地理信息系统在园林平面图设计中的应用

王冰(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

人们生活在时空中，获得的信息基本都与空间有关，世界中的任何事物所处的环境也都是一个固定的空间，信息技术的发展，大数据时代来临，地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据信息的重要方法、工具和技术，可以应用于现在的任何一个领域，园林平面图的设计也离不开地理信息系统。

1 地理信息系统和园林规划设计的相关理解

1.1 地理信息系统的定义

目前大家普遍认同的关于地理信息系统的定义为：地理信息系统是一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相关的机构安排[1]。地理信息系统在不同领域的定义和功能，因科技进步、研究对象和角度的差异而有所不同，如数据库、制图类、实时监测等等。简单地说，地理信息系统是以测量测绘为基础，以数据库作为数据源，以计算机为依托的全球空间分析即时技术。

1.2 园林规划设计的依据与原则

园林规划设计必须遵循适用、经济、美观、生态的原则。党的十九大报告的第九部分中也提到加快生态文明体制改革，建设美丽中国这样的目标。生态原则是近年来园林规划设计的必要原则。

2 基于GIS园林绿化现状调查与数据处理

2.1 外业调查前图形处理工作

2.1.1 先对矢量化的图上应该封闭却未封闭的边线进行处理，使每块绿地线闭合，然后用GIS工具将线层转化成面层，提取与绿化有关的专题要素(绿地小班、独立树)和地理要素(道路、水系、建筑等)，形成园林绿化调查专题图。

2.1.2 将专题图导入到PDA，与数字影像图融合，供调查人员进行新增绿地的测量。

2.1.3 根据影像或地形图，测量绿地覆盖边界线，进行预处理。按比例尺打印园林绿化纸质图供外业调绘。

2.2 外业调查

2.2.1 根据地块现状，对业内预处理资料中的绿地范围线进行修正，测绘绿化覆盖小班线，删除已经不存在的图斑。在调查过程中可以跟踪，也可以定位出主要拐点，跟踪调查小班边界比较精准，但是跟踪会占用PDA内存，并进行编辑。

2.2.2 根据城市绿地分类标准及代码，实地确定为每个小班绿地类型及植被构成(如乔灌草、灌草等)，并以此作为内业数据处理及资料入库的标准。

2.2.3 调绘绿化小班线及填充小班属性，根据规划设计的需要制定出各个有效字段(如小班所在的地理位置等)，根据现地实际进行填充，其中的古树名木需要调查编号、树种、所在位置、大地坐标、胸径、冠幅、保护等级、年龄等相关信息。

2.2.4 调绘街道红线、公园边界、单位权属界等权属界线。

2.3 内业数据编辑处理

2.3.1 数据采集 选择GIS为数据采集平台，将PDA中采集的外业数据导入到GIS软件，按照外业调查中分开的不同图层导出。

遥感影像的判读。遥感影像主要是用来采集、判断地块用地性质方面的数据，在采集的时候可以选用ENVI等遥感软件平台进行园林绿地数据提取，按照绿地分类标准，在计算机上直接进行综合翻译，然后将采集的数据保存为GIS支持的mdb.或shp.格式。

在两个图层中找到一个目标字段，这个目标字段要求一致性，用来连接外业采集的数据库和遥感影像判读后提取并导出的数据库，需要在目标图层右键join and relates→join进行同一空间的小班连接，即使图层中小班个数不同，也可以进行该操作。

2.3.2 标准图层的建立 标注图层的建立很重要，首先要明确建立哪些图例，并确定其形状、位置、大小、明度、方向、颜色等，然后决定选取什么软件、方法来建立。图例符号要简单、易于分辨、清晰，要考虑设计的图例符号应尽可能多的体现要表达的信息，要体现多功能的特点。园林绿化图例的建立还应该尽可能做到图例与事物的相似性，因为在GIS中能做到的图例与事物的相似性差一些，可以在CAD中利用图块方便、快捷建立图例，再导入到GIS符号库中。

2.3.3 图形编辑 对矢量后的图幅，进行编辑，修改错漏、图幅接边，使调查区域融为一体。适当进行数据综合与数据转换。

2.3.4 数据格式转换 数据格式转换首先要确定源数据和目标数据的格式。数据格式的转换可能会存在一些数据的丢失，所以应该尽可能少用数据格式转换，GIS可以直接读取CAD数据，只需要进行简单的转换，这样数据丢失较少。选取GIS作为平台可以满足园林绿化信息的建库、系统开发、拓展[2]。

2.3.5 拓扑处理 建立空间拓扑关系。用ArcCatalog建一个数据集，将要进行拓扑检查的图层复制到该数据集中，然后打开GIS中Topology工具，找出要检查图层中所有有缝隙和重叠的小班，并进行相应的修改，保证拓扑检查没有错误。

2.3.6 属性填充 启动GIS，导入处理后的数据，编写数据库的属性表，将空白字段填充，也可以重新建立备注字段，对属性进行描述。

3 基于GIS园林规划设计

3.1 平面图规划

在一些区域规划中，首先根据现地情况进行功能分区。以遥感影像或地形图为底图，在现状图上进行分区，注意平面效果。

建筑和种植的规划设计是对局部细节进行设计。小区的规划设计更少的考虑地形因素，更多地考虑道路的通达、美观和实用。小区中的实体主要包括居住房屋、停车场、路。

通过GIS软件的绘图工具进行建筑实体绘制。GIS软件提供的绘图工具可以绘制常规的线型实体和面型实体。在GIS软件中，线实体与面实体的区别为，线实体不能在其内部填充颜色或者图案，但线实体绘制出的弧线比较圆滑也比较精细；面实体可以进行填充，可以通过GIS绘制一些简单的面实体，较为便捷；它们之间是可以通过Arctoolbox→DMT→Features→Features to polygon或者Features to line实现相互转化，GIS软件可以完全实现对一般平面图的抽象绘制。

要绘制出线条流畅、光滑的线实体，一般的绘图软件很难做到，而大多数规划设计都需要这样的绘制，而GIS软件却可以解决这个问题。GIS软件中，绘制光滑边缘线实体时非常简单，易掌握。用弧线工具绘制出想要的图形，再将线层转换成面层就容易许多。植被的规划设计采用将已有的CAD植物样图导入GIS软件数据源下，只要将CAD植物样图大小调整合适，就可以直接拿来做规划设计用[3]。

3.2 规划图的颜色和图案填充

颜色和图案填充的目的是使规划设计图看起来美观、清晰、易识别。GIS软件中对面层可以进行一次性操作，就可以使整个面层绘制的所有实体根据不同的属性，填充不同颜色或图案。如对颜色不满意可以进行任何一类的实体填充的修改。

3.3 规划设计图的输出

利用GIS软件中的比例尺设定模块，设置最终要出图的比例尺。GIS软件，可以直接连接打印机进行纸质图的输出，也可以输出JPG或TIFF格式的电子图。在实际工作中规划设计图并不是一次就可以定稿的，影像因素也很多。

最后，GIS对园林平面图的设计具有很大帮助，GIS软件做出的图，既美观，又高效。而且地理信息系统可以实现完美的空间定位。

[1] 邬伦，刘瑜.地理信息系统[M].北京：科学出版社，2005

[2] 汤安国.地理信息系统教程[M].北京：高等教育出版社，2007

[3] 张超.地理信息系统应用教程[M].北京：科学出版社，2007