基于GIS的场地分析

韩旭

摘要：场地分析场地设计的基础，是场地设计成功与否的关键所在。本文探讨了利用GIS技术进行场地分析的优势和应用。并利用一个案例说明利用GIS进行场地分析的过程和所达到的效果。

关键词：场地分析GIS应用

中图分类号：TU2

1场地分析与GIS的应用

1.1场地分析及现状

场地分析指对一块即将做规划设计的场地上的现状情况做出评价及分析，也常常用来指对景观规划设计场地的现状的各种影响因素进行评价及分析。

目前常规的场地分析过程完全基于设计者个人或群体完成，其分析成果的优劣很大程度上取决于设计者的专业经验及技能，带有很大的主观性，且处理数据效率低，不具备动态实时修正功能。

1.2利用GIS进行场地分析的优势

GIS是对空间数据进行输入、存储、检索运算、分析、建模、显示、输出的计算机系统，能及时、迅速、准确、完整地查询各种资料信息，实现图形与属性数据的空间查询、分析计算及编制专题地图等功能，并具有良好的兼容性和资源共享等优点。

通过实地调研收集来的大量信息、数据文件以不同的属性分栅格和矢量文件输人特定的地理信息系统软件中，再根据要分析的内容编制数学模型，或直接应用商业软件的插件模型进行场地分析，迅速得出令人信服的分析结果，并以图形图像的形式输出结果，显著提高分析的科学性和准确性。

1.3GIS在场地分析中的应用

GIS在场地分析中主要用于土地适宜性、地形地势、景观视线视域、城市绿地的服务半径和居民可达性这几方面的分析。

1.3.1土地适宜性分析

对土地适宜性的分析是定制一个区域的合理开发的前提，其核心是对自然、政治、经济、文化等要素进行定量的分析，GIS为场地的土地适宜性分析提供了科学便捷的定量分析平台。

1.3.2地形地势分析

地形地势分析是场地分析中的一项重要的工作，地形条件对规划布局、平面结构和空间布置有显著的影响。利用GIS软件绘制带有三维透视图的地形分析图，使地形的分析变得更容易。

1.3.3景观视线视域分析

视域分析在景观规划设计非常的重要，特别是在风景区、森林公园规划设计中景点的选取和布置中应用。使用ArcGIS 3D Analyst，可以从不同的视点观察表面，查询表面，确定从表面上某一点观察时其他地物的可见性，还可以将栅格和矢量数据贴在表面以创建一幅真实的透视图。

1.3.4城市绿地的服务半径和居民可达性分析

利用GIS的缓冲区功能，在分析对象周围绘制等距线。在等距线所包络的范围之内离开或到达分析对象的直线交通距离小于服务半径，在等距线包络区之外则大于服务半径。如果将这种基于矢量的分析方法改为基于栅格，则分析的结果是离开分析对象按一定距离递增的、连续的栅格。每个栅格的取值是离开分析对象的距离。可利用基于GIS的网络分析技术，产生受到道路走向、速度、交通管理限制的等时线。

2案例研究

在传统的城市建设中，城市公共建筑的选址大多凭借决策者的经验和喜好，这样的选址分析存在地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端，带来的结果往往是建设出一个使用率低下或者给城市带来交通、安全等困扰的失败公共建筑。

下面利用GIS技术在场地分析中的应用，以黄泥川地形为基础，拟规划一个以黄泥川周边自然秀美的湖光山色为依托的剧院，在规划中尝试采用GIS进行场地分析，选择出相对比较适合建设剧院的地点。

2.1场地现状

该场地位于大连市黄泥川村，老座山水库以北,前黄路与旅顺南路的交汇地，为山峦，峡谷和海洋等自然景观的交汇之处。

该场地以交通站和公交枢纽为核心，依托科研培训用地，形成了功能复合、规模适中的商业服务中心和居住组团。另有部分工业用地和公共开放空间贯穿其中。

2.2基于GIS技术的剧院选址具体实施过程

我们的目的就是在现有的环境和场地中找到适合建设剧院的区域。首先，将影响剧院选址的因素归纳为自然因素和社会因素。在此基础上分别在两类中找出可能影响剧院选址评价因子，最后利用GIS技术，并给出一定的筛选条件，先对每一个因子进行分析，再对各自分析结果进行叠加分析，最终选择出符合所有条件的结果，即比较适合作为建设剧院的用地范围。

2.2.1自然因素分析

由于该区域地形复杂多变，因此在该项目中场地的地形地势分析显得尤为重要。用GIS进行地形分析通常采用DEM（数字高程模型）分析法，利用它可以分析地形的坡度、坡向、高程、三维形态等。

高程分析图可以显示出基地高程变化情况、最大高程与最低高程部位及高程差。根据等高线图形，也可以判读地貌形态特征，量算各点的高程、坡向和坡度。图2-1是该场地的DEM(数字高程模型)图。

(1)坡度分析

在坡度较小的平坡地和缓坡地，地势较平坦而开阔，建筑布置比较自由，可以取得日照朝向和较好的景观视野，道路布置也可采用理想的布置形式。当坡度在20°以上时，地形起伏高差较大，山势变化无常，进行工程性建设就会受到较大限制，道路布置也受到限制，同时，山地区域的地质稳定性越差，水土流失的可能性就越大。利用GIS得到的坡度分析如图2-2所示，从图上可以看到，整个景区的西部和西南部的山体坡度较陡，而其他部位则较缓。

(2)坡向分析

坡向不同，其接受太阳辐射、日照长短均不相同，温度差异也很大。在土地利用的建设用地选址时，大多选择坡向向南、东南的地域，这些地域太阳光照充分，适宜修建服务性建筑设施。利用GIS得到的场地的坡向分析如图2-3，通过GIS坡向分析图可以分别把优势坡向提取出来做进一步的分析。北向坡、东北向坡、西北向坡、西向坡这些坡向里建筑及景观采光通风不占优势，在植物配置时宜采用喜阴植物。

(3)山影分析

山影分析可以分析出场地内包括场地周边在内的区域因为地形的高差所形成的投影对场地的影响，并且对实际地面进行逼真的立体显示，增强地面的起伏感。设计师可以制作不同太阳入射角阴影分析图，对规划中需要的太阳阴影分析提供巨大的帮助。利用GIS得到的山影分析如图2-4所示。

(4)自然因素叠加分析

叠加分析是将两幅地图的几何形状和属性组合在一起而生成输出地图，输出地图的几何形状或空间数据代表输入和叠加地图要素的几何学交集。在本案例中，对剧院建设地点给出一定的限制条件：如坡度选取<=20%的区域，坡向选取东南向，利用GIS叠加技术，既可以得到同时满足这些条件的范围。结果如图2-5黄色区域所示。

2.2.2社会因素分析

在本案例中，如何找到满足到达方便，远离污染源等条件的建设区域也是剧院选址需要考虑的问题。在ArcGIS中，可以利用缓冲区分析和叠加分析来找到符合特定条件的建设区域。

缓冲区分析指选中一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法。它在实际生活中应用广泛：如确定污染的区域，确定失火建筑所需的消防水管范围等。

在本案例中，根据实际需要，我们对适合剧场建设的区域制定各项距离限定：

a.离商业用地750m以内——足够的客源，方便顾客进行其他娱乐活动。

b.离主要交通要道150m以内——交通便利。

c.离公共绿地100m以内——环境优雅，空气清新。

d.离居住用地900m以内——方便居民欣赏艺术。

e.离工业用地350m以外——远离污染。

利用缓冲区工具依次得到商业中心缓冲区（图2-6），交通要道缓冲区（图2-7），绿地系统缓冲区（图2-8），居住用地缓冲区（图2-9），工业用地缓冲区（图2-10）。再次利用叠加工具求出同时满足5个条件的区域，如图2-11。

2.2.3自然因素与社会因素相叠加分析

最终，将自然因素和社会因素的结果再次进行叠加分析，得到图2-12。如图所示，同时满足所有条件的区域是浅颜色的部分，虽然不唯一，但是已经将适宜建设的区域大大的缩小，设计者可以根据实际情况和其他限制条件（如剧院占地面积等）对得到的区域再进行筛选，最终得到较为科学的剧院建设地点。

3结语

由这个案例可以看出，基于GIS技术的场地分析，体现了高效、精准、便捷的巨大优势。而且分析更加合理、更加科学、更加令人信服。我们坚信，随着3S的技术的飞速发展，G1S在规划设计领域的应用一定会得到不断的加强。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。