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摘要：地理信息系统GIS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。GIS以其强大的地理信息空间分析功能在环境及景观规划项目中发挥着越来越重要的作用。它的发展与某些领域尤其是环境规划设计领域的实践是相互促进的。本文阐述了地理信息系统GIS在风景区规划中的应用，其研究方法，其在风景区规划布局中的应用优势。
关键词：地理信息系统；GIS；风景区规划；应用；数据采集
1.GIS的概念和特点
1.1 GIS的概念
地理信息系统（Geographical Information System）简称GIS，是近二十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息如同地理位置和有关的试图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、因特网、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。由于地球是人们赖以生存的基础，所以GIS是与人类的生存、发展密切相关的一门信息科学与技术，收到人们愈来愈大的重视，将成为“数字地球”的基础。
1.2 GIS的特征
地理信息系统是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的，它是一项以计算机为基础的技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科，是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。GIS虽然是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。[1][2]
2.风景区数据库设计
地理信息系统是一个地理数据库，其数据具有空间定位的特征；地理信息系统又是一个分析系统，可以对其中的地理数据进行各种处理、分析、统计、模拟；地理信息系统还是一个计算机制图系统，其贮存的数据，分析的结果，都可以输出成各种地图及辅助说明文件。
GIS的数据分两类，第一类，即空间数据；第二类，即属性数据。
2.1 空间数据库
空间数据库为采用某种坐标系对航片数字化，进行图层分层管理。图层是地图上地理表示的基本单位，对地图进行分层管理，是计算机对图形管理的重要内容。以层的形式管理可以提高对地图中各个要素的检索速度，便于数据的灵活调用、更新及管理。
2.2 属性数据库
根据对分景区搜集的信息以及相应统计数据，对上述图层进行属性数据库的建设。其中，旅游景点层数据库包括景点名称、景点类别、开放时间等。
3.GIS在风景区规划中的应用
3.1 一般性应用
在景观规划设计中，形象思维和空间造型是重要的环节，需要有多种技术方法来辅助实现。目前，以电子计算机为代表的信息技术在景观规划设计中的应用与其在建筑设计、城市规划中的应用基本相似，主要有6种[3]：
（1）用计算机绘制平面图、立面图、剖面图、透视图；
（2）用计算机控制的机床制作实体模型；
（3）静态渲染图；
（4）固定路径的动画；
（5）实时、交互式的景观仿真；
（6）比较复杂的虚拟现实。
3.1.1 规划设计的现状分析阶段
GIS可以就收集到的有关地形、植被、水体、土壤、人口、社会、经济、交通等方面的空间和属性信息，建立以点、线、面对象构成的不同主题图层。并且可以根据需要，合并、拆分图层及控制图层的显示形式。分析结果可以通过GIS专题制图的形式表达出来。
3.1.2 规划设计的方案阶段
这一阶段是提出不同对策，通过不断的分析、比较，形成可行方案的阶段，除了空间分析技术外，还可以利用GIS的三维可视化技术、不规则三角网（TIN）技术等，以解决长期以来GIS只能解决二维空间问题的局限性。
3.1.3 规划设计的咨询和反馈阶段
这一阶段是上一阶段形成的不同的规划设计方案，通过专家咨询、或者不同形式的公众参与，反馈到景观规划设计方案中，以最终形成规划设计成果。Web GIS技术和相应的可视化技术可以为规划设计的专家咨询、公众参与提供新的工具。
3.2 针对性应用
3.2.1 土地适宜性分析
土地适宜性分析是景观规划及场地设计中应用十分广泛的一种理论及方法，其核心是对自然、政治、经济、文化等要素进行定量的分析，从而在了解当地情况、现有政策、经济现状、环境科学及在适宜的开发实践的基础上，对土地适于不同开发利用的能力做出相关评价。GIS以栅格与矢量两种数据结构存贮数据，相应地，土地适宜性分析可以基于这两种数据结构进行。
3.2.2 环境廊道划分
环境廊道概念由美国景观规划大师Philip.H.Lewis提出。将水体、湿地、地形坡度、植被分布等“环境决定因素”分别绘制成图，然后叠加起来，划分出“环境廊道”，方法如下：
（1）建立水体层 使用缓冲区分析功能建立环境廊道，比如可以产生一个距某条河流100m的缓冲区，以控制建筑项目、保持水土、保护植被。
（2）建立湿地层 使现有的数字化的湿地系统图与其他主题图层相吻合，包括投影方式、坐标系统、单位、精确度等。
（3）建立陡坡层 建立该区域的地表模型，并将这一地表模型转化成光栅文件，然后计算出坡度。利用坡度图，可以建立新的栅格网络来表示具有某一坡度范围的区域。
（4）建立环境廊道 将3个主题图层叠加到一起，重叠部分就构成了特征多样并且鲜明的线形环境廊道。利用这个环境廊道图，就可以规划优先保护地区。
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3.2.3 景观视线、视域分析
视线、视域分析主要利用ArcGIS中的3D Analyst扩展模块进行。
视线分析是判断三维表面上任意两个点之间是否通视，可以指定观察点和目标点的高程，也可以通过借用生成纵剖面的方法，绘一条直线，产生沿着该直线的纵剖面，再观察起点和终点间的视线遮挡状况。视域分析是用来确定从三维表面上的某一点向周围观察，可以看到的范围，或者沿着某一路径运动，可以看到的范围。
3.2.4 城市绿地的服务半径和居民可达性分析
利用GIS的Buffer功能，在分析对象周围绘制等距线，在等距线所包络的范围之内，离开或到达分析对象的直线交通距离小于服务半径，在等距线包络区之外，则大于服务半径。如果将这种基于矢量的分析方法改为基于栅格，则分析的结果是离开分析对象按一定距离递增的、连续的栅格，每个栅格的取值是离开分析对象的距离。
3.2.5 三维GIS技术应用
比较有名的三维GIS软件有：ERDAS公司的ERDAS Virtual GIS、ESR I公司的ArcView GIS 3D Analyst，LYNX，IVM，GO2CAD，SGM等。国内已有应用实例：借助于ERDAS Imagine814 软件的ERDAS VirtualGIS三维模块，结合最新的航片（卫片）数据、地形图、土地利用现状图资料及有关规划文件，来模拟西湖西进后的自然三维景观，形象逼真地显现大西湖之风貌，并据此来分析“西进”所能带来的社会、经济、生态效益，评价“西进”的可行性。[4]
4.研究方法
4.1 搜集资料
搜集研究区的自然、社会和环境资料；地形图、局部放大图（山体、水系、植被、园林小品及园路的详细布局）；现状树木分布位置图。
4.2 扫描矢量化
将原图扫描后，在Map GIS 软件中对此进行数字化处理，获得矢量化文件。
4.3 GIS 空间分析
应用GIS软件对地形地貌进行高程、坡度、坡向、视域等因素的分析，根据分析结果可以了解各类形态及特征，从而辅助决策。
4.4 AutoCAD 平面设计
通过GIS空间分析后，对目标区域的地形、地貌、坡度、坡向、景观重心等因子有了充分的认识，结合风景区规划专业知识进行规划设计。
5.GIS在风景区规划布局中的应用优势
5.1 规划设计科学合理化
GIS把地理学发展中的现代理论、方法与计算机结合在一起，具有强大的空间和属性分析能力，是传统手段无法比拟的。在资源分析评价中，GIS显示能进行模拟分析等特点，是常规评价方法难以达到的。
5.2 规划布局的可视化
GIS为分析、评价和规划提供了一个可视化的环境，可以形象直观地表达客观状况。系统不但可以显示出规划对象的空间分布，且可以通过图层叠加和属性查询功能，透视某一区域某一点的任何图像及其相应的属性。
5.3 实现数据的动态显示
在GIS的辅助下，各种规划方案可以在计算机上进行模拟显示，使人们可以预先得知对规划的设计效果，对于GIS支持下的分析、评价和规划，当因数据变化或其他原因需要调整时，只需要修改相应的数据库或相关的模型即可，不必全部重来，规划图件的修改也只需要相应部位的符号或内容，其他部分可保持原样不变，这样不仅节省大量人力物力，而且实现了动态规划和信息资料数据的持续利用。
5.4 有利于资源共享，为不同学科交流提供平台
由于GIS数据参照同一空间坐标，使得数据具有通用性，不同领域可共享数据可结果，各部门之间可以集成支持整个项目的战略决策。[5]风景区规划是一个复杂的过程，其中涉及到多个领域，仅仅依靠景观规划师是不可能完成的。规划师在这个过程之中，就是要做到综合各个学科、各个方面的意见，协调各方的矛盾，使规划结论能够满足各学科的要求，那么GIS技术就能够协助规划师完成这个任务。
5.5 GIS技术的使用将大大节约规划成本。
现在的规划现状出现各个学科和部门割据的现象。使用GIS进行规划，学科之间进行合作，规划结果能够资源共享，学科信息流相互交织成信息网络。
5.6 GIS为前期调研提供方便，节省人力、物力。
我国的风景名胜区以山地型居多，交通不便，可达性差，在不了解场地现状的情况下进行踏勘，往往带有盲目性。运用GIS技术，对现状作好简单的分析，建立相应的评价模型，找出地形地貌特殊，景观丰富，有代表性的线路，调查就会更有针对性，安全性，也大大的节省了人力、物力。[6]
6.小结
我国的国家风景名胜区，源于古代的名山大川，是国家乃至世界最珍贵的自然文化遗产，我国幅员辽阔，从南到北跨越五个主要气候带，自然条件多变，地质状况复杂，形成了丰富多彩的动植物区系和千姿百态的地貌景观，雄伟瑰丽的名山大川、奇峰怪石、飞流瀑布、雪山草地、森林原野等天然景观，另外还有闻名于世的稀有动植物资源和人文资源，这些为我国风景区的星期和发展提供了得天独厚的条件。在新世纪，随着经济的增长和信息化程度的不断提高，风景区迎来了前所未有的发展机遇和挑战，同时也为风景区规划提出了新的设计理念、要求和方法，生态化的设计理念，高科技的设计方法必然被大多数设计者采用。
风景区规划涉及到GIS、软件工程、旅游学、遥感、数据库设计、项目控制等多方面知识和专业技术，是跨学科知识的综合集成。特别是对空间信息的管理，体现了GIS技术独有的特点，能很好地满足风景区规划的应用需求。
参考文献：
[1] 郝力等编著.城市地理信息系统及应用[M].电子工业出版社，2002，7
[2] 蓝荣钦，李淑霞，刘阳，牟晓辉。地理信息系统的发展现状和趋势[J].地理空间信息，2004，2
[3] 宋小冬.计算机景观仿真技术的实用性、可推广性[ J ].城市规划，2003，8
[4] 周晓.GIS在景观规划设计中的应用[J].科技资讯，2005，27
[5] 曹峻峰，丘翠菊，虚拟现实技术在园林设计方面的应用[J].中国园林，2004，5
[6] 葛冰.地理信息系统在风景区规划布局中的应用[D].东北林业大学，2006
论文作者:唐佳锦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：数据论文; 风景区论文; 空间论文; 技术论文; 廊道论文; 规划设计论文; 景观论文; 《基层建设》2018年第4期论文;