基于GIS技术的山地度假别墅选址分析——以云天海度假村为例

(上饶师范学院 生命科学学院，江西 上饶 334001)

新时代的到来伴随着大众休闲时代的到来，参加休闲度假的人越来越多，山地度假别墅因其具有原生态的山林环境和独特的视景而备受欢迎[1]，然而，山地复杂的地形条件、脆弱的生态系统和有限的环境承载力给山地度假别墅的建设带来了挑战，要做到环境干预最小的同时达到山地资源效益的最大化，别墅建设的第一步选址显得尤为重要[2]。目前，别墅选址多采用实地踏勘的方式获得场地的信息，对于大面积的复杂山地来说，这种方式需要耗费大量的人力、物力和时间，且最后因信息掌握不全而导致选址的结果不理想。GIS技术因其在对自然地理要素分析与整合上的绝对优势，以及把地图的可视化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起的功能，吸引了不少研究者将其应用到选址当中，分别将GIS技术成功的应用到山区风电场、共停车场、配送中心、垃圾综合处理厂等设施的选址中[3-8]，这为山地度假别墅选址带来了新的思路。文章以云天海度假村为实例，应用GIS技术探索出一条简单、方便、省时并且科学的山地度假别墅选址方法，为以后的山地开发提供参考。

1 项目概况

云天海度假村位于广东省新丰县(图1)，占地面积4 000多亩，四面环山，层峦叠嶂，林木终年繁茂，森林覆盖率高达90%左右。整个度假村分两期建设，其中已经运营的一期温泉酒店建在地势较为平坦的谷地，二期山地度假别墅项目将在度假村用地范围内未被开发的山地选址建设，即为本文研究的主要内容，开发者希望通过GIS技术寻找出适宜建设别墅的地块，达到建设成本的控制，要求在尽量少的干预下进行别墅的建设，并保证已营业区域的景观视觉效果。

图1 新丰云天海度假村用地范围图

2 山地度假别墅选址

2.1 选址影响因子及其权重的确定

在复杂的山地建设别墅，制约选址的因子有许多，不同的项目影响因子不同，本项目结合开发者的需求，将坡度、坡向、水文以及景观视觉敏感性这四个因子作为别墅选址的评价因子。在选址的过程中每个因子的影响程度和重要性都不一样，因此需要作出区别，即给每个因子赋予一定的权重，项目中使用层次分析法计算各因子权重[9]，计算得到的因子权重如表1所示。

表1 别墅选址评价因子及其权重

2.2 单因子信息提取与量化处理

使用ArcGIS的空间数据处理和分析工具，在度假村数字高程模型(DEM)上提取出各因子信息[10]，并使用等级赋值的方法将各因子地理信息进行量化(表2)，赋值范围为1～100，值越大，表示该区域适宜性越高，量化后获得各影响因子的适宜性得分图[9]。

表2 评价因子量化标准

坡度影响别墅建设的难易程度、地基的稳定性以及建设成本，还对生态环境和景观稳定性具有一定的影响[11]。利用ArcGIS的表面分析工具对区域进行Slope分析[12]，然后按照表2进行等级赋值得到如图2所示坡度得分图，分数高的表示地块较平坦，对别墅建设有利。

坡向与别墅建筑的通风采光和平面布置密切相关[11]，使用ArcGIS的表面分析工具中的Aspect 命令对区域进行坡向分析[12]，并按表2等级赋值得到坡度得分图(图3)。

图2 坡度因子得分图

图3 坡向因子得分图

水文是建筑基底稳定性最重要的影响因子，区域内虽然没有大面积的水体，但是大量聚集的地表径流对建筑安全的影响不容忽视[11]，使用GIS的水文分析(Hydrology)工具对场地的水文信息进行提取，然后对河网进行10米等级缓冲分析[12]，按表2进行赋分后得到水文得分图4，颜色越浅的地方表示越靠近河网，别墅建筑的限制越大，建设时就要投入更大的成本。

为保证山谷一期温泉酒店的视觉环境，需对研究区域的景观视觉敏感性进行分析，景观视觉敏感性是指景观被注意和被看到的容易程度，和景观的出现几率、醒目程度、暴露程度和观赏距离密切相关，在DEM数据的基础上，将一期已开发山谷区域作为视线来源地进行视距缓冲分析和视域分析，进行叠加赋值后得到景观视觉敏感得分图5，得分高的四级敏感区比较适宜展开别墅建设，对一期的视觉影响较小[13]。

图4 水文因子得分图

图5 景观视觉敏感度因子得分图

2.3 别墅用地适宜性分析

研究区域的别墅用地适宜性是在四个因子的综合评价下确定的，因此，需要在单因子量化数据基础上进行加权叠加分析[14]，即单因子得分乘以各自权重后相加(图6)。加权叠加分析后得到的别墅用地适宜性累计得分如图7所示，颜色越浅表示限制越小、越适宜建设别墅；颜色深的地方则限制大，不适宜建筑。

图6 加权求和计算

图7 别墅用地适宜性累计得分图

2.4 别墅用地适宜地块提取

用ArcGIS栅格计算器中的Con函数将别墅用地适宜性累计得分值大于60的区域选择出来(图8)，然后使用面积计算功能(Calculator Geometry)计算选出来的区域地块的面积，最后按照建筑面积的要求过滤地块[12]。研究按照度假村需求和山地开发保留地控制要求，将单个地块面积大于1 000 m2的区域提取出来，选出41块备选地块并进行编号(图9)。

图8 最适宜区域分布图

图9 备选地块分布图

3 选址结果分析

为了便于决策者和规划设计者们查询信息，在此对41块备选地块进行编号(图9)，在ArcGIS中建立地块信息数据库，数据库中对每个地块的坡度、坡向、水文、视觉敏感性、面积和视域等信息进行汇总。使用ArcGIS的查询功能对备选地块的信息进行特征分析和对比分析，找出每个地块的优势和劣势供决策者参考。

(1)对备选地块所在坡度的统计分析图表10看到，备选地块大部分都处在坡度小于15°的地方，对别墅建设的限制小；但处在坡度大于25(°)的地块(如16号和22号)坡度限制比较大，建筑的接地方式以及平面布局形式都需要设计师们灵活运用。

图10 坡度统计分析图表

图11 坡向统计分析图表

(2)统计地块坡向数据可知(图11)，坡向和建筑的通风采光密切相关，处于东南/西南向坡地的地块有9处，这些地块光照充足；处于北向和东北/西北向坡的地块(37、38、40、41号)，在别墅单体设计以及周围植物种植的时候要注意通风采光和防暑避热等。

(3)分析地块水文数据得知，在水文缓冲区内有8个地块(图12)，在保证安全的前提下，设计师可利用水这个资源增加别墅的趣味性，结合周围景观进行景观提升以达到建筑与自然和谐统一的流水别墅效果，为度假村别墅区的建设增添特色。

图12 水文统计分析图表

图13 视觉敏感性统计分析图表

(4)从视觉敏感性数据统计图表13可知，在已营业温泉酒店区的视线范围内，有三块地方(2、8、41号)是处于一级敏感区，在这些地方进行建筑将会显得特别突兀，对整个自然景观影响大，所以这几个地方的建筑设计时需要注意外形和体量控制，以及施工方面的细节处理，尽量将干扰降到最低。

(5)各地块都是经过了面积过滤的，建筑单体的面积要求是符合的(图14)，但是从图9 可知各地块的形状不规整的，有些边角以及坡度预留地是不可使用的，建筑可用的面积并不是统计图表14上面的数字那么多，设计师们需结合场地实际情况来合理布局，像长条形的大面积的地块(31号)可参考联排或双连的布置形式，而大面积的规整地块(6、19、34号)可考虑独栋的形式。

图14 地块面积分析图表

图15 地块视域分析图表

(6)使用ArcGIS视线分析工具，将每个备选地块的可视范围分析出来(图15)，在可视范围大的地方做好借景和障景，像37号不远处有个采石场，就可以做适当的障景处理；在视野面积小的地方(1、13、41号)就可以使用漏景和夹景等方式增加景观，也可以在建筑内部设计的时候扩大内外风景的交流增加近景的效果，或者是在美化山体轮廓线的前提下将建筑稍作抬高增加视域。

4 结语

基于ArcGIS平台对影响山地度假别墅选址的影响因子进行量化分析，使用加权叠加的方法对用地适宜性进行评价，最后选出41块适宜别墅建设的地块，并创建地块数据库进行对比分析，让决策者更加全面的掌握地块信息，并结合规划后期的定点实地勘察作出最后科学的决策，通过云天海度假村的别墅选址项目实践，呈现了基于复杂山地环境下的别墅选址分析过程和GIS实现方法的可行性。但山地上制约别墅建设的因子很多，文中只是选取了一些开发商关注的和现有可测的因子，如中国古代山地建筑选址注重的风水理论等未加入分析，因此，如何利用GIS技术将风水学中一些和景观学、地理学相似的理论用数字进行定量分析还有待拓展。