山水環(huán)境場(chǎng)地分析與選址的參數化方法研究
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基于選址導向的分析技術(shù)集成化
在構建山水環(huán)境場(chǎng)地分析平臺的基礎上,整合LandsatTM遙感影像等數據并將其構成要素體系化與數字化,利用層次分析法將各因子參數化,以環(huán)境—場(chǎng)地的形態(tài)關(guān)系為圖式語(yǔ)言,運用數字集成的方法開(kāi)展以建設項目選址為導向的參數化選址工作。應用的主要分析方法有疊加分析、鄰域分析、選擇和提取、表面分析、距離分析、水文分析和網(wǎng)絡(luò )分析等,其中疊加分析技術(shù)和表面分析技術(shù)的運用最為廣泛。
在場(chǎng)地信息集成與選址條件齊備的條件下,可綜合運用疊加分析、緩沖區分析、表面分析和水文分析等方法進(jìn)行場(chǎng)地分析,生成場(chǎng)地生態(tài)敏感度解析圖、建設適宜度解析圖和空間密度解析圖;分析項目策劃報告,將選址條件因子與上述三張基礎圖紙進(jìn)行二次疊加,生成建設選址圖。在此基礎上,進(jìn)一步評估分析結果是否合理,并通過(guò)改變選址條件參數的方法不斷優(yōu)化條件,從而獲得最為合理的建設選址圖。該成果表現為二維矢量彩色圖紙,能夠清晰、準確地判定建設場(chǎng)地的位置、范圍等地理條件,為建設項目選址的確定及深化設計提供科學(xué)依據。
綜合而言,通過(guò)參數來(lái)動(dòng)態(tài)控制山水環(huán)境規劃設計中“場(chǎng)地—建設”的生成、變化邏輯關(guān)系,促成了場(chǎng)地客觀(guān)條件與建設內容高度吻合的狀態(tài),在提高設計“精度”、提升規劃設計的合理性的同時(shí),加強了設計與場(chǎng)地之間的“耦合度”,促進(jìn)了山水環(huán)境規劃設計數字化水平的提高。
案例研究:
紫清湖度假區參數化
場(chǎng)地分析與選址
紫清湖度假區位于南京江寧經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區東部,規劃面積約為80hm2。規劃以保護與修復山水環(huán)境和生態(tài)系統為基本目標,通過(guò)科學(xué)合理的策劃定位,為游人提供高品質(zhì)的生態(tài)旅游、度假休閑和環(huán)??破盏仍O施,為此規劃要求充分調查研究與分析基地現狀生態(tài)環(huán)境,對山水環(huán)境及其場(chǎng)地資源進(jìn)行詳細調研與評估,充分發(fā)揮自然景觀(guān)優(yōu)勢,結合現有地形地貌處理好建設項目的空間選址。
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對區域環(huán)境信息的數字化采集
依托江蘇省城鄉與景觀(guān)數字技術(shù)工程中心的技術(shù)平臺,開(kāi)展紫清湖度假區項目場(chǎng)地環(huán)境信息的數據采集與量化工作,主要包括:①紫清湖度假區LandsatTM遙感影像數據,通過(guò)對紫清湖航片不同波段信息的解析與分類(lèi),主要用于地形地貌、植被覆蓋情況的圖像解析與信息采集;②紫清湖度假區土地利用現狀圖,主要用于配合遙感影像數據進(jìn)行該地塊數字高程、地表信息和水域緩沖區信息的采集等(圖3);③江寧區總體規劃圖,主要用于獲得紫清湖度假區空間發(fā)展、旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)要求;④紫清湖度假區策劃報告,主要用于歸納整理建設項目的功能要求、場(chǎng)地要求及其對周邊環(huán)境的控制性要求,并按照統一標準進(jìn)行數據匯總;⑤現場(chǎng)調研獲取資料,如已有建設情況、用地現狀和現狀動(dòng)植物資源分布等,進(jìn)一步修測與完善場(chǎng)地數據庫。將上述數據統一標準,建立數據庫,供后續分析使用。
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生成豎向解析模型,建立可視化的分析平臺
基于采集數據,本次研究遴選了10項數字化分析要素—高程、坡度、坡向、地表曲率、道路(距離)、水體(面積)、喬木覆蓋密度、灌木覆蓋密度、草地覆蓋密度及人工設施(含建筑物、市政設施等),將相關(guān)數據分層錄入ArcGIS,生成ModelBuilder豎向解析模型(圖4)。該模型可以直接對場(chǎng)地情況進(jìn)行單因子分析,如對山水環(huán)境豎向、坡度、坡向和柵格化等具備直接獲取數據的要素進(jìn)行圖紙轉化(圖5)。需要說(shuō)明的是,本研究單因子分析僅為綜合分析的基礎性工作,根據建設需要選取有關(guān)因子并賦予參數,進(jìn)而獲取的綜合因子解析圖才對山水環(huán)境分析與建設選址具有指導意義。
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對分析因子進(jìn)行參數化處理,復合生成場(chǎng)地綜合因子
綜合因子是指由單因子疊加而成的復合因子,可以被理解為若干個(gè)單因子在不同程度上綜合作用的結果。所謂單因子是指GIS工具箱中的各類(lèi)一級工具,這類(lèi)工具只能對數據進(jìn)行第一層級的分析。利用AHP方法,基于耦合原理可系統、高效地進(jìn)行單因子向場(chǎng)地綜合因子的參數化復合疊加與轉化。風(fēng)景旅游建筑與場(chǎng)地的耦合度評價(jià)是進(jìn)行方案設計階段的方案對比、設計調整及實(shí)際工程項目評估的重要手段,運用AHP方法進(jìn)行耦合度評價(jià)體系的建構,其評價(jià)過(guò)程建立在專(zhuān)家學(xué)者對現有案例或設計方案的主觀(guān)打分之上,外界影響的干預性較小,簡(jiǎn)單易行且清晰明確。
在紫清湖度假區山水環(huán)境的場(chǎng)地分析與設計中,為了簡(jiǎn)化場(chǎng)地分析方法,增強可操作性,規劃提出空間密度、生態(tài)敏感度和建設適宜度3個(gè)綜合評價(jià)因子,通過(guò)對相關(guān)單因子群落進(jìn)行AHP分析并獲得其參數,可以在ModelBuilder模型中進(jìn)行疊合分析并確定相應的選址范圍。
?。?)空間密度
空間密度反映場(chǎng)地表層在三維空間上的疏密程度,并與人的行為、感受有著(zhù)密切的關(guān)系??臻g密度對規劃項目選址的影響較大,場(chǎng)地內不同區域的空間開(kāi)朗程度具有明顯差異的空間氛圍;同時(shí),空間密度對建設活動(dòng)也有著(zhù)明顯的影響,空間密度較大的區域應當避免設置過(guò)多設施,降低建設難度和成本??臻g密度對紫清湖度假區建設項目的選址具有一定的參考意義。本次研究選取能夠反映場(chǎng)地豎向變化的高程、坡度、坡向和地表曲率4個(gè)因子(水面被視為空間密度最低的區域),以及能夠反映植被密度變化的喬木覆蓋密度、灌木覆蓋密度和草地覆蓋密度3個(gè)因子進(jìn)行綜合疊加。上述因子參數采用AHP方法獲取,通過(guò)圖紙疊加得到空間密度的分類(lèi)圖。
?。?)生態(tài)敏感度
生態(tài)敏感度是指生態(tài)系統對人類(lèi)活動(dòng)干擾和自然環(huán)境變化的反映程度,說(shuō)明發(fā)生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的難易程度和可能性大小。通過(guò)生態(tài)敏感度的分類(lèi)可以清晰地掌握一個(gè)地區的自然環(huán)境狀況,能夠劃分優(yōu)先重點(diǎn)保護及資源開(kāi)發(fā)與利用的對象。決定山水環(huán)境條件下生態(tài)敏感度大小的基礎因子很多,本次研究選取與場(chǎng)地豎向關(guān)系密切的高程、坡度、坡向、水體和植被5個(gè)基本因子,對各因子環(huán)境影響程度進(jìn)行分析與評價(jià),應用AHP方法對各因子進(jìn)行參數計算,得出各因子的參數值大??;通過(guò)GIS加權疊加工具對各因子進(jìn)行疊加分析,設定不同敏感度的識別范圍,導入ModelBuilder模型并生成地理邊界(圖6)。
編輯:lianqi