地的變化,如綠化面積、綠化樹種的變化,建立基于RS技術的城市綠地自動識別系統,能夠很好滿足城市綠地信息快速監測的要求,而且相對常規實地調查方法得到現狀的綠地資料效率很高、成本低,從而能夠實現大范圍城市綠化調查,為城市生態規劃提供科學依據和技術支持,促進城市生態環境的良性循環。RS是GIS數據庫的及時更新的重要保證,GPS為RS影像數據和GIS數據提供精確定位信息。3S集成技術在風景園林中的應用主要有如下幾個方面。2.1 3S集成技術應用于數字園林建設 數字園林是數字城市的組成部分,數字園林集成了3S技術與計算機技術、大型空間數據庫技術

11、革新和網絡技術,將城市綠地信息、城市綠化覆蓋信息、古樹名木、城市綠線等各種園林綠化數據建立園林綠化專題數據庫,并與基礎空間地形圖數據庫和空間遙感影像數據庫為基礎,實現城市園林綠化信息的編輯、查詢、分析、更新、管理、檢索、存貯和科學輔助決策等功能,建立了現代化園林綠化的數字化、信息化和網絡化管理系統。2.2 3S技術應用于公園規劃 在公園規劃中,3S技術在風景園林和地形模擬,三維展示數據庫制作管理等相關項目上具有很大的實用性,精確的三維模擬功能通過GPS對各個位置點的精確定位,在GIS平臺上進行三維合成,生成直觀的三維地形模擬圖有利于園林規劃思路的確定;以CAD設計圖為底圖,在GIS平臺上進行用

12、地模擬,能夠有效地展示規劃后的模擬成像的景觀,并且供人在網絡上虛擬體驗,在景觀模擬成像方面3S技術已經成熟,可以直接應用。2.3 3S技術廣泛應用于大區域項目的研究: 如廣泛應用于濕地研究,進行濕地資源調查、濕地動態變化監測,濕地景觀格局變化研究和濕地生物多樣性調查分析等。80年代中期始,航空遙感圖像被廣泛地運用于城市植被的調查和分析,但是只有城市綠化的數量特征,無法了解城市綠化的空間分布特征、綠化景觀的變遷與城市生態功能演變的關系等,只有把握城市綠化在景觀空間尺度上的特征,以及景觀動態過程,才能為建立城市綠化信息系統提供生態學的依據,為城市綠地的景觀規劃、綠地建設和改造提供有價值的

13、建議。2.4 3S集成技術應用于城市綠地系統影像庫、矢量庫和屬性庫的空間數據庫建庫 董仁才以構建城市園林綠地系統的空間數據庫為切入點,探討了以遙感影像(RS)和全球衛星定位系統(GPS)為信息源,以地理信息系統(GIS)為平臺的城市園林綠地系統數字化管理的應用技術。2.5 3S技術應用在城市建成區及更小尺度上進行景觀生態的定量化研究 利用高分辨率影像從綠地角度對居住單元定量化,能夠從不同的角度反映居住單元內的綠地狀況,綠地是居住單元的重要組成部分,是最能體現生態型的生態空間,是自然景觀與人文景觀的綜合體現,因此從綠地角度能夠一定程度上反映居住單元的優劣;通過模糊數學的辦法,

14、簡化了景觀評價的過程,并且將公眾含糊的評價轉化為具體的權重指數,為居住單元的評價提供了指導通過模糊評判的辦法,在已知居住單元內綠地景觀指數的因子矩陣和權重矩陣的情況下,可以對居住單元做出綜合評價,因此具有重要的實際意義。3 3S技術在風景園林中發展趨勢 3S技術和風景園林兩個領域的研究人員已認識到應該相互了解和密切配合,重點解決目前學科之間銜接的一些關鍵問題,特別是風景園林工作者已經在很多方面利用3S技術來進行規劃、設計和景觀分析工作?？偟目磥?3S技術在風景園林中的發展趨勢將表現在如下幾方面。3.1 由單一利用GIS技術進行研究工作向集成3S技術應用發展 研究內容相應擴展到更為廣域

15、的領域,如數字園林、數字景觀、園林信息系統研究。RS、GIS、GPS三個子系統集成為一個系統,并與風景園林的特點相結合,開發出適合風景園林工作的軟件,使設計分析得到更多準確數據的支持,空間數據的復雜性降低,同時在輔助設計方面有更多專業設計模塊,使得規劃和設計更為輕松和具有科學性。3.2 從大尺度向小尺度發展,3S技術將滲透到風景園林的各個層面 如宏觀管理與決策、數據庫建立、輔助規劃、輔助設計、園林施工、景觀評價和分析、教育等,這與RS、GIS、GPS技術不斷完善有關,使得3S技術廣泛應用成為可能,特別是在設計領域。例如遙感技術在清晰度和準確度上有所提高,圖像信息判讀逐漸自動化,GIS

16、技術空間分析更為強大,尺度更小的設計利用3S更有現實性。3.3 從通用的GIS軟件向專業的GIS應用軟件過渡 現在GIS軟件在風景園林中的相關應用軟件大部分是在通過GIS軟件下操作進行的,目前還沒有面向風景園林的專用GIS軟件。發展實用的風景園林GIS軟件有良好的開發前景,3S成為新型的設計手段。園林規劃與設計與空間的關系密切,而三維GIS有良好的空間表現與分析、專題圖制作、大地景觀模擬等功能,這與園林規劃注重空間組織的設計理念相一致,三維GIS有著非常好的應用潛力。3.4 基于3S技術的數字園林逐漸建立,實現園林信息化,并從單機模式向網絡發展 有強大的信息數據庫,有相應的

17、政策、標準、法令來確保提供給人們一種全新的園林規劃建設、管理、工作生活的理念與調控手段,使其適應并預測園林的變化,尤其是GIS的空間信息綜合處理能力與直觀表現能力,在處理園林復雜系統問題時,能幫助人們更好地建立起全局觀念與模擬直觀感。參考文獻：1俞孔堅,李迪華,段鐵武.敏感地段的景觀安全格局設計及地理信息系統應用J.中國園林,2000,(1):11-16.2宋 力,王 宏,余 煥,等.GIS在國外環境及景觀規劃中的應用J.中國園林,2002,(6):56-59.3DavidV,Pullar,MargoETidy.Coupling3Dvisuliaztiontoaulitativeas2sessmentofbuiltenvironmentdesignsJ.LandscapeandUrbanPlan2ning,2001,55:29-40.4許 浩.3S技術在日本筑