地理信息系統(tǒng)在園林平面圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王冰(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

人們生活在時(shí)空中，獲得的信息基本都與空間有關(guān)，世界中的任何事物所處的環(huán)境也都是一個(gè)固定的空間，信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代來臨，地理信息系統(tǒng)作為獲取、存儲(chǔ)、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)信息的重要方法、工具和技術(shù)，可以應(yīng)用于現(xiàn)在的任何一個(gè)領(lǐng)域，園林平面圖的設(shè)計(jì)也離不開地理信息系統(tǒng)。

1 地理信息系統(tǒng)和園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)理解

1.1 地理信息系統(tǒng)的定義

目前大家普遍認(rèn)同的關(guān)于地理信息系統(tǒng)的定義為：地理信息系統(tǒng)是一個(gè)收集、儲(chǔ)存、分析和傳播地球上關(guān)于某一地區(qū)信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括相關(guān)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員、組織及相關(guān)的機(jī)構(gòu)安排[1]。地理信息系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的定義和功能，因科技進(jìn)步、研究對(duì)象和角度的差異而有所不同，如數(shù)據(jù)庫(kù)、制圖類、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等等。簡(jiǎn)單地說，地理信息系統(tǒng)是以測(cè)量測(cè)繪為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，以計(jì)算機(jī)為依托的全球空間分析即時(shí)技術(shù)。

1.2 園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的依據(jù)與原則

園林規(guī)劃設(shè)計(jì)必須遵循適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、生態(tài)的原則。黨的十九大報(bào)告的第九部分中也提到加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國(guó)這樣的目標(biāo)。生態(tài)原則是近年來園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的必要原則。

2 基于GIS園林綠化現(xiàn)狀調(diào)查與數(shù)據(jù)處理

2.1 外業(yè)調(diào)查前圖形處理工作

2.1.1 先對(duì)矢量化的圖上應(yīng)該封閉卻未封閉的邊線進(jìn)行處理，使每塊綠地線閉合，然后用GIS工具將線層轉(zhuǎn)化成面層，提取與綠化有關(guān)的專題要素(綠地小班、獨(dú)立樹)和地理要素(道路、水系、建筑等)，形成園林綠化調(diào)查專題圖。

2.1.2 將專題圖導(dǎo)入到PDA，與數(shù)字影像圖融合，供調(diào)查人員進(jìn)行新增綠地的測(cè)量。

2.1.3 根據(jù)影像或地形圖，測(cè)量綠地覆蓋邊界線，進(jìn)行預(yù)處理。按比例尺打印園林綠化紙質(zhì)圖供外業(yè)調(diào)繪。

2.2 外業(yè)調(diào)查

2.2.1 根據(jù)地塊現(xiàn)狀，對(duì)業(yè)內(nèi)預(yù)處理資料中的綠地范圍線進(jìn)行修正，測(cè)繪綠化覆蓋小班線，刪除已經(jīng)不存在的圖斑。在調(diào)查過程中可以跟蹤，也可以定位出主要拐點(diǎn)，跟蹤調(diào)查小班邊界比較精準(zhǔn)，但是跟蹤會(huì)占用PDA內(nèi)存，并進(jìn)行編輯。

2.2.2 根據(jù)城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)及代碼，實(shí)地確定為每個(gè)小班綠地類型及植被構(gòu)成(如喬灌草、灌草等)，并以此作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及資料入庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 調(diào)繪綠化小班線及填充小班屬性，根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的需要制定出各個(gè)有效字段(如小班所在的地理位置等)，根據(jù)現(xiàn)地實(shí)際進(jìn)行填充，其中的古樹名木需要調(diào)查編號(hào)、樹種、所在位置、大地坐標(biāo)、胸徑、冠幅、保護(hù)等級(jí)、年齡等相關(guān)信息。

2.2.4 調(diào)繪街道紅線、公園邊界、單位權(quán)屬界等權(quán)屬界線。

2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯處理

2.3.1 數(shù)據(jù)采集 選擇GIS為數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，將PDA中采集的外業(yè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS軟件，按照外業(yè)調(diào)查中分開的不同圖層導(dǎo)出。

遙感影像的判讀。遙感影像主要是用來采集、判斷地塊用地性質(zhì)方面的數(shù)據(jù)，在采集的時(shí)候可以選用ENVI等遙感軟件平臺(tái)進(jìn)行園林綠地?cái)?shù)據(jù)提取，按照綠地分類標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)上直接進(jìn)行綜合翻譯，然后將采集的數(shù)據(jù)保存為GIS支持的mdb.或shp.格式。

在兩個(gè)圖層中找到一個(gè)目標(biāo)字段，這個(gè)目標(biāo)字段要求一致性，用來連接外業(yè)采集的數(shù)據(jù)庫(kù)和遙感影像判讀后提取并導(dǎo)出的數(shù)據(jù)庫(kù)，需要在目標(biāo)圖層右鍵join and relates→join進(jìn)行同一空間的小班連接，即使圖層中小班個(gè)數(shù)不同，也可以進(jìn)行該操作。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)圖層的建立 標(biāo)注圖層的建立很重要，首先要明確建立哪些圖例，并確定其形狀、位置、大小、明度、方向、顏色等，然后決定選取什么軟件、方法來建立。圖例符號(hào)要簡(jiǎn)單、易于分辨、清晰，要考慮設(shè)計(jì)的圖例符號(hào)應(yīng)盡可能多的體現(xiàn)要表達(dá)的信息，要體現(xiàn)多功能的特點(diǎn)。園林綠化圖例的建立還應(yīng)該盡可能做到圖例與事物的相似性，因?yàn)樵贕IS中能做到的圖例與事物的相似性差一些，可以在CAD中利用圖塊方便、快捷建立圖例，再導(dǎo)入到GIS符號(hào)庫(kù)中。

2.3.3 圖形編輯 對(duì)矢量后的圖幅，進(jìn)行編輯，修改錯(cuò)漏、圖幅接邊，使調(diào)查區(qū)域融為一體。適當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

2.3.4 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換首先要確定源數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的格式。數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換可能會(huì)存在一些數(shù)據(jù)的丟失，所以應(yīng)該盡可能少用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，GIS可以直接讀取CAD數(shù)據(jù)，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換，這樣數(shù)據(jù)丟失較少。選取GIS作為平臺(tái)可以滿足園林綠化信息的建庫(kù)、系統(tǒng)開發(fā)、拓展[2]。

2.3.5 拓?fù)涮幚?建立空間拓?fù)潢P(guān)系。用ArcCatalog建一個(gè)數(shù)據(jù)集，將要進(jìn)行拓?fù)錂z查的圖層復(fù)制到該數(shù)據(jù)集中，然后打開GIS中Topology工具，找出要檢查圖層中所有有縫隙和重疊的小班，并進(jìn)行相應(yīng)的修改，保證拓?fù)錂z查沒有錯(cuò)誤。

2.3.6 屬性填充 啟動(dòng)GIS，導(dǎo)入處理后的數(shù)據(jù)，編寫數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性表，將空白字段填充，也可以重新建立備注字段，對(duì)屬性進(jìn)行描述。

3 基于GIS園林規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 平面圖規(guī)劃

在一些區(qū)域規(guī)劃中，首先根據(jù)現(xiàn)地情況進(jìn)行功能分區(qū)。以遙感影像或地形圖為底圖，在現(xiàn)狀圖上進(jìn)行分區(qū)，注意平面效果。

建筑和種植的規(guī)劃設(shè)計(jì)是對(duì)局部細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)更少的考慮地形因素，更多地考慮道路的通達(dá)、美觀和實(shí)用。小區(qū)中的實(shí)體主要包括居住房屋、停車場(chǎng)、路。

通過GIS軟件的繪圖工具進(jìn)行建筑實(shí)體繪制。GIS軟件提供的繪圖工具可以繪制常規(guī)的線型實(shí)體和面型實(shí)體。在GIS軟件中，線實(shí)體與面實(shí)體的區(qū)別為，線實(shí)體不能在其內(nèi)部填充顏色或者圖案，但線實(shí)體繪制出的弧線比較圓滑也比較精細(xì)；面實(shí)體可以進(jìn)行填充，可以通過GIS繪制一些簡(jiǎn)單的面實(shí)體，較為便捷；它們之間是可以通過Arctoolbox→DMT→Features→Features to polygon或者Features to line實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，GIS軟件可以完全實(shí)現(xiàn)對(duì)一般平面圖的抽象繪制。

要繪制出線條流暢、光滑的線實(shí)體，一般的繪圖軟件很難做到，而大多數(shù)規(guī)劃設(shè)計(jì)都需要這樣的繪制，而GIS軟件卻可以解決這個(gè)問題。GIS軟件中，繪制光滑邊緣線實(shí)體時(shí)非常簡(jiǎn)單，易掌握。用弧線工具繪制出想要的圖形，再將線層轉(zhuǎn)換成面層就容易許多。植被的規(guī)劃設(shè)計(jì)采用將已有的CAD植物樣圖導(dǎo)入GIS軟件數(shù)據(jù)源下，只要將CAD植物樣圖大小調(diào)整合適，就可以直接拿來做規(guī)劃設(shè)計(jì)用[3]。

3.2 規(guī)劃圖的顏色和圖案填充

顏色和圖案填充的目的是使規(guī)劃設(shè)計(jì)圖看起來美觀、清晰、易識(shí)別。GIS軟件中對(duì)面層可以進(jìn)行一次性操作，就可以使整個(gè)面層繪制的所有實(shí)體根據(jù)不同的屬性，填充不同顏色或圖案。如對(duì)顏色不滿意可以進(jìn)行任何一類的實(shí)體填充的修改。

3.3 規(guī)劃設(shè)計(jì)圖的輸出

利用GIS軟件中的比例尺設(shè)定模塊，設(shè)置最終要出圖的比例尺。GIS軟件，可以直接連接打印機(jī)進(jìn)行紙質(zhì)圖的輸出，也可以輸出JPG或TIFF格式的電子圖。在實(shí)際工作中規(guī)劃設(shè)計(jì)圖并不是一次就可以定稿的，影像因素也很多。

最后，GIS對(duì)園林平面圖的設(shè)計(jì)具有很大幫助，GIS軟件做出的圖，既美觀，又高效。而且地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)完美的空間定位。

[1] 鄔倫，劉瑜.地理信息系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2005

[2] 湯安國(guó).地理信息系統(tǒng)教程[M].北京：高等教育出版社，2007

[3] 張超.地理信息系統(tǒng)應(yīng)用教程[M].北京：科學(xué)出版社，2007