数字技术在园林景观中的运用

　　引言：在高度数字化的今天，不论是一维的文本还是二维的图纸、三维模型，或者是多维的虚拟现实，每种媒介在其所处的时代在表达和构思上都有其自身的优越性和局限性。但是，计算机辅助技术的应用使得设计过程从现状勘测、资料汇编、现状分析、规划设计、设计展示到实施建设具有更高的精确性、高效性和预见性。
1数字技术在风景园林中的作用和功能
1.1资料收集、共享与信息交流
应用多媒体技术和网络技术，各园林科学研究单位、高等院校、规划设计单位、园林设计单位之间，可以进行科学研究、规划设计、远程教学等方面的广泛交流与合作。全国乃至全球风景园林领域内的网络用户都可以通过互联网实现风景园林信息的共享，包括在网络上实现信息目录检索与查询、风景园林信息发布、方案征集、网络会议、网上方案评审等。
1.2空间分析与信息提取
地理信息系统(GIS)为风景园林专业人员提供了直观而理性的空间分析工具。通过GIS对遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)等收集的各种资料进行各种领域的信息提取分析，可以在风景评价和规划中建立所需的空间数据库，并可以对各种信息进行提取查询，可以将反映基地的各种景观要素信息进行统计，可以对各地图要素进行操作、编辑、提取和输出。
1.3景观表达
运用电子信息数据形式来描述景观，主要有两种形式：一种是静态形式，一种是动态形式。静态模式主要通过三维造型软件3DS或3dsMAX等软件对设计内容进行计算机三维表达。这种表达方式定位、直观，可以让观看者展示设计中最具优势和特色的部分。再通过后期PhotoShop软件对图片的处理，使设计更生动。动态模式通过对三维场景的虚拟飞行，使人们从不同角度，身临其境的欣赏设计作品，从而做出正确的判断。主要使用的软件有3dsMAX和ArcGIS中的ArcScene软件。
1.4景观评价
采用“3S”技术，能够更客观地对研究对象的景观资源状况进行评价。例如生态适宜性评价、反馈的交互式动态GIS景观评价模型等。反馈的交互式动态GIS景观评价模型充分考虑景观的动态性，利用系统本身的交互能力提供的反馈功能，规划人员可以对景观评价系统进行实时控制和修正，以达到更好的景观规划效果。
再例如在进行生态适应性评价中，结合缓冲区分析、叠加分析、坡度分析、栅格数据重分类、矢量栅格数据转换等基本操作，综合考虑地形地貌、生态、重大基础设施对土地开发建设条件、发展方向与重点的综合影响，拟定评价体系进行综合评价。评价结果将为规划分析提供定量化和直观的数据。
1.5动态监测与管理
利用不同时期的遥感图像，通过GIS软件的叠加分析，可以对区域绿地变迁、城市绿地发展、风景园林建设进行动态监测，这对于营造大地景观，促进城市绿化，控制绿地流失，建设人居环境具有重要意义。
例如利用厦门本岛2000年Landsat—TM卫星影像解译的土地利用现状图、绿地系统规划图与规划图为基础资料。具体操作：在地理信息系统（GIS）支持下，应用网络分析法在优化生态网络的不同新方案。通过网络结构指数进行不同方案的比较，从中选出最优的规划方案。结果表明，应用景观指数和网络分析法相结合的方法，不仅可以定量评价城市绿地系统现状以及规划的合理性，而且可以优化城市生态网络，使其更符合城市生态网络建设的整合性、和谐性、流通性、安全性、多样性和持续性原则。
2风景园林数字化的内容及方法
2.1风景园林规划设计的数字化概述
在设计工作实践中，人们需要对设计效果的可预见性，需要大量的表现图和信息化的资料来表达园林景观设计的意图，希望在未建成之前，就能看到其设计效果，及时地根据功能需要、艺术要求、环境条件等因素进行修改，以利于领导或甲方对设计的方案提出建议和决策。数字化技术的飞速发展给园林景观设计意图的表现，提供了一个能随时修改和展示空间，很好地解决以前图纸修改困难，表达不直观，而到建成后又留下不少遗憾的难题。
2.2风景园林规划的数字化步骤
2.1.1现状信息采集，建立数据库
园林设计首先依据已有的地形图及数据库和信息化的资料，进行现状调查，现状信息采集，包括周边环境、构筑物的现状信息进行采集，对已有的地形图及数据库和信息化的资料进行校核和充实，建立图样库。对现状信息采集，可采用数码相机，把现状拍摄下来，效果立刻可见。采集下来的图片是以数据信息来存储的，可以直接传给计算机，减少了信息的损失。也可以采用数码录相机把现场录制下来，以计算机能识别的信息数据传给计算机，经刻录程序EasyCD等软件加工后，作为动画以真实再现的形式输出。
或者利用ArcGIS从航空激光雷达数据构建三维对象模型。采用不规则三角网(Tin)与结构实体几何模型（CSG）的集成方法来表达城市三维模型。将激光数据进行滤波，分类出地面和地物，把lidar数据和航空影像，多光谱影像进行融合，利用lidar数据的高程信息和遥感影像丰富的光谱和纹理信息来进行地物的分类和提取，并利用高品质的GIS三维模块——ArcScene，从航空激光雷达数据建立城市三维模型，实现对现状对象的近似描述。
2.1.2显示三维模型效果
设计人员依据景观设计意图转化为的AutoCAD格式的二维图形，转成标准数据文件格式传给现代先进的三维造型软件3DS或3dsMAX等软件，进行初步的三维粗胚模型制作，以寻求环境分布关系和空间分布关系，来确定设计的合理性，在艺术构图技法上考虑统一、变化、尺度、比例、均衡、对比等原则。
使用GIS技术建模，在三维地形建模完成后，利用ArcGIS将数据进行分类，在ArcScene中使用三维模型符号对点数据进行2D符号的替换，并可调整模型的大小、方向，从而完成对景观，模型的快速初步建模，以帮助设计初期设计方案的挑选。
2.1.3后期图像处理，增强艺术感染力
数字化制作人员依据设计人员修改后的意图，可以利用AutoCAD软件包中嵌入的LISP语言，完成科学计算和数据分析及图形处理，也可利用3DS或3dsMAX等软件的二维造型2Dshaper、三维造型3Dlofter的功能，进行精确的三维建模工作，利用材质编辑器Material的复合材质与贴图，进行彩质的赋予，进行色彩与质感的处理，增强园林空间的艺术感染力。
应用图像处理能力计算机的PhotoShop软件，进行图像后期处理。由彩色激光打印机将透视图输出。利用计算机软件的多种特殊滤镜功能，进行艺术效果的综合分析并及时地修改其艺术效果。设计人员在确定效果图的同时也确定了图纸的设计，再配合设计规范的要求和计算机数据，使该项目不仅具有艺术效果，而且合法合理。
2.1.4投影汇报，声图文并茂
设计成果的投影汇报，应用计算机的投影仪，用世界通行的Powerpoint或Authorware软件，进行现状信息、设计意念、功能分区、设计图、三维效果图、三维动画效果有机的合成。将声音、图片、动画以及地理数字化信息，进行剪接和编辑，制作出正确清楚地表达园林景观设计意图的投影汇报程序。
3数字技术在园林景观中运用的发展方向
如今，园林工作者对计算机等新技术的应用大多还偏重于数据库的建立或者单纯的制图，数字技术在风景园林中的许多强大的功能却总是徘徊在应用的门槛之外。其原因除风景园林专业涉及面广泛、问题复杂之外，主要是因为社会各界(包括风景园林界)对该领域不够重视，未形成整体的技术应用与开发力量。
当前计算机技术的发展与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。数字技术在园林景观中的运用只是其在规划设计领域中运用的一个分支。计算机技术使设计更加高效、鲜明、真实、公开化和合理化，其在设计领域的运用发展是无限的。