2015第二届数字景观国际研讨会会议报道(青年学者专场)

by and Oct 31, 2015
by 彭琳 and 李纯 Oct 31, 2015

本届数字景观国际研讨会专门设置了青年学者专场,为青年学者“发声”提供机会。本次青年学者专场共有8位来自各校的青年教师和学生进行报告。

 

参数化风景环境道路选线研究

袁旸洋(东南大学建筑学院风景园林专业在读博士研究生)

一、参数化简介

参数化研究从20世纪便已开始。一提到参数化,大家首先想到的是扎哈、盖里亦或是马岩松,参数化本质上是找到一种关系或者规则。在建筑学领域,参数化设计重在表达形体的生成和空间形态的模拟及描述。

参数化模型的构建由关系、参变量、参数模型三个关键词构成。参数化设计又分为关系构建、模型生成、设计生成这三个方面。

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二、道路选线述要

风景区的道路选线需要满足方便可靠的基本要求,适合风景区的特点。风景环境的道路选线需要综合研究地形、植被、水体等多种因素,并满足生态、工程量、功能、审美等多项要求,是一项多目标的系统性工程。

手工选线的方法不仅需要设计人员具有丰富的实践经验及技术水平,且费时费力,对选线的经济及合理性也只能通过主观经验形成模糊的判断。同一条件下,往往随设计人员的经验、水平与手法不同,其结论具有或然性。自动化选线方法运用DTM,高效操作且具有精确性。自动化选线的优势在于满足在土方、纵坡、线性等基本要求下通过评价将影响选线的各种因子转换为基本“成本”地图,操作简便、模型简单。

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三、基于GIS的道路选线算法

道路选线的算法共有三种基本的模式分别为成本距离算法、路径距离算法、成本路径算法。其中路径距离算法适合考虑更为复杂的因素,更适合于风景环境的道路选线,而成本路径算法是GIS中基于成本的“最短路径”。

四、道路选线的模型构建

分为影响因子的判定、因子权重的判定、因子的叠加分析三个过程。

最优路线的生成是多点同时运算,项目的个数决定了路径生成的数量。现有计算方式与条件下通过算法输出的选线路径,难以完全满足最终的路网形态要求。因此,需进行人工的筛选及优化,剔除多余路径,优化线型。最终的选线路径为道路的中心线。

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基于GIS的山西省晋中百草坡森林植物园林地恢复虚拟场景构建

王鑫(北京林业大学园林学院园林设计教研室讲师)

我会由研究的流程逐一向大家介绍。研究问题的提出:在城市的发展中产生了一部分废弃用地,很多时候我们会采用植被恢复技术,在此基础上进行公园的规划设计。实际操作起来常常会遇到这样的问题:决策者并不清楚,大规模的植被恢复最终会给场地带来什么样的情况。虚拟场景的构建就是搭建和决策者之间的平台,最终使得决策者接纳设计。

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首先用GIS进行场地模型的构建,场地呈现黄土高原的冲击地貌的形态,靠近城市的主干道。之后便是建立森林群落的恢复过程的模型。其中用到了五种建模方式分别为:量化评价模型、系统模型、形态模型、景观视觉模型、生态规划模型。

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之后进入到数据处理的流程,场地基础数据中包含植被、树种、地形水文条件等数据,通过建立系统模型达到林地恢复仿真的目的,也可以用DEM建模进而得到林地恢复虚拟场景模型。建立系统模型需键入群落生长过程、群落构成数据组成的数据库。

由法国开发的AMAP数据库中的植物生长模型通过植物模拟生长过程、植被模式随机生成并由模式分析结合空间情况,建立林地虚拟场景模型、植物生长聚类分析。最后把经过分区后的植物模型导入GIS,依据植物不同的生长时间进行虚拟场景的建立和趋势仿真。

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空间句法理论在城市公园空间管理中的应用

翟宇佳(同济大学建筑与城市规划学院景观学系助理教授)

对于ER空间特征能否被定量测量这一问题,体验性景观理论认为特定的空间布局可以促进更多的社会交往,激发深层的心理反应,为使用者带来益处。空间句法理论来源于建筑空间的理论。建筑空间特征可以从两方面探讨,包括单一空间的空间特征与多个空间之间的空间组织关系。现有的多个空间的组织关系的研究涉及到空间序列、时间变化、情感变化以及基于线性的关系和人的路径研究。

空间句法理论将多个空间的空间组织关系拓展到网络分析。1984年Hiller and Hanson首次强调空间的拓扑关系。他认为空间是一个系统,空间组织关系指一系列关系的总和,其中每一个独立关系都是由特定的要素和系统内其他所有要素的关系决定的,例如人在空间系统中的关系。至于我们怎样抽象表达空间呢?所有的景观序列都是视觉上的关系,空间句法理论研究的就是视线对我们行为的影响。空间可以看成线与珠子的串联。线指的是空间在一个维度上的延伸,珠指的是空间在两个维度上的延伸。

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空间句法理论使用轴线和凸边形表达空间的一维和二维延伸。用凸边形和轴线绘制,并用颜色表示可以抽象建筑空间,这样的方法可以扩展到景观领域。为了空间组织的抽象表达,我们分解了小的Steps用于量化包括相连、连接度、控制度、整合度等。

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空间句法理论在建筑设计中的理论已经较为成熟了,在城市设计中也有一定的应用,比如历史街区的分析、小区可达性的分析。在国外也应用于环境行为学的研究。

就目前的研究情况而言,空间句法理论在城市公园中应用不广泛,理论也未能成系统。我在城市公园的空间组织关系与游人使用做了一些实证的研究,得到了一些规律:连通度、整合度高的人流高,适合布局使用率高的重要设施;可达性低的限定空间需创立连接关系,以免发生犯罪和不文明行为。

 

清华 – AA景观都市主义课程设计中的三种数字图解

曹凯中(清华大学建筑学院景观学系在读博士)

大家好!首先我来给大家介绍一下清华大学景观系在数字景观中研究的两个大的方向,一个是基于GIS的大尺度区域规划研究,目前由杨锐老师牵头;另一个是景观生成方面的小尺度研究,由朱育帆老师带领。

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关于景观都市主义大家都知道,基本的要义就是景观代替建筑,成为城市设计的基本单元这样的定义有一定的缺陷,后来也有了一些修改这里就不再赘述。我们发现景观都市主义的理论更适合于北京郊区因此我们的课程设计也以北京郊区的生态问题作为切入点进行研究。

我们研究的方法论就是indexing、prototype和meshing。

我参加的设计组位于北京的亦庄,这是一个工业用地多、居住人口少是北京雨水量汇集的区域,工业污水侵蚀地表的现象在夏季尤为明显。由此得到了第一种图解也就是对场地信息的图解indexing,确定场地内找到关键变量通过高差叠加得到污水地表径流汇集、演变,得出重点区域,得出水的关系和场地的关系,进一步得到整个场地中受污染较为严重的区域。

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第二种图解即对原型的设定prototype,通过设定一种可以解决核心问题的原型来最大程度上场地中的现有矛盾。原型自我演化解决核心问题满足其他功能。原型的演化基于grasshopper软件平台进行参数化设计。

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第三种图解是网状发展meshing,分为三个阶段,分别是多因子拆解、不同因子的权重叠加;初级模型嵌套和现实化操作。

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基于GIS最小成本分析的威海市域生物廊道网络识别与保护

彭琳(清华大学建筑学院景观学系在读博士)

一、研究背景

全球物种多样性的降低,让我们认识到,动物栖息地的减少和破碎是生物多样性降低的主要原因之一。早在20世纪70年代,生态学家发现物种迁移对于斑块内的物种数量估算有很大影响,不仅取决于物种自身特性也取决于景观结构的影响。现如今景观连接度保护和破碎化成为了景观生态学领域和风景园林学领域的热点话题。很多学者提出了生态廊道的构建与保护思路,但是对廊道的研究重点在于形态上的廊道而功能上的廊道的研究很少涉及。

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二、研究的分析技术

分为基于生物的统计学与基于地理信息系统的成本分析两种。

三、研究区概况

威海湿地五千多公顷,地形属于地势起伏的波状丘陵区域,地理特性上看来也适合廊道网络的构建。从现状看来,威海市符合如下的地理特性:

  1. 植被破碎林立。
  2. 城市扩展快。

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四、研究的方法和过程

首先是基础数据的收集包括RM、DEM数据和道路数据。然后是物种的选取:豹猫,把豹猫作为地区适宜性的评价指标。之后是生境的适宜性分析、“源”斑块的识别。最后是成本底图的制作,用单因子成本叠加得到综合成本的分析图。

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五、识别结果与保护建议

  1. 廊道网络构建:基于成本分析图,计算最小成本路径和最小成本廊道。至于廊道的宽度,分成了两个层次,分别为基础廊道(1km)和理想廊道(2km),具体采用哪类宽度取决于政府的能力。
  2. 城镇建设用地影响分析与廊道保护:与建设用地叠加,得出冲突地。
  3. 污染源影响分析与廊道保护:通过污染源的叠加,优先检测和调查位于污染源中的绿地,从而对治理工作提出指导意见。

六、结论与讨论

在研究过程中GIS的辅助作用,成本因子的选择、赋值是基于经验来决策的,具有一定的主观因素,势必会影响结果。未来GIS更多体现在多情景模拟功能和模型驱动之间的交互,从而优化决策。

 

生产设计思维模型与数字链建造

季云竹(东南大学建筑学院景观学系在读硕士)

数字技术在建筑领域的见解不仅仅关于建筑的形式还应该深入到设计的具体过程中。操作起来,分成生成设计、数控建造(加工工艺)这两个方面整合成数字链。生成设计是基于演化模型从自上而下的过程进行,它拥有多级反馈机制的系统和模式系统。

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运用演化模型,赋值古村落。我们选择了与世界文化遗产一河之隔的际村。选择场和量的数理方法作为控制村镇肌理生成规则之一。在得到地块的朝向后,使得每个地块和整体地块同步演化即向规则化一起演化。从传统徽州民居中提取模式化特征,得到拓扑结构大多能体现出模式识别的内容。

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生产设计的编码成建造,制定同一规则。而数字链将结果落地。如南京青奥街表皮建筑,基于图像映射,而数据各部却相当严谨。这就是数字链技术在实践中的应用。东南大学大四学生课设的建造,用CNC加工进行数字化建构,再使用悬列线三维成体,高效、严谨的建造模型体现了数字链建造的优势。

生成设计与数字连的展望与总结: 数字链系统将艺术科学结合,释放了技术的潜能。再在设计中引入算法模型,将理性的模型转换成感性的设计。

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城市大型自然绿地景观空间视觉分析方法

张冠亭(东南大学建筑学院景观学系在读博士)

一、背景

城市大型自然山林地在提升城市景观质量、城市形象特色等方面有重要的价值。山林地是城市的重要活动场所和无法忽视的体量。

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二、研究框架

GIS城市数字三维模型的构建,二维空间可视域的分析及三维空间可视点集的分析。以南京紫金山及其西部的城市环境为例,南京老城的东北部。研究了四条城市干道——新模范马路、湖南路、中山北路和中央路。从城市高程模型的可视域分析,把分析结果进一步提取到可视程度。空间可视点分析包括可视频数和被视频数,提取评价因子包括道路可视频数和山体被视频数及道路景观可辨识度最终将紫金山的视觉敏感度分级。

三、总结

可视域分析和空间可视点分析是循序渐进的关系。通过视线进行更深入的空间分析,完成山体空间的可视点分析。分析的结果直观、客观。

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Autodesk Civil 3D在河道修复工程设计中的应用

王雨晨(东南大学建筑学院景观学系在读硕士)

一、数字化设计

城市河道是城市生态系统的重要部分是保护生物多样性的重要场所,Civil3D技术对完成地形模型和数字量化的分析有很强的能力,在风景园林中的应用尚处于初级阶段。运用Civil3D技术进行河道的客观评价、完善并深化河道的生态修复与工程设计是研究的重点。

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二、项目情况

场地位于德国南部施瓦本山区,目前的水文地质条件良好,我们要做的就是优化场地的植被水文条件。

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首先绘制场地草图再用Civil3D技术绘制河道地形模型,这其中利用了软件的放坡功能。Civil3D软件非常方便,我们可以使用txt格式的数据,通过导入二维地形数据形成三维地形模型。按照距离、坡度放到原场地模型中。土方量计算有两种方法分别是DTM法,即运用Civil3D中的工具计算土方量,这种方法的特点是快速且精度低。平均断面法可以绘制横断面线,生成所有的断面。根据绘制的剖面进行高程、坡度分析,针对不同的坡度采用不同的景观表现方式,植被模式,挡墙形式。

三、总结

Civil3D技术在直观展示设计成果、地形模型的修改等方面具有很大的优势,在景观工程设计中有很广阔的应用前景。



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彭琳

彭琳,YouthLA志愿者,清华大学建筑学院景观学系博士生。硕士期间曾参加千叶大学与清华大学双硕士学位联合培养项目,获得清华大学和日本千叶大学双硕士学位。博士期间曾在美国德州大学奥斯汀分校留学。研究方向为风景遗产保护与风景区规划设计。

李纯

李纯,YouthLA志愿者,南京林业大学园林专业本科生,拟研究方向:城市绿地环境规划与设计、近代园林历史与理论。兴趣爱好:昆曲、古琴。

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彭琳,YouthLA志愿者,清华大学建筑学院景观学系博士生。硕士期间曾参加千叶大学与清华大学双硕士学位联合培养项目,获得清华大学和日本千叶大学双硕士学位。博士期间曾在美国德州大学奥斯汀分校留学。研究方向为风景遗产保护与风景区规划设计。

李纯

李纯,YouthLA志愿者,南京林业大学园林专业本科生,拟研究方向:城市绿地环境规划与设计、近代园林历史与理论。兴趣爱好:昆曲、古琴。

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