鄉(xiāng)村景觀保護(hù)規(guī)劃初探

鄉(xiāng)村景觀保護(hù)規(guī)劃初探

1鄉(xiāng)村景觀概述1.1景觀與鄉(xiāng)村景觀鄉(xiāng)村景觀的研究在中國是一個相對新的領(lǐng)域。鄉(xiāng)村景觀的概念在不同的學(xué)科體系中起著不同的意義。從地理學(xué)的角度看,鄉(xiāng)村景觀是具有特定景觀行為、形態(tài)和內(nèi)涵的景觀類型,是聚落形態(tài)由分散的農(nóng)舍到能夠提供生產(chǎn)和生活服務(wù)功能的集鎮(zhèn)所代表的地區(qū),是土地利用粗放、人口密度較小、具有明顯田園特征的地區(qū)。從景觀生態(tài)學(xué)的角度看,鄉(xiāng)村景觀是鄉(xiāng)村地域范圍內(nèi)不同土地單元鑲嵌而成的,它既受自然環(huán)境條件的制約,又受人類經(jīng)營活動和經(jīng)營策略的影響。鑲嵌體在大小、形狀和配置上具有較大的異質(zhì)性,兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值。不同的學(xué)者也有不同的看法,同濟(jì)大學(xué)劉濱誼等認(rèn)為,鄉(xiāng)村景觀所涉及的對象,是相對于城市景觀而言的,兩者的區(qū)別在于地域劃分和景觀主體的不同。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)劉黎明等綜合國內(nèi)外地理學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)的景觀特點(diǎn)研究,將鄉(xiāng)村景觀的內(nèi)涵界定為鄉(xiāng)村地域范圍內(nèi)不同土地單元鑲嵌而成的嵌塊體,包括農(nóng)田、果園及人工林地、農(nóng)場、牧場、水域和村莊等生態(tài)系統(tǒng),以農(nóng)業(yè)特征為主,是人類在自然景觀的基礎(chǔ)上建立起來的自然生態(tài)結(jié)構(gòu)與人為特征的綜合體。以上眾多觀點(diǎn)都體現(xiàn)了鄉(xiāng)村景觀不同于城市景觀的復(fù)雜性。就鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)來說,由于鄉(xiāng)村具有地域廣闊、環(huán)境影響因子復(fù)雜等一系列不同于城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的因素,如果繼續(xù)沿用城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法來建設(shè)鄉(xiāng)村景觀是不妥的。GIS的廣泛應(yīng)用為鄉(xiāng)村景觀建設(shè)中涉及的多學(xué)科交叉與碰撞的問題提供了解決的平臺。1.2“村莊整理”的鄉(xiāng)村景觀內(nèi)涵黨的十六屆五中全會提出“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的二十字方針。要做到村容整潔就必須進(jìn)行鄉(xiāng)村景觀建設(shè),而鄉(xiāng)村景觀建設(shè)又關(guān)系到城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展?！按迦菡麧崱币脏l(xiāng)村景觀為背景,鄉(xiāng)村景觀在客觀方面包括地理位置、地形、水、土、氣候、動物、植物、人工物等,在主觀方面包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、社會文化、生活習(xí)俗等;“鄉(xiāng)村整潔”正是在這種綜合的景觀中孕育、演變、發(fā)展生成的。根據(jù)人類聚居環(huán)境學(xué)理論,鄉(xiāng)村景觀作為鄉(xiāng)村建設(shè)的基礎(chǔ)背景,它對整個村落的布局、特色的塑造和生態(tài)環(huán)境的保育起著決定性的作用,它的面貌、格局、規(guī)劃、建設(shè)決定著鄉(xiāng)村環(huán)境的生死存亡。2gis軟件的概論以及鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃的應(yīng)用2.1應(yīng)用于管理和決策的計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)GIS(GeographicInformationSystem)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理空間信息,用于管理和決策過程的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。自1963年諾基爾·湯姆遜(RogerF.Tomlinson)提出GIS的概念以來,GIS已經(jīng)在許多國家的多種領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用,并已越來越多地應(yīng)用在園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中。ArcGIS9.2是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(EnvironmentSystemResearchInstitute,ESRI)開發(fā)的目前最新一代的GIS軟件之一,由于其具有較強(qiáng)的編輯、顯示、查詢和分析地圖屬性的能力,用它進(jìn)行鄉(xiāng)村景觀的規(guī)劃和保護(hù),具有許多其他軟件不可取代的優(yōu)勢。2.2基于地理模型的農(nóng)村空間模擬地理信息系統(tǒng)(GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下,對空間對象的屬性和空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、存儲、分析、模擬和顯示;并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息,為地理研究和決策服務(wù)提供支持。其技術(shù)優(yōu)勢在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評價(jià)能力,可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息,實(shí)現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預(yù)測。在當(dāng)前新農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)中,涉及到的許多數(shù)據(jù)、圖紙以傳統(tǒng)的管理和查詢方式已滿足不了農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的需要;另外,鄉(xiāng)村的規(guī)劃也需要空間信息及其分析成果的支持,可以為鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃提供科學(xué)而且準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與專題分析,從而得出更有說服力的規(guī)劃方案。3數(shù)據(jù)庫建設(shè)3.1推進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)庫包括兩大類:一類是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫,包括1∶10000至1∶500比例尺的數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字地面高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像圖(DOM);另一類是專題數(shù)據(jù),包括房屋建筑空間數(shù)據(jù)、植被空間數(shù)據(jù)、水文資料數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)、道路和橋梁等交通數(shù)據(jù)、避難所和緊急救災(zāi)中心數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)來源包括通過外業(yè)測圖和電子手簿的自動記錄及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;各種圖形圖像數(shù)據(jù),包括地形圖、遙感影像數(shù)據(jù)(航片和衛(wèi)片)和現(xiàn)狀樹木、建筑分布位置圖;河流水系圖;道路交通圖;主要用于高程測定的GPS(GlobalPositioningSystem)數(shù)據(jù)。獲得各種類型的數(shù)據(jù)后,將原圖掃描,在ArcGIS軟件中對此進(jìn)行數(shù)字化處理,獲得矢量化文件。按照GIS數(shù)據(jù)庫建立的要求建立空間數(shù)據(jù)庫,并統(tǒng)計(jì)得到各系統(tǒng)中要素的空間信息,如長度、面積、高程等。3.2所獲取所需要的環(huán)境保護(hù)信息涉及到的屬性數(shù)據(jù)包括房屋建筑信息數(shù)據(jù)、人口信息數(shù)據(jù)、植被信息數(shù)據(jù)、重要基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、資源和環(huán)境保護(hù)信息等多種內(nèi)容。屬性數(shù)據(jù)的獲取多以搜集資料和現(xiàn)場調(diào)研為主,若使用已有資料,必須經(jīng)過校核,以增加地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。數(shù)據(jù)來源包括搜集鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃區(qū)的自然、社會和環(huán)境資料。屬性數(shù)據(jù)庫的處理主要是指對屬性數(shù)據(jù)庫的增加、修改、刪除、運(yùn)算、錄入等,一般可以用二維表的形式存儲數(shù)據(jù)。4gis在農(nóng)村景觀規(guī)劃和保護(hù)中的功能和實(shí)現(xiàn)4.1數(shù)據(jù)分析和查詢功能4.1.1村莊管理信息系統(tǒng)信息檢索查詢是管理信息系統(tǒng)的基本功能,但一般的管理信息系統(tǒng)只限于非空間數(shù)據(jù),GIS支持的村鎮(zhèn)管理信息系統(tǒng)可以同時對空間和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行方便、靈活、準(zhǔn)確地查詢與定位。在鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃與保護(hù)中,可以將區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息(如古樹、古建筑等空間屬性數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的相互查詢,使設(shè)計(jì)師能深入研究空間屬性數(shù)據(jù)關(guān)系,從而使得規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。4.1.2確定功能區(qū)的交通條件測量空間區(qū)域面積,例如確定規(guī)劃用地面積大小;測量空間路徑長度,例如確定規(guī)劃區(qū)的交通條件等?？臻g多元信息查詢,支持由空間圖形數(shù)據(jù)查詢對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)庫,即在圖形上選擇點(diǎn)、線、面查詢對象,即可查詢對象所對應(yīng)的文本、圖片、屬性、詳細(xì)圖及多媒體信息。4.1.3鄰域圖斑查詢支持對空間某一查詢對象邊界鄰域內(nèi)的圖形信息的查詢,鄰域圖斑采用順時針依次閃爍為標(biāo)志,可分析確定規(guī)劃管理中某些對象與鄰域其他對象的空間幾何關(guān)系。4.2空間分析功能4.2.1地形分析視角下的規(guī)劃設(shè)計(jì)“相地”是園林規(guī)劃的第一步。地形地勢條件自然是鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃中的一個重要因素。因此,在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,首先應(yīng)該對地形進(jìn)行研究,掌握其結(jié)構(gòu)和方位,從而能夠?qū)Ω鞣N不同的用地、空間以及其他因素與地形的內(nèi)在結(jié)構(gòu)保持一致。利用ArcGIS軟件繪制地形分析圖,并結(jié)合更直觀的DEM數(shù)字高程模型三維透視圖,地形分析將會變得很容易。4.2.2空間格局研究因?yàn)猷l(xiāng)村景觀的規(guī)劃往往涉及一個區(qū)域的景觀生態(tài),所以要求對其不同的景觀組成部分做出科學(xué)地規(guī)劃,以維持一個相對穩(wěn)定的空間格局。通常是以斑塊(patch)為基本單元的景觀優(yōu)勢度、多樣性、破碎度和分離度等作為衡量的指標(biāo)。由于各種類型景觀斑塊的數(shù)目非常龐大,有必要借助于ArcGIS軟件強(qiáng)大的儲存和計(jì)算功能進(jìn)行景觀格局的空間分析。4.2.3生態(tài)保護(hù)區(qū)域環(huán)境廊道概念由美國著名的景觀建筑與規(guī)劃師菲利普路易斯提出,旨在對一些敏感的環(huán)境構(gòu)成進(jìn)行確認(rèn),加以重點(diǎn)保護(hù),用于指導(dǎo)未來旅游規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。這是鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中關(guān)注的焦點(diǎn)之一,通常應(yīng)用于大尺度的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,用以判別景觀生態(tài)保護(hù)的核心區(qū)、緩沖區(qū)和可開發(fā)區(qū),確定鄉(xiāng)村景觀中應(yīng)優(yōu)先保護(hù)的區(qū)域及措施,進(jìn)而促進(jìn)整個景區(qū)的生態(tài)平衡及發(fā)展?；趯σ?guī)劃區(qū)域水體、道路、濕地、地形坡度、植被分布等方面研究成果的疊加,劃分出了“環(huán)境廊道”和有關(guān)指導(dǎo)未來發(fā)展研究的重點(diǎn)區(qū)域;根據(jù)樹種所需生長空間、習(xí)性以及不同樹種間的互相影響,設(shè)定緩沖區(qū)寬度。利用ArcGIS軟件的緩沖區(qū)分析功能,將原有數(shù)據(jù)構(gòu)成的線、面,按一定距離擴(kuò)展成相應(yīng)的多邊形,然后在空間數(shù)據(jù)疊加分析中運(yùn)用疊加求交,求出各專題圖層的相交部分從而得到環(huán)境廊道。4.2.4坡度坡向分析圖的生成坡度分析圖是表達(dá)和了解某一特殊地形結(jié)構(gòu)的手段,以斜坡坡度為基準(zhǔn),用不同色調(diào)表示不同的坡度,其價(jià)值在于能為規(guī)劃區(qū)不同坡度的土地利用方式提供依據(jù)。坡向分析圖則是將坡面的朝向用不同的色調(diào)表示,坡向影響建筑的通風(fēng)、采光和植物的生長。利用DEM為基礎(chǔ),可生成規(guī)劃區(qū)域的坡度坡向分析圖,規(guī)劃設(shè)計(jì)人員可根據(jù)坡度、坡向及高程特點(diǎn),方便地查詢到符合規(guī)劃要求的地塊直觀便利的圖形化輸出方式,為游憩活動選址或道路選線等方面提供直接參考。另外,利用DEM還可以自動提取其他地形因子,包括等高線、高程差、平均高程、坡度變化率、地面形態(tài)、地表粗糙度、地形剖面、溝谷密度、溝谷深度、太陽輻射強(qiáng)度等信息,這些信息已成為鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.2.5基于arcgis軟件的坡向分析鄉(xiāng)村景觀中往往植物量大,適地適樹是樹種選擇的一項(xiàng)基本原則,樹種選擇的成敗很大程度上取決于對這個原則的貫徹。在構(gòu)建鄉(xiāng)村景觀植物配置時,根據(jù)不同的植物對光強(qiáng)的要求不同這種差異性把園林植物分為陽性植物和陰性植物兩大類。利用ArcGIS軟件的坡向分析可為園林植物的種類選擇提供依據(jù)。GIS系統(tǒng)也可以分析出既滿足坡度又滿足坡向的綜合查詢。4.2.6基于gis的虛擬場景模擬今天,傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖早已不能滿足旅游者多方面的需求,更何況日益流行的鄉(xiāng)村旅游觀光所覆蓋的地域廣闊,以GIS技術(shù)提供的電子地圖以存儲、管理、顯示、查詢、分析等能力的優(yōu)勢日益在鄉(xiāng)村旅游業(yè)中凸顯便利。利用GIS技術(shù)對景觀要素進(jìn)行統(tǒng)一存儲和管理,并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村景觀的虛擬場景演示,由此可直觀、綜合地向游客介紹旅游區(qū)功能分區(qū)及景點(diǎn)布局等的狀況。在已數(shù)字化的二維電子地圖的基礎(chǔ)上,對各要素設(shè)置三維符號顯示,通過在各要素上疊加數(shù)字高程,實(shí)現(xiàn)從二維到三維的轉(zhuǎn)換,初步實(shí)現(xiàn)三維虛擬場景的制作,通過配色,選擇合適的符號等工作可進(jìn)一步使三維虛擬場景美觀、真實(shí)。通過制作動畫,實(shí)現(xiàn)了旅游景區(qū)的場景背景顏色的變化,圖層視覺的變化或者觀察點(diǎn)位置的變化。4.2.7土方量的計(jì)算在鄉(xiāng)村景觀建設(shè)施工中要進(jìn)行土方量測算,掌握土石方的施工進(jìn)度,控制資金的使用,從而確保整個工程的順利進(jìn)行。因此,土方量計(jì)算在鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃建設(shè)中是一項(xiàng)很重要的工作。傳統(tǒng)的計(jì)算方法是截面法和格網(wǎng)法,而今,設(shè)計(jì)人員可以借助ArcGIS的DEM進(jìn)行土方量的計(jì)算。挖填方工程量計(jì)算完成后,根據(jù)計(jì)算結(jié)果編制土方工程量圖,將規(guī)劃區(qū)內(nèi)土方量之間的運(yùn)輸線路作為路徑,利用ArcGIS軟件的網(wǎng)絡(luò)分析功能對其進(jìn)行路徑分析,從而得出較理想的土方調(diào)配方案。5應(yīng)用gis的應(yīng)用意義(1)GIS是建立宏觀景區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的理想工具,尤其是在領(lǐng)導(dǎo)決策層以及景觀規(guī)劃師日益深刻地認(rèn)識到鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃與保護(hù)重要性的今天,建立更加完善的鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃體系對更好地規(guī)劃和保護(hù)鄉(xiāng)村景觀是極其必要的,GIS在這方面將發(fā)揮很大作用。(2)建立數(shù)字高程模型(DEM)是提取規(guī)劃村鎮(zhèn)區(qū)域基礎(chǔ)信息的主要手段。在鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中,要進(jìn)行坡向、視域、坡度等空間分析,數(shù)字高程模型(DEM)是基礎(chǔ)。因此,建立高精度的DEM是準(zhǔn)確、客觀掌握規(guī)劃區(qū)域地形地貌的前提。(3)運(yùn)用GIS、CAD、3DMAX、RS(遙感)技術(shù)等多種技術(shù)的結(jié)合,可將山、水、樹、路、建筑等對象置于基地場景中.并通過視線的分析、光線的變化、氣象模擬、植物生長模擬等手段,讓計(jì)算機(jī)運(yùn)算出任意的視點(diǎn)和視角可以看到的三維立體景觀圖,甚至設(shè)置飛行路線對地形表面進(jìn)行觀察,可以給景觀規(guī)劃乃至更大區(qū)域范圍的環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)的幫助與支持,從而可方便地分析出規(guī)劃的不足,并及時作出調(diào)整。(4)GIS是鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃信息管理的最佳手段。在傳統(tǒng)的園林規(guī)劃中,存在不重視對園林屬性信息的綜合管理,側(cè)重于CAD圖形的設(shè)計(jì),忽略了村鎮(zhèn)景區(qū)建成后的后期管理,專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙也只有專業(yè)設(shè)計(jì)師能看懂,領(lǐng)導(dǎo)層盲目決策等問題。GIS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理能力,能夠完全彌補(bǔ)這方面的不足。(5)由于GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合功能涵蓋了各學(xué)科在鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的信息,因此,GIS可以作為多學(xué)科交流的平臺,大大增加各相關(guān)學(xué)科的交流,共同提高規(guī)劃定位的準(zhǔn)確性