园林景观规划前期准备中3S技术的运用研究

崔文妍 陈萍

摘 要：文章把重点放在规划上进行探讨，在3S 技术迅猛发展、应用条件日趋成熟的今天，RS、GPS分别在规划设计前期给予项目精准的位置数据和空间数据支持，大大减少了人力物力投入，降低了设计师门槛，间接促进行业发展。GIS则运用于数据的处理加工和分析归类。技术的发展与园林景观规划设计行业不断往科学、正规的方向发展的整体需求高度契合，不断将学科向更加规范的发展方向推进。

关键词：3S技术;景观;园林规划设计

一、3S技术简介

3S技术由遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography information systems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）三者集成的计算机技术。

RS即遥感技术，是指非接触的、远距离的探测技术。具体到园林行业中，它能够以低成本探查出绿地、植物资源、水体、建筑的地理位置及其在某种属性上的变化，这些数据的变化可以是空间上的，也可以是时间上的。

地理信息系统，也叫GIS。GIS是一个不断发展的概念，已经渗透到各行各业，如测绘、交通、农业、公安、环保、城建等。通过数据采集、输入、编辑、存储完成规划制图。GIS可以将遥感技术、全球定位系统获得的数据进行处理，构建对应的数据库。GIS空间分析是基于处理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。在园林规划设计时，设计人员可以利用GIS进行查询分析、位置分析、趋势分析、模式研究、模拟分析等[1]。

GPS也叫全球定位系统。GPS系统可以为用户提供精准的导航服务以及位置、速度等信息。GPS使用成本低、精度高，在民用领域应用广泛。GPS可以显示的范围很广，大到世界地图小到城市街区，都可以清晰准确地显示[1]。在园林规划中，GPS可以直接测定控制点坐标。系统根据精准的控制点坐标，快速地测定规划区域。设计人员可以利用GPS进行高程、地理信息等方面的调查，并绘制成电子地图，精确快速地测量出规划地区以及重要景观要素的范围、高程和位置等，然后输出各种比例的图纸[2]，用于园林规划设计的各类分析。

二、园林规划设计

（一）园林景观规划设计简介

园林景观规划设计实际上是对特定的场地进行科学的园林布局，需要对建筑、水体、植物、道路、竖向五个方面进行规划设计。总体来说，包括绿地规划和绿地设计两个方面。绿地规划主要确定园林的属性、建设性质及其未来发展的方向与规模，还包括规划绿地设计内容、绿色基础设施建设、项目投资等活动[2]。

虽然园林绿地规划是按照一定的布局进行的，但是仅仅依靠布局并不能营造优美舒适的环境，还需要通过绿地设计给人带来“虽由人作，宛自天开”的感觉，由园林绿地规划来确定园林的规模以及未来的方向。在规划和制定好大致方针策略之后，进行园林设计的填充，使得空间地块逐渐丰满。本文重点探讨3S技术在规划方面的几点作用。

（二）园林景观规划设计的新趋势

园林规划技术经过几十年的发展，呈现出许多与古代迥然不同的学科新内涵。以前，造园者相地合宜、巧于因借，多是在小尺度上将有限的空间安排得合理得当。这是一种审美意识的具象化，而非科学的设计、统筹与规划。当然，也有北魏洛阳城、洛阳避暑山庄、西湖这种大尺度的规划设计，还有很多作品兼具美感以及科学性，但终究是结果而非目的。

现在，“园林”“景观”从小尺度的公园、街头绿地设计转变为一镇、一城、一市的大尺度规划设计。这样一来，原本借景、漏景的处理手法，走访探查的调研方式，显得有些捉襟见肘，不能很好地满足新时代对于这个学科的要求。除了要求园林景观从业者探索新领域、学习新知识，还要求他们熟练掌握更多现代化的设计工具，为设计师们提供帮助。

在这种背景下，3S技术运用于园林景观规划设计是大势所趋。

三、3S技术对于规划前期分析准备的帮助

虽然园林景观经历了长期的发展，但“相地合宜，构园得体”仍是园林景观设计的主旨。如何“合宜”，如何“得体”，在漫长的以主观体验为主的实践中，形成了一套科学的方法。

在园林的规划与设计中，运用 GIS提取园林规划设计的基础信息，处理、存储、更新、管理数据信息[3]。需要GIS相关工作人员对数据库进行维护与管理，为使用GIS的民众提供及时的数据更新、查询以及编辑等服务。这不能说是一劳永逸，但在相当长的一段时间里，这些数据能够持续发挥作用。

实际上，3S技术在园林景观规划设计中起到的作用不胜枚举，本文仅仅依据对项目前期的数据收集和分析简要分析3S技术发挥的一些作用。

（一）RS提供前期位置数据支持

在园林的设计与规划中，RS主要通过卫星遥感影像的获取为园林绿地资源提供信息支持。虽然不能代替设计师的现场实地调研，但是精确的图像信息确实能够为之后的设计提供平面、高程基础数据，得出相关区域在时间和空间上的分布。在此基础之上，能够进一步对园林绿地资源的分布状况、面积、种类与发展的变化情况等进行有效的分析，科学地为园林景观规划设计提供技术支持。

特别是在市域规划的大尺度设计中，能够像以往一样窥斑见豹，叶落知秋，这大大提高了设计师的技术门槛，不利于行业发展，在总体效率上也得不偿失。遥感技术可以通过计算机计算出园林绿化的覆盖率，打破了传统技术时效性低、操作难的弊端，遥感技术计算的绿化覆盖率的准确性也有所提升。

RS数据是主要的空间数据来源，很多ArcGIS软件是基于RS数据开发的。然而，单独的RS卫星提供的仅仅是位置信息数据，而更具体的，则需要GPS进行辅助。

（二）GPS提供前期空间数据支持

城市绿地资源调查主要包含兩部分;一方面通过实地调研进行基础数据采集，另一方面将实地调研的基础数据进行处理。实地调研的基础数据包含两类，一是城市园林绿地的地理位置信息，二是城市绿地的具体属性信息[4]。空间信息由调研人员通过手持GPS进行采集，属性信息是由具有一定园林专业知识的人员进行采集记录。实地调研的基础数据先使用AutoCAD进行绘制，然后导入ArcGIS做进一步处理[5]。

河南省树木资源普查要求每一张树木图片自带GPS信息点，实时上传，地图定位，不再需要后期的人工录入。通过这种方式能简便快速准确地测定每一棵树的地理位置，将所有树木的信息进行统一处理和分析，并将信息做可视化处理，这种资源普查模式相较于传统测绘手段，不仅极大地提高了效率，而且数据更加精准。

GIS平台软件可以选取ArcGIS、SuperMap、MapInfo、MapGIS等。

（三）GIS对于前期数据分析的作用

GIS在风景园林规划设计中主要应用于景观分析评价、绿地规划、绿地信息属性数据库和信息管理系统的建立、风景园林制图、风景园林设计等。GIS可以对前期数据进行分析，也可以处理后期結果，在很多领域都发挥着重要作用，成为人们生产、生活、学习和工作不可或缺的工具。

3S技术普及之前，传统手段对用地适宜性的评价通常基于对数据的叠加，这种单一的方式具有一定的科学性，也有一定的主观性，GIS技术的应用避免了主观因素的影响，能够更加科学系统地对区域内各种因素进行评价[6]。GIS技术利用栅格图层将不同属性的图层叠加，通过加权分析，得到适宜性评价结果，使结果更加科学和权威[1]。

空间分析能力是GIS技术最具魅力的功能。在园林规划设计中，利用GIS的Topology analysis、Buffer analysis、Overlay analysis等工具，如景观多样性与格局分析、土地适宜性与敏感性分析等，对园林结构进行量化与系统分析，以揭示园林的特征与演化机制，从而合理有效地进行园林规划设计[1]。利用这些技术，水文、高程、交通，甚至文化、人流都可以融入区域的规划设计。

四、结语

3S技术不仅在前期准备中发挥作用，事实上，GIS优秀的空间分析功能还能在工程设计中大显身手。IS、GIS能够在后期养护、防治病虫害、计算成活率中发挥重要作用，这里不再赘述[7]。

总的来说，新时代园林景观规划设计向更加规范、科学的方向发展是大势所趋。3S技术使规划设计从偏重于主观体验转化为数据分析，符合时代的发展。可以预见的是，各种软件、新技术与规划设计的结合将会成为今后的潮流。

参考文献：

[1]徐微.园林规划设计中3S技术的运用研究[J]. 中华民居（下旬刊）， 2014（9）：55.

[2]朱华明，张平，张海龙.园林规划设计中的3S技术应用[J].北京农业，2013（27）：38.

[3]刘小平.园林规划设计中的3S技术的应用分析[J].江西建材，2013（5）：247-248.

[4]张辛阳.基于3S技术的城市园林绿地调查[J].内蒙古林业调查设计，2016（4）：53-54.

[5]张俊超.ArcGIS技术在风景园林地形设计中的应用研究[D].北华大学，2018.

[6]张丽翠.中国风景园林规划设计领域GIS的应用研究[J].湖北函授大学学报，2016（10）：193-194.

[7]朱丽萍.3S技术在园林绿化病虫害风险防范中的应用分析[J].南方农业，2017（32）：117.

作者简介：

陈萍，硕士生导师，华北水利水电大学建筑学院副教授。研究方向：城市设计、城乡规划。

崔文妍，华北水利水电大学建筑学院研究生。研究方向：景观生态。