S技术在农田景观规划设计应用中的设计

4.5.2.1 全球定位系统（GPS）用于景观规划设计中的工程空间定位

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GPS能够准确把握农田景观变化区域的位置。同时，GPS数据对遥感信息也是一个必要的、有益的补充，可为GIS及时采集数据、更新和修正数据［116］。

4.5.2.2 遥感（RS）为规划设计获取景观平面位置

遥感数据提供了多波段、多时相反映地表自然资源的数据，为农田景观规划提供了丰富的信息。通过遥感图像，可分析农田景观的斑块特征，空间格局，动态变化等［92，117］。基于遥感图像制作农田景观现状图工艺流程如图4-2所示。

图4-2 农田景观现状图制作工艺流程

4.5.2.3 地理信息系统（GIS）为景观规划设计存储、分析数据、方案决策和模拟

GIS具有强大的空间信息分析和管理能力，是一种决策支持系统。农田景观规划设计中涉及大量空间信息的处理［118］。因此，GIS在农田景观规划设计中有着极强的作用。基于GIS建立农田景观空间信息系统，为农田景观规划设计提供翔实的资料，借助GIS强大的空间分析能力，可以进行景观的适宜性评价，辅助农田景观规划设计。结合景观设计中的各种应用模型，利用GIS的可视化功能，对景观规划的结果进行模拟显示和分析，对进一步完善规划设计提供信息。图4-3描述了GIS在农田景观规划设计中的应用框架。

目前GIS在农田景观规划设计领域的应用和发展趋势主要集中在以下几个方面：

图4-3 GIS在农田景观规划设计中的应用框架

（1）专题分析：现在GIS在农田景观规划设计已成功运用来做大量的专题分析，如：农田景观适应性评价、斑块规划平衡分析、规划技术指标分析、规划廊道网分析、规划方案评价等。这些主要利用了GIS的空间量测、空间分析功能，如建立缓冲区、拓扑叠加、特征提取、邻域分析等，加大了分析的深度和广度，提供规划区域的实时信息，为规划、管理提供了先进的现代化技术手段。

（2）辅助农田景观规划设计：运用遥感数据和GIS对农田地理空间信息强大的管理和分析功能，能准确计算农田规模和环境容量，进行有关农田景观规划设计的各项技术经济指标和生态指标分析，完成农田景观规划设计、廊道建设、基质改良过程中工程量等指标计算，从而有效确定各斑块利用方向，辅助农田景观布局和景观结构合理选择。运用GIS技术可以极大提高规划的科学性、准确性和工作效率，指导规划的编制和具体规划方案设计，辅助生产单位做出种植发展决策。

（3）规划设计公共参与：以分布式数据库为基础的Web-GIS将是GIS在农田景观规划设计应用上的又一方向。随着生态农业建设的加快，对农田景观规划设计提出了更高的要求，要求规划设计信息的管理、应用越来越向着多部门、多地区、多行业同步性协作式发展，规划设计向公众开放，但是，传统GIS只是面向特定的通常是部门内的用户，部门之间、地区之间、行业之间缺乏相互的联系和沟通，难以实现信息的共享、规划设计的公共性，造成数据的重复建设、资源的严重浪费和规划设计方案的片面，而Web-GIS利用计算机网络技术解决了空间数据共享与互操作问题，使各职能部门实现了信息资源的共享，实现规划设计的公共参与。

（4）规划设计方案虚拟：虚拟GIS具有观察立体细节的能力，景观规划设计者通过虚拟GIS能观察斑块、廊道各层实际景观，估算可以容纳的生物量、光透射率情况等，结合GIS数据库实时对斑块与廊道定位，获得规划设计区域的三维图像。利用VR技术建立相应电脑模型，增强了三维GIS的功能，提高农田景观仿真与模拟精度。规划设计者可对农田景观规划设计进行身临其境的感受，由此做出正确评价和筛选，辅助进行形象思维和空间造型。

4.5.2.4 3S集成

目前3S的研究和应用正在向集成化发展。三种技术相互作用，取长补短，可以为农田景观规划、设计提供直接的数据服务，可以快速地追踪、观测、分析和模拟被观测对象的动态变化，并可高精度地定量描述这种变化。GPS获得的精确位置信息可以帮助遥感航空相片的几何校正和镶嵌；GPS技术和RS技术为GIS空间数据的实时动态更新提供了重要手段，而GIS的应用也提高了遥感的数据提取和分析能力。

如利用3S技术规划设计平整农田。首先，平地前按网格状采用GPS与全站仪（或遥感图像）完成田间地形测量，网格间距一般为5～10 m，得到田块内各测点处的相对高程。其次，将采集的数据输入到GIS系统，进行数据分析、平地设计，确定平地设计相对高程。原则是通过选择适当的平地设计高程，使得平地作业中的挖方量与填方量基本相等。第三，在田块适当位置处安装激光发射器，根据平地设计高程在田块内确定铲运机具刀口的起始位置点，固定该接收器位置，从平地起始位置点开始，由拖拉机牵引的铲运设备在田块内往复作业，挖高垫低，搬运土方，自动完成土地平整工作［119］。

什么是GIS的景观分析

我的专业学到了GIS

GIS景观分析通过GIS技术对地面景观的分析。GIS是地理信息系统 Geographic Information System, 简称 GIS 。简单的说就是利用航空航天技术对地理数据的处理和分析。

举个简单的例子，我想知道某地域的地理信息，如面积、高度、覆盖此地域是什么物体（比如是草原、森林、沙漠、海洋、还是城市等），都可以用飞机航拍或者卫星航拍的照片，利用专业软件（如ARCGIS）等进行分析。城市规划中经常利用GIS。

GIS在其他领域的应用也很广阔，这里就不做介绍。

GIS在生态规划中解决的主要问题是什么?

在生态旅游规划中的应用 (1)在生态旅游资源调查评价中的应用在生态旅游资源调查评价中，不可避免地要面临庞大的空间和属性数据以及复杂的数据分析，如果采用传统的手工方法，不仅费时费力,而且旅游资源的调查评价工作很难尽如人意。若依托GIS技术,建立生态旅游资源的调查评价空间数据库和属性数据库，不仅可以方便地查询、管理、更新、修改这些信息，实现各类地图的电子化，而且借用GIS强大的空间分析能力，还可以快捷、方便地完成研究区旅游资源调查评价的各项工作。（2）在生态旅游资源开发规划中的应用 在生态旅游资源开发规划中，GIS技术主要用于各种开发规划图件的编制。如金丽芳、刘雪萍等采用GIS在浙江仙居风景区以地形图为底图编制完成了风景区总体规划图、综合现状图、风景资源分布图、保护规划图、服务设施规划图、基础设施规划图、交通道路规划图、近期建设规划图、景观风貌图、绿化规划图、土地利用规划图以及风景区区位图等12张旅游资源开发规划图件。（3）在生态旅游区环境保护中的应用 生态旅游的发展促进了生态旅游资源的开发利用、社会经济的发展，但同时也因各种自然因素和人为因素，生态旅游资源遭受破坏、生态旅游区环境质量不断下降。如由于过量开采地下水，导致山西太原晋祠泉流量逐年减少，甚至断流。因此,很有必要利用GIS技术，分析影响生态旅游环境质量的因素，寻求相应的保护措施和最佳治理方案。 GIS在景观生态规划中的应用：（1）究景观生态系统及其空间格局 一方面，由于地理信息系统中贮存的有关底图文件数据,其加工功能强大，形成完善的人机对话系统，能快速、准确地对遥感图像进行有关处理；另一方面，地理信息系统中的专题信息和专家智慧能对遥感图像进行专题监督分类，其结果以计算机地图形式输出。（2）究景观生态系统的功能和动态 由于地理信息系统中贮存大量专题数据和丰富的程序、模型和方法，利有计算机、遥感等现代技术手段的支持，因而能采用多层次、多因子的区域综合和系统分析，既可以从时间与空间、质量与数量、内部与外部、静态与动态、自然人为等角度综合认识景观的结构和功能，从而进行景观功能模拟和动态预测。（3）进行景观生态设计和景观生态规划 在综合、系统地对景观结构、功能和动态研究之后,依靠地理信息系统中的专题研究模型，加上专家系统，首先对景观生态特征进行评价、然后根据具体的目的要求，产生其设计和规划模型。（4）研究全球性问题 景观生态学经过发展和完善、已经成为—门涉及生物圈，地理圈和智慧圈等领域、把人类和环境统一起来进行综合研究的新兴交叉学科。它力图为协调人类与景观的关系提供理论基础，对于这样一门全球性科学的研究，单一学科、传统手段与方法已无能为力，而GIS对此则大有可为：首先，有全球性的资源与环境大容量数据库；其次是综合了各有关学科专家的智慧；第三，有先进的信息网络支持,可将在物理上离散的各地数据库、模型库联系起来共享；第四，处理数据的速度相当快，能在自然过程的形成时间之内模拟各种可能出现的结果，并提出对策。

在园林景观设计中，如何使用GIS技术？

GIS技术结合园林景观设计其实就是从景观设计数据的采集、处理、空间分析（可以结合园林景观进行分析）、显示（结合景观设计用多种显示方式来表达，如：专题图、规划图、三维图、三维漫游场景等表达）等方面来进行结合。

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