一种基于GIS的景观视域分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于GIS的景观视域分析方法，包括以下步骤：步骤一、眺望对象的选择与处理；步骤二、对眺望对象进行可视范围量化；步骤三、对眺望对象进行最佳眺望距离量化；步骤四、对眺望对象进行最佳眺望方位量化；步骤五、对眺望对象进行景观视域格局量化。本发明专利技术的基于GIS的景观视域分析方法，从视觉感知的角度出发，提取出影响视觉感知的因素，包括可视范围、最佳眺望距离、最佳眺望方位三个方面，综合这三个因素进行叠加，可得到景观视域格局，通过数学模型对景观视域进行准确的定量分析，避免了人为判断对分析结果的影响，使得视域分析结果更加客观和科学。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及景观设计学、地理信息系统、城市规划、数学几何等领域，尤其涉及一种基于GIS的景观视域分析方法。
技术介绍
改革开放以来，中国的城市建设取得了举世瞩目的成就，被称为人类史上最大规模的“造城运动”。同时在城市快速发展中，由于片面追求规模和速度，忽视质量，也造成了许多城市病，例如生态环境受破坏、传统街区遭铲除、千城一面等问题。如何在规划设计中对原有的景观资源进行保护和利用，体现城市的独特风貌逐渐成为城市管理者和规划者的共识。城市景观规划从城市尺度上对各种景观要素进行协调和统合，把展现景观风貌的理念贯彻到规划和设计的各个环节和尺度中，同时从管控的角度来看，尽可能将城市景观的视觉感知转化为可量化的控制指标，实现景观感知的可控性。景观视域分析正是其中的重要方法。欧美发达国家在景观视域分析方面已经做出了相关的研究及实践。不过各国的分析方法均存在着不同程度的缺陷：1、大部分视域分析方法依靠观察、打分等人为评价方法，而不是建立数学模型进行计算，使视域分析方法缺乏客观性、科学性。2、建立视域分析模型的过程缺乏科学分析，眺望点和视线廊道凭经验确定或人为判断，造成了控制的不准确性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于GIS的景观视域分析方法，可以找出景观对象在城市中合适的视线廊道，为景观的眺望控制模型提供了数据基础，从而可以对景观对象提供视线上的保护，避免了城市的特色景观淹没r>于雨后春笋般崛起的高层建筑中的情况。本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：本专利技术的基于GIS的景观视域分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、眺望对象的选择与处理：首先在需要进行景观视域分析的片区内，根据重要性和影响力筛选出重要建筑和城市标志物，作为该片区的主要眺望对象，然后在GIS软件平台中，将眺望对象简化为在其空间内的一个点或多个点，并将其高度作为一个字段录入到对应的眺望对象的属性中；步骤二、对眺望对象进行可视范围量化：选定片区内一个眺望对象，利用通视性原理分析其与片区内其他主要眺望对象之间的空间位置的可视关系，得出该眺望对象在片区内可见的区域，从而得到可视范围图，在可视范围的区域内能够看到该眺望对象；步骤三、对眺望对象进行最佳眺望距离量化：已知该眺望对象的高度H(米)，取人的最佳垂直眺望角度α为15度，人的视角高度h为1.6米，设最佳眺望距离为d(米)，则可得到下述的公式：tanα＝(H－1.6)/d，由此可求得最佳眺望距离d，然后将得到的最佳眺望距离正负偏移50米得到最佳眺望距离带，再在GIS中，以该眺望对象为中心点，划定出环形的最佳眺望距离图，眺望价值以这个环形的区域内为最高；步骤四、对眺望对象进行最佳眺望方位量化：根据选取的眺望对象不同方位的景观价值设定其观赏的主要立面，在GIS线状栅格图中对该眺望对象的不同的立面覆盖的区域进行赋值，主要立面对应的区域的眺望价值最高，从而获得最佳眺望方位图。步骤五、对眺望对象进行景观视域格局量化：将所述步骤二中得到的可视范围图、所述步骤三种得到的最佳眺望距离图和所述步骤四中得到的最佳眺望方位图在GIS中叠加计算获得该眺望对象的景观视域格局图。所述步骤一中的片区的边长控制在0.8km-1km的范围内。所述步骤一中，若片区内场地较平坦，为简化计算模型，将所有分析对象置于同一水平面；若片区存在较明显的高差变化，则在眺望对象的属性中增加水平标高这个字段。所述步骤一中，对于单点形态的眺望对象，将其在一定尺度内简化为在其空间内的一个点；对于具有多点形态的大体量眺望对象，首先提取在其空间内的若干特征点，将这些特征点简化为一组点对象进行分析，并采集每个眺望对象的地形数据，实地校核所获取的地形数据与眺望对象的实际地形状况，对相关数据进行修正。所述步骤五中的景观视域格局图，由可视范围图、最佳眺望距离图、最佳眺望方位图叠加获得的三个区域重叠的部分的视域感知度最优；由最佳眺望距离图、最佳眺望方位图的其中之一和可视范围图叠加获得的两个区域重叠的部分的视域感知度其次；只有可视范围图显示的区域的视域感知度较差；由可视范围图、最佳眺望距离图、最佳眺望方位图叠加获得的没有区域重叠的部分的视域感知度最差。本专利技术的基于GIS的景观视域分析方法，从视觉感知的角度出发，提取出影响视觉感知的因素，包括可视范围、最佳眺望距离、最佳眺望方位三个方面，综合这三个因素进行叠加，可得到景观视域格局，通过景观视域格局来反映特定景观对象在一定区域内的视觉感知适宜度，可以找出关于特色景观的最佳眺望点，为景观眺望的控制找到了数据支撑；通过本专利技术可以找出景观对象在城市中合适的视线廊道，为景观的眺望控制模型提供了数据基础，从而可以对景观对象提供视线上的保护，避免了城市的特色景观淹没于雨后春笋般崛起的高层建筑中的情况。本专利技术建立了景观视域的数学模型，通过数学模型对景观视域进行准确的定量分析，避免了人为判断对分析结果的影响，使得视域分析结果更加客观和科学。附图说明图1为本专利技术实施例2的千灯湖片区图；图2为本专利技术实施例2的保利洲际酒店的可视范围图；图3为本专利技术实施例2的保利洲际酒店的最佳眺望距离图；图4为本专利技术实施例2的保利洲际酒店的最佳眺望方位图；图5为本专利技术实施例2的保利洲际酒店的景观视域图。具体实施方式实施例1本实施例所述的基于GIS的景观视域分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、眺望对象的选择与处理：首先在需要进行景观视域分析的片区内，根据重要性和影响力筛选出重要建筑和城市标志物，作为该片区的主要眺望对象，然后在GIS软件平台中，将眺望对象简化为在其空间内的一个点或多个点，并将其高度作为一个字段录入到对应的眺望对象的属性中；步骤二、对眺望对象进行可视范围量化：选定片区内一个眺望对象，利用通视性原理分析其与片区内其他主要眺望对象之间的空间位置的可视关系，得出该眺望对象在片区内可见的区域，从而得到可视范围图，在可视范围的区域内能够看到该眺望对象；步骤三、对眺望对象进行最佳眺望距离量化：已知该眺望对象的高度H(米)，取人的最佳垂直眺望角度α为15度，人的视角高度h为1.6米，设最佳眺望距离为d(米)，则可得到下述的公式：tanα＝(H－1.6)/d，由此可求得最佳眺望距离d，然后将得到的最佳眺望距离正负偏移50米得到最佳眺望距离带，再在GIS中，以该眺望对象为中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GIS的景观视域分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、眺望对象的选择与处理：首先在需要进行景观视域分析的片区内，根据重要性和影响力筛选出重要建筑和城市标志物，作为该片区的主要眺望对象，然后在GIS软件平台中，将眺望对象简化为在其空间内的一个点或多个点，并将其高度作为一个字段录入到对应的眺望对象的属性中；步骤二、对眺望对象进行可视范围量化：选定片区内一个眺望对象，利用通视性原理分析其与片区内其他主要眺望对象之间的空间位置的可视关系，得出该眺望对象在片区内可见的区域，从而得到可视范围图，在可视范围的区域内能够看到该眺望对象；步骤三、对眺望对象进行最佳眺望距离量化：已知该眺望对象的高度H(米)，取人的最佳垂直眺望角度α为15度，人的视角高度h为1.6米，设最佳眺望距离为d(米)，则可得到下述的公式：tanα＝(H－1.6)/d，由此可求得最佳眺望距离d，然后将得到的最佳眺望距离正负偏移50米得到最佳眺望距离带，再在GIS中，以该眺望对象为中心点，划定出环形的最佳眺望距离图，眺望价值以这个环形的区域内为最高；步骤四、对眺望对象进行最佳眺望方位量化：根据选取的眺望对象不同方位的景观价值设定其观赏的主要立面，在GIS线状栅格图中对该眺望对象的不同的立面覆盖的区域进行赋值，主要立面对应的区域的眺望价值最高，从而获得最佳眺望方位图。步骤五、对眺望对象进行景观视域格局量化：将所述步骤二中得到的可视范围图、所述步骤三种得到的最佳眺望距离图和所述步骤四中得到的最佳眺望方位图在GIS中叠加计算获得该眺望对象的景观视域格局图。...

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS的景观视域分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、眺望对象的选择与处理：
首先在需要进行景观视域分析的片区内，根据重要性和影响力筛选出重要
建筑和城市标志物，作为该片区的主要眺望对象，然后在GIS软件平台中，将
眺望对象简化为在其空间内的一个点或多个点，并将其高度作为一个字段录入
到对应的眺望对象的属性中；
步骤二、对眺望对象进行可视范围量化：
选定片区内一个眺望对象，利用通视性原理分析其与片区内其他主要眺望
对象之间的空间位置的可视关系，得出该眺望对象在片区内可见的区域，从而
得到可视范围图，在可视范围的区域内能够看到该眺望对象；
步骤三、对眺望对象进行最佳眺望距离量化：
已知该眺望对象的高度H(米)，取人的最佳垂直眺望角度α为15度，人
的视角高度h为1.6米，设最佳眺望距离为d(米)，则可得到下述的公式：tan
α＝(H－1.6)/d，由此可求得最佳眺望距离d，然后将得到的最佳眺望距离
正负偏移50米得到最佳眺望距离带，再在GIS中，以该眺望对象为中心点，划
定出环形的最佳眺望距离图，眺望价值以这个环形的区域内为最高；
步骤四、对眺望对象进行最佳眺望方位量化：
根据选取的眺望对象不同方位的景观价值设定其观赏的主要立面，在GIS
线状栅格图中对该眺望对象的不同的立面覆盖的区域进行赋值，主要立面对应
的区域的眺望价值最高，从而获得最佳眺望方位图。
步骤五、对眺望对象进行景观视域格局量化：
将所述步骤二中得到的可视范围图、所述步骤三种得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡峰，林本岳，姚睿，范京，邹楠，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44