許玙可

（西南科技大學(xué)，綿陽 621010）

1 前言

隨著城市化進(jìn)程的加速和人們對美好生活需求的提高，風(fēng)景園林作為城市綠化建設(shè)的重要組成部分，其設(shè)計要求也越來越高。傳統(tǒng)的風(fēng)景園林設(shè)計方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代城市發(fā)展的需求，而數(shù)字景觀作為一種新型的設(shè)計方法，能夠更好地滿足現(xiàn)代風(fēng)景園林設(shè)計的多樣性和復(fù)雜性[1]。數(shù)字景觀在風(fēng)景園林中的應(yīng)用不僅可以提高設(shè)計的效率和質(zhì)量，還可以為園林的生態(tài)設(shè)計提供更多的可能性。因此，探討數(shù)字景觀在風(fēng)景園林中生態(tài)設(shè)計方法的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

2 數(shù)字景觀的概念和特點

2.1 數(shù)字景觀的概念

數(shù)字景觀是將計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等新興技術(shù)手段應(yīng)用于城市景觀設(shè)計中，以數(shù)字方式構(gòu)建的一個虛擬城市空間環(huán)境，該空間環(huán)境中的所有物體都是可以被數(shù)字化、虛擬化的，包括建筑物、道路、植被等。數(shù)字景觀不僅能夠還原真實世界，還能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬城市景觀與真實城市景觀的融合，達(dá)到與真實世界一樣的效果。數(shù)字景觀通常包含以下幾個部分：數(shù)字城市模型；虛擬城市；數(shù)字化三維景觀。

在數(shù)字景觀中，地形是虛擬世界中最重要的組成部分。數(shù)字景觀設(shè)計中所采用的地形建模方法一般有3種：基于DEM 數(shù)據(jù)的地形建模方法、基于無人機傾斜攝影測量數(shù)據(jù)的地形建模方法以及基于激光掃描數(shù)據(jù)的地形建模方法。數(shù)字化三維景觀可以精確地反映出地形地貌特征，而且可以模擬出復(fù)雜多變的地表形態(tài)，并根據(jù)這些形態(tài)生成各種不同類型的數(shù)字景觀[2]。

數(shù)字景觀相較于傳統(tǒng)景觀設(shè)計方法而言具有以下幾點優(yōu)勢：能夠?qū)崿F(xiàn)城市中所有物體的數(shù)字化建模；能夠?qū)崿F(xiàn)城市中所有物體的三維模擬；能夠?qū)崿F(xiàn)城市中所有物體的多角度觀看；可以對城市進(jìn)行更加全面和真實的模擬和分析。因此，數(shù)字景觀在風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計方法中發(fā)揮著重要作用。

2.2 數(shù)字景觀的特點

2.2.1 虛擬性

數(shù)字景觀是基于數(shù)字化技術(shù)的新型景觀設(shè)計技術(shù)，具有較強的虛擬性，主要是將大量的數(shù)字圖像進(jìn)行處理和分析，在計算機中對其進(jìn)行模擬、還原和展示，使其具有逼真的視覺效果和形象。與傳統(tǒng)的景觀設(shè)計相比，數(shù)字景觀在設(shè)計中具有很強的虛擬性。

2.2.2 交互性

數(shù)字景觀的交互性主要體現(xiàn)在兩方面：一是增強了景觀的交互性，傳統(tǒng)的設(shè)計模式主要是通過實物模型進(jìn)行設(shè)計，但是這種方法很難將數(shù)字景觀的優(yōu)勢發(fā)揮出來，也難以滿足不同受眾群體對景觀的需求[3]。數(shù)字景觀可以通過三維建模將設(shè)計效果呈現(xiàn)出來，可以讓受眾參與其中，在實際操作過程中可以提高受眾對設(shè)計效果的體驗感，從而增強了受眾對數(shù)字景觀設(shè)計的認(rèn)可度和參與度。二是提高了設(shè)計效率。數(shù)字景觀通過三維建模、渲染等技術(shù)來實現(xiàn)虛擬環(huán)境的構(gòu)建，將虛擬環(huán)境中所展現(xiàn)出的視覺效果呈現(xiàn)出來，并結(jié)合空間分析以及用戶體驗等方面來優(yōu)化設(shè)計方案，可以有效提高設(shè)計效率，而且能夠為設(shè)計者提供更加直觀和立體的空間感知體驗。

2.2.3 可視化

一是能夠為城市設(shè)計提供更直觀的規(guī)劃方案，通過對數(shù)字化信息進(jìn)行分析，能夠形成更加準(zhǔn)確的設(shè)計方案，例如利用GIS（地理信息系統(tǒng)）對城市的規(guī)劃方案進(jìn)行分析，能夠得出較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。二是能夠為城市設(shè)計提供更好的設(shè)計方案，數(shù)字景觀可視化能夠通過三維立體模型以及空間結(jié)構(gòu)圖對城市進(jìn)行模擬和分析，可以利用計算機技術(shù)將景觀模型與周圍環(huán)境進(jìn)行融合，形成更加合理的景觀效果。

2.2.4 智能化

數(shù)字景觀系統(tǒng)是一種復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，由地形數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)字地形處理子系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)構(gòu)成，這些子系統(tǒng)可以獨立運行，也可以結(jié)合在一起。如果將各個子系統(tǒng)進(jìn)行有機融合，則可以發(fā)揮出更強的作用。在對其進(jìn)行智能化設(shè)計時，需要結(jié)合使用者的需求和想法，對系統(tǒng)的功能和使用方式進(jìn)行合理設(shè)置。對于使用者而言，想要獲取想要的信息時，需要將其輸入到相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)中，運行需要遵循一定規(guī)則。在智能化設(shè)計過程中需要充分考慮到各個子系統(tǒng)之間存在的關(guān)聯(lián)性和相互作用關(guān)系，只有充分考慮到各子系統(tǒng)之間存在的關(guān)聯(lián)性和相互作用關(guān)系后再對其進(jìn)行智能化設(shè)計時才能保證數(shù)字景觀運行效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

3 數(shù)字景觀在風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 提高設(shè)計效率

3.1.1 能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)景園林設(shè)計方案的優(yōu)化

傳統(tǒng)的設(shè)計方法，往往是以主觀經(jīng)驗為主，對環(huán)境問題和生態(tài)問題進(jìn)行判斷，然后提出設(shè)計方案。這種方法往往存在一些局限性，在設(shè)計方案中，會存在很多不合理的地方。而數(shù)字景觀能夠進(jìn)行及時反饋，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不斷地對風(fēng)景園林方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

3.1.2 能夠為風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持

傳統(tǒng)的風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計方法往往需要通過現(xiàn)場勘測、收集資料、分析研究等方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析。這種方法耗時長、成本高，同時也很難保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而數(shù)字景觀技術(shù)可以對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理處理和分析，通過數(shù)字模擬來輔助設(shè)計方案的制定。

3.1.3 能夠提高風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計工作效率

傳統(tǒng)的風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計工作通常由幾個人共同完成，需要進(jìn)行大量的計算、繪圖等工作。而數(shù)字景觀技術(shù)的應(yīng)用可以大幅降低這種工作強度和難度。在對風(fēng)景園林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析時，可以利用計算機來代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中手工操作的步驟，不僅節(jié)省了大量人力和時間，而且可以提高工作效率和準(zhǔn)確性。

3.1.4 能夠節(jié)約成本，提高設(shè)計質(zhì)量

在傳統(tǒng)風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計過程中，主要是采用手工繪制圖紙的方法來進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)分析和布局規(guī)劃。而數(shù)字景觀技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地降低設(shè)計成本和設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率和準(zhǔn)確性。

3.1.5 能夠降低風(fēng)景園林生態(tài)系統(tǒng)破壞風(fēng)險

在對風(fēng)景園林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時，除了要考慮生態(tài)環(huán)境問題外，還要考慮到植物等其他因素對自然環(huán)境的影響。傳統(tǒng)方法在實際應(yīng)用中還存在一些局限性和缺陷。而數(shù)字景觀技術(shù)則可以將自然環(huán)境與人類活動緊密結(jié)合起來進(jìn)行研究和分析。

3.1.6 能夠保證生態(tài)設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性、可行性

在風(fēng)景園林生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計過程中，由于受到很多因素的影響，使得生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性無法得到保障。因此，在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃時，要將其放在優(yōu)先考慮的位置上來進(jìn)行考慮和分析。傳統(tǒng)方法在實際應(yīng)用中會受到很多因素的制約和影響，導(dǎo)致風(fēng)景園林生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方案存在很多不確定性因素，無法保證其科學(xué)性、合理性、可行性。而數(shù)字景觀技術(shù)則可以在一定程度上保證生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方案的科學(xué)性、合理性、可行性。

3.2 可視化效果好

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字景觀可以為風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計提供更加全面的數(shù)據(jù)信息和更加精準(zhǔn)的決策依據(jù)，數(shù)字技術(shù)與風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計相結(jié)合成為一種必然趨勢。

數(shù)字景觀是計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等的有機結(jié)合。數(shù)字景觀以其獨特的優(yōu)勢和特點，在風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計中發(fā)揮著越來越重要的作用，具有良好的可視化效果。數(shù)字景觀可以快速地反映風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計的規(guī)劃、施工和維護(hù)過程，方便人們對整個方案進(jìn)行快速直觀的觀察。

3.3 可持續(xù)性強

3.3.1 資源優(yōu)化與節(jié)約

數(shù)字景觀設(shè)計通過精確的數(shù)據(jù)分析，不僅可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，達(dá)到節(jié)約的目的，還可以通過精確的計算，減少材料的使用，從而降低對環(huán)境的影響。例如，在植被設(shè)計中，數(shù)字景觀可以通過對當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥?、降雨等?shù)據(jù)的分析，選擇最適合的植物種類和配置方式，避免了盲目種植導(dǎo)致的資源浪費。

3.3.2 生態(tài)修復(fù)與保護(hù)

數(shù)字景觀設(shè)計一方面可以通過對生物多樣性的研究，制定出保護(hù)生物棲息地的方案，從而保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性，例如，通過模擬水流對土壤的侵蝕情況，可以找出水土流失的根源，從而制定出有效的水土保持措施。另一方面通過對生態(tài)系統(tǒng)的模擬和分析，找出生態(tài)系統(tǒng)存在的問題，提出針對性的修復(fù)和保護(hù)方案。

3.3.3 長期監(jiān)控與管理

數(shù)字景觀設(shè)計可以通過智能化技術(shù)實現(xiàn)對風(fēng)景園林的長期監(jiān)控和管理。例如，通過安裝傳感器和監(jiān)控設(shè)備，可以實時監(jiān)測土壤濕度、植物生長情況、人流分布等數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。這種長期監(jiān)控和管理的方式，不僅可以提高風(fēng)景園林的管理效率，還可以及時發(fā)現(xiàn)和處理環(huán)境問題，保障園林的可持續(xù)性發(fā)展。

3.3.4 教育與宣傳

一是可以通過可視化和交互性等技術(shù)手段，提高公眾對風(fēng)景園林生態(tài)價值的認(rèn)識和關(guān)注度，例如，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以讓游客親身體驗到風(fēng)景園林的生態(tài)價值，增強其環(huán)保意識；二是可以通過互聯(lián)網(wǎng)等渠道，將風(fēng)景園林的生態(tài)價值傳播給更廣泛的人群，增強社會的環(huán)保意識。以“生態(tài)云平臺”為例，“生態(tài)云平臺”是一個在線的虛擬現(xiàn)實（VR）體驗平臺。用戶只需通過互聯(lián)網(wǎng)連接，就能體驗到風(fēng)景園林的生態(tài)美景，平臺中設(shè)有“生態(tài)科普”板塊，通過動畫、文字、聲音等多種形式，詳細(xì)介紹風(fēng)景園林中的植被、動物、土壤和水流等生態(tài)元素，以及它們之間的相互關(guān)系和生態(tài)價值。用戶可以像參觀博物館一樣，深入了解風(fēng)景園林的生態(tài)奧秘，用戶可以在VR體驗中參與環(huán)保小游戲、答題挑戰(zhàn)等，增強其環(huán)保意識。

3.4 降低成本

數(shù)字景觀通過對數(shù)字模型的建立和仿真模擬，可以更好地輔助設(shè)計人員進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計，不僅可以節(jié)省設(shè)計時間和成本，還能夠更好地滿足人們對生活環(huán)境的需求。在景觀工程的設(shè)計階段，利用數(shù)字景觀技術(shù)可以最大限度地減少工程建設(shè)時間和成本。一是通過建立模型對施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬，不僅能夠有效縮短施工時間，還能夠在有限的時間內(nèi)完成對施工場地的規(guī)劃和布局。二是通過調(diào)整設(shè)計方案來優(yōu)化成本。由于不同地區(qū)的氣候條件不同，導(dǎo)致每個地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本也有所差異。三是在風(fēng)景園林生態(tài)設(shè)計中能夠有效地降低設(shè)計難度和設(shè)計復(fù)雜度，從而降低了對景觀工程人員專業(yè)知識的要求。

3.5 實際案例分析

3.5.1 實際案例分析一

以某公園為例，其位于湖南省長沙市。公園地處長沙城市中心，是長沙城市的重要組成部分，也是市民休閑娛樂的主要場所。公園總占地面積約為452 公頃，其中湖面面積約為120 公頃，水域面積約為115 公頃。公園的總體設(shè)計理念為“生態(tài)優(yōu)先”，主要通過對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善來實現(xiàn)景觀效益的最大化。公園中植物種類繁多，在進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)與改善的同時也在努力地營造自然生態(tài)景觀，以實現(xiàn)人與自然的和諧相處。公園中還種植了大量的喬木、灌木、藤本植物等多種植物，并在中央設(shè)置了噴泉和水幕景觀，這一設(shè)計理念與數(shù)字景觀技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用不謀而合。

通過數(shù)字景觀技術(shù)進(jìn)行生態(tài)設(shè)計可以實現(xiàn)以下幾個方面的優(yōu)勢：第一，通過數(shù)字景觀技術(shù)能夠?qū)ㄖ镆约盎A(chǔ)設(shè)施進(jìn)行模擬和展示，可以優(yōu)化方案設(shè)計、提高工作效率，還可以達(dá)到節(jié)約成本的效果；第二，通過數(shù)字景觀技術(shù)可以對建筑材料進(jìn)行模擬和展示，幫助設(shè)計師選擇更適合生態(tài)環(huán)境的材料；第三，通過數(shù)字景觀技術(shù)可以對設(shè)計方案進(jìn)行模擬和展示，提高了方案設(shè)計的質(zhì)量和效率。

3.5.2 實際案例分析二

以美國加利福尼亞州的帕薩迪納國家公園為例，該公園是一處自然與城市相融合的區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)，利用數(shù)字景觀技術(shù)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究，建立起一個生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通過對數(shù)字景觀技術(shù)的應(yīng)用，在此區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化和提升，并且在景觀設(shè)計過程中融入了多種元素。首先利用數(shù)字景觀技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和整理工作，然后再利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行模擬仿真工作，以此來模擬出生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物在整個生態(tài)系統(tǒng)中的作用和影響。

4 結(jié)論

本文通過對數(shù)字景觀在風(fēng)景園林中生態(tài)設(shè)計方法的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，發(fā)現(xiàn)數(shù)字景觀在風(fēng)景園林設(shè)計中具有重要的應(yīng)用價值和優(yōu)勢。未來的研究可以進(jìn)一步探討如何更好地利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行風(fēng)景園林的生態(tài)設(shè)計，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)提供更多的可能性。