數字景觀技術在中國風景園林領域的研究前瞻

張婕瓊，劉藝

青島市建筑設計研究院集團股份有限公司

前言

隨著社會經濟快速發展，為更好地滿足公眾審美需求，提高獲得感、滿足感、幸福感，相關地區投入大量資源，進行風景園林景觀的規劃建設，旨在改善居住環境，增強區域競爭力[1]?？紤]到風景園林對于美觀性、實用性、經濟性的要求，越來越多的設計團隊，嘗試轉變設計方式，將數字景觀技術納入到設計活動中，通過技術升級，實現風景園林信息采集、監測、分析、模擬、創造、再現等環節的全方位整合，推動風景園林設計的數字化轉型。

一、數字景觀技術概述

梳理數字景觀技術基本原理，細化技術構成與使用場景，有助于設計人員形成正確的觀念認知，準確把握數字景觀技術應用要點，為后續其技術優勢發揮與應用。

數字景觀技術作為一種全新的技術模式，強調利用數字顯示技術、3D 技術結合傳統園藝、雕塑、水景等手法演示出來，形成一個可控的景觀空間。以計算機技術為平臺，通過GIS 技術、遙感技術、遙測技術、多媒體技術、信息技術、網絡技術、人工智能技術、虛擬現實技術、傳感技術全方位運用，搭建起數字化平臺，實現中風景園林設計的集約化、靈活化、高效化，推動設計流程有效整合。例如，在數字景觀技術支持下，設計人員能夠更加綜合全面地處置主體數據與客體數據，真正將風景園林融入到自然環境以及人為環境之中，體現風景園林整體美感，消除設計盲區[2]。對于數字景觀中的主體數據，主要來源于公眾對風景園林滿意度、期望值以及需求信息；對于數字景觀中的客體數據，主要來源于氣候、水文、植被、文化風俗等，如圖1 所示。

圖1 數字景觀技術構成示意圖

依托數字景觀技術的聯動，設計人員可以更好地將人類行為活動、風景園林空間形態與生態與設計實踐聯合起來，實現風景園林要素更好地滿足公眾心理訴求。通過對主體數據和客體數據開展綜合性評估分析，設計人員可以在短時間內，掌握風景園林設計基礎性要求，明確風景園林設計關鍵環節，為后續規劃設計工作高質量開展奠定堅實基礎。

二、數字景觀技術對中國風景園林領域作用

數字景觀技術技術優勢明顯，對中國風景園林設計成效有著最為直接點影響。全方位總結過往經驗，推動原有思維方式與工作理念的深刻轉換，使數字景觀技術合理化、高效化應用。

（一）實現景觀設計模擬的可視化

數字景觀技術在中國風景園林中的應用，有效延伸了景觀設計的時間跨度，在計算機技術和數學模型的支持下，充分運用景觀現象發展變化規律，模擬不同時間節點園林景觀特點、變化過程，以此為契機，摸索風景園林景觀變化規律，科學預測發展變化趨勢，實現園林景觀設計結果的模擬化，輔助設計團隊、施工企業以及業主單位進行設計決策，增強園林風景項目參與主體之間的協作聯動能力[3]。例如，部分設計團利用元胞自動機、馬爾科夫模型、神經網絡模型對環境生態等復雜設計參數進行模擬，從而將不同的設計參與，以更為直觀、更為全面的方式呈現出來，便于風景園林項目有關參與主體，可以從各自專業領域出發，評估景觀設計方案的可行性，為后續開發建設、保養維護等工作的有序開展奠定堅實基礎。

（二）實現景觀設計場景的可視化

數字景觀技術在虛擬現實技術的輔助下，可以更為清晰表達出風景園林設計意圖，實現設計元素充分運用以及設計語言的延續，形成更具地方特色的風景園林。具體來看，設計人員通過建模和渲染工具的使用，將傳統平面圖、鳥瞰圖設計場景表達方式轉化為立體式的呈現，并且能夠根據設計人員的基本要求，進行設計場景分割，實現細節化和整體化的全局性把握，從而降低設計人員工作強度，在較短時間內，可以針對性調整風景園林景觀設計方案，實現園林風景的科學設置。

（三）實現景觀設計參與的可視化

數字景觀技術打破了傳統園林景觀設計局限，將更多主體納入到設計活動中，通過多種力量有效參與，最大程度地保證景觀設計方案可行性與適應性。從實際情況來看，數字景觀技術應用過程中，設計人員通過使用GIS分析評估工具、數理統計模型等，不斷拓寬設計渠道，以此為契機，優化設計體系，完善設計機制，更好地服務于園林景觀設計工作。具體來看，風景園林設計往往涉及多不同領域，為確保設計水平，排除干擾因素影響，設計人員在風景園林設計之前，借助數理統計分析的方式，針對性地進行主成分分析、層次分析、系統聚類分析、回歸分析、方差分析，借助數學模型的加入，輔助設計人員更好地處理風景園林設計方案中自然要素與人文要素相互關系，完成兼容性判定，確保風景園林設計語言的連續性、連貫性、一致，不斷提升風景園林景觀的審美效果。

三、數字景觀技術在中國風景園林中應用路徑

數字景觀技術在中國風景園林中的應用，要求設計人員發揮主觀能動性，遵循技術規律，通過系列方法舉措，持續推動數字景觀技術的深度運用。

（一）實現風景設計思路快速調整

數字景觀技術作為全新的風景園林設計方法、設計思路以及設計要求，在整個設計過程中，為確保其技術優勢發揮，有效拓寬使用場景，設計人員應當率先做好觀念認知的調整，全方位理解數字景觀技術的技術特性，立足風景園林設計對象和設計要求，進行二者的有效融合，進而加速設計機制全方位轉型。具體來看，設計人員在數字景觀技術應用過程中，一方面要做好案例分析，從理論層面，明確數字景觀技術對風景園林設計帶來的革命性改變，有意識地進行工作重心的調整，更加主動地進行數字景觀技術的運用，驅動原有工作方式轉型升級[4]。另一方面設計人員要做好經驗積累與技能更新，積極參與各項培訓活動，主動進行實踐經驗總結，通過這種方式方法，增強設計人員對數字景觀技術熟悉程度，掌握數字景觀技術應用技巧，更加科學地將數字景觀技術融入風景園林設計活動中，實現GIS 技術、虛擬現實技術等系列手段有效運用。

（二）實現風景園林數據量化分析

為最大程度地提升風景園林設計方案的兼容性，更好地協同園林景觀的開發成本、維護支出以及美觀屬性，設計人員在景觀設計周期內，要充分掌握各類數據，詳細論證風景園林設計方案可行性，實現風景園林的量化設計。在較長一段時間內，設計團隊在風景園林設計中，主要依靠實地調研、人工勘測的方式，掌握相關區域自然環境有關數據，但這種數據采集方式，有著較強主觀性，數據結果容易受到個人情感因素影響，在很大程度上，影響了風景園林設計的量化分析能力，無形之中，造成了設計誤區，降低了風景園林設計方案與區域自然環境、人文環境的兼容程度[5]。為應對上述情況，確保風景園林設計的量化處理能力，設計人員在數據采集環節，充分利用數字景觀技術，完成風景園林設計數據的定向采集。具體來看，設計人員通過GIS 技術、機載激光雷達技術、無人機技術、遙感技術，對目標區域的地形、地質、水文、植被、人口密度等基礎性數據進行采集，如圖2 所示。

圖2 風景園林數據采集表格

整個風景園林設計過程中，設計人員借助大數據技術、數字信息技術、媒介景觀技術、數據輸入技術、三維模型等系列手段，更好地增強風景園林數據獲取能力，輔助設計人員修正設計方案，根據地形、地質、植被等元素，調整風景園林設計方案，增強數據獲取與處置能力。同時與傳統的調研獲取數據相比，設計人員通過多元化技術舉措，在計算機軟件、系統算法支持下，穩步提升空間質量評價能力，為后續景觀規劃、景觀選址等活動高質量開展提供數據支持。為量化公眾對風景園林的心理感受，設計人員利用虛擬現實技術，分析公眾情緒反應，圍繞情緒特征，對風景園林設計方案作出調整。具體來看，借助VR 技術、增強現實技術，在風景園林設計方案與公眾之間可以更好地進行互動。技術具體應用環節，設計人員通過數字建模技術、三維掃描儀和全息相機，打造完整的數字模型，將風景園林設計方案真實性與有效性更為全方位呈現出來。公眾在感受風景園林設計方案的基礎上，提出可行性意見或建議，設計人員在獲取公眾心理感受后，可以針對性的對設計方案的細節作出調整，持續增強風景園林設計水平。

（三）實現風景設計方法改進創新

風景園林景觀設計環節，設計人員要充分運用技術手段，改進創新設計方案。例如，設計團隊利用虛擬現實技術，對各項風景園林設計數據作出采集、獲取以及共享，通過設計信息采集，輔助設計工作有序開展，如圖3所示。

圖3 園林風景設計要素分布空間

借助對空間要素、環境要素、文化要素的科學化應用，風景園林設計更為高效，更好地貼合公眾審美需求。

四、數字景觀技術在中國風景園林領域的發展趨勢

為更好地推動數字景觀技術優勢，推動技術優勢向設計優勢、實踐優勢的快速轉換。設計人員立足風景園林領域變化趨勢，積極探討數字景觀技術的發展前景，旨在把握數字景觀技術發展趨勢，實現風景園林設計機制有效布局。

經過技術的成熟以及經驗的積累，數字景觀技術表現出更強的融入性、更大的可行性、更好的實用性，充分滿足現階段中國風景園林設計要求。具體來看，數字景觀技術在發展過程中，要注重發掘技術要素，降低技術應用時間成本，設計團隊在整個技術開發、應用過程中，要確保數字景觀技術有著更好地融入性，可以最大程度地增強風景園林設計效能。同時，中國風景園林涵蓋多個領域，為保證數字景觀技術應用水平，需要通過合理的技術布局，管控技術使用難度，不斷增強技術實用性，實現數字景觀技術合理化運用。

5.結語

數字景觀技術作為中國風景園林設計規劃的輔助工具，不僅豐富了設計方法，優化了設計路徑，還極大拓寬了設計眼界，設計人員可以將更多藝術風格、更多的審美訴求與更多的風景要素進行匹配，形成最優化的中國風景園林設計方案。