CN116187638A - 一种基于gis软件的绿道选线方法 - Google Patents

Abstract

一种基于GIS软件的绿道选线方法，具体步骤为：构建基础分析的区域环境模拟模型‑建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果‑基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系；本发明的绿道选线方法通过GIS系统分析，通过地理信息数据分析的方法，实现兼具生态性、安全性、游憩性、景观性的绿道选线，这种数字化方法由于具备科学、高效、可量化等优点具有较好的实用性，使得绿道选线与城市功能系统能更好融合，选线更为合理，推动绿道规划理论付诸实践。

Description

一种基于GIS软件的绿道选线方法

技术领域

本发明涉及城市建设规划领域，尤其涉及一种基于GIS软件的绿道选线方法。

背景技术

绿道是一种线形绿色开敞空间，通常沿着河滨、溪谷、山脊、风景道路等自然和人工廊道建立，内设可供行人和骑车者进入的景观游憩线路。美国、英国、德国、新加坡以及国内的珠江三角洲等地都有比较成功的实践。广义上讲，“绿道”是指用来连接的各种线性开敞空间的总称，包括从社区自行车道到引导野生动物进行季节性迁移的栖息地走廊、从城市滨水带到远离城市的溪岸树荫游步道等。

绿道在开展规划建设时的首要工作是开展对绿道的选线规划，选线规划需要结合场地的生态、地理、人文等大量的要素进行系统、综合的分析，这些要素错综复杂，互为因果，在规划设计之初如果没有通过科学的手段叠加这些因素进行综合分析，在绿道的选线布局上缺乏理性分析，将会导致绿道布局不合理，使用不方便，造成不必要的建设浪费。

传统绿道选线普遍具有生态保护要求高、选线距离长、地貌复杂且变化多样、交通以人行和自行车行为主的特点，传统的绿道选线工作需要耗费大量的人力、物力与时间、对选线者的综合素质有着极高的要求。区域绿道选线规划目标是在短时间内选出一条兼具生态性、安全性、游憩性、景观性的山野绿道，规划难点是在生态高敏感区进行复合要求的通道选线。对于城市内部绿道选线而言，难点在于串联各兴趣点，同时与城市道路形成较好的连接。

鉴于上述原因，现研发出一种基于GIS软件的绿道选线方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于GIS软件的绿道选线方法，通过GIS系统分析，通过地理信息数据分析的方法，实现兼具生态性、安全性、游憩性、景观性的绿道选线，这种数字化方法由于具备科学、高效、可量化等优点具有较好的实用性，使得绿道选线与城市功能系统能更好融合，选线更为合理，推动绿道规划理论付诸实践。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于GIS软件的绿道选线方法，具体步骤为：构建基础分析的区域环境模拟模型-建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果-基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系。

第一步，构建基础分析的区域环境模拟模型：将城市大范围影像图和DEM数据叠加为基础的三维虚拟场景；构建区域环境模拟模型：矢量数据叠加基础三维虚拟场景，利用矢量文件中存储的坐标及属性信息，构建区域环境模拟模型，矢量数据为道路路网、公园、文物古迹、自然景区、区域规划土地利用；

第二步：建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果：构建三级评价体系，一级分为资源要素和连接路径两类，其中资源要素下分为自然要素、人文要素、公共中心和开放空间四类二级体系，连接路径分为道路系统和交通接驳两类二级体系；自然要素包含城市水文、地形、绿地空间三级要素；人文要素包含文物古迹、革命遗址、文化市场等三级要素；公共中心包含住宅小区、购物商业、医疗区域、文化设施等三级要素；开放空间包含休闲娱乐、广场、公园、景点等四类；道路系统包含主要道路、二级道路、慢行道路等三类；交通接驳包括公共交通；自然要素依据DEM数据和区域地形图提取、人文要素、公共中心、开放空间以及交通接驳点数据获取方式为网络地图开源数据下载为主，实地调研为补充，采用德尔菲专家打分法将各层要素进行两两比较，基于矩阵计算结果利用AHP层次分析法计算得出各层次各要素的权重值；

采用ArcGIS对各类因素进行空间分析，地形要素包括高程因子和坡度因子，将DEM数据导入到ArcGIS中，利用重分类将高程因子和坡度因子按照分类标准分类，水文要素和城市绿地空间适宜性分析需将水系、水域和城市绿地空间要素导入ArcGIS中，利用欧氏距离制作缓冲区范围，并基于要素分类与分级对其进行适宜性分级，权重赋值，给选线要素赋值，利用ArcGIS重分类功能对适宜性分析结果进行赋值，通过单因子图层逐一分析、多因子叠加分析，得到区域绿道选线适宜性结果；

第三步，基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系：基于DEM数据，利用ArcGIS水文分析的流向分析，提取区域内水流流向，并进行流量分析，选取阈值为5000进行提取，基于流量大小按照平均分类的方式进行重分类，得到区域水流流量分析结果；采用ArcGIS水文分析中分水岭分析，基于流量分析结果提取径流模拟流域，生成径流线；

基于适宜性分析结果，在适宜性评分高的区域内选取具有代表性的观景点，进一步基于观景点，利用ArcGIS表面分析的视点分析，以被观景点可见次数为依据划分区域内视域范围，进一步在三维地图中，基于观景点，利用ArcGIS中3D分析的天际线分析工具，构建天际线，并在天际线范围内寻找观景效果最好的制高点，便于后续景观视廊预留以及制高点驿站选址；

将适宜性分析结果、水文分析结果与视域分析结果按照自然间断点分级法进行重分类分别赋以5-1，在ArcGIS中利用栅格计算器按照权重进行叠加计算，得到综合叠加分析结果，该分析结果为综合考虑用地适宜性、水文径流情况与视域通透情况多方面因素的结果，可为后续实证与具体选线提供综合依据。

本发明的有益效果是：对区域出行需求进行空间分析，对绿色出行需求较高区域一是可以加密绿道网的规划布置，通过绿道可以连接公服设施、旅游游憩设施以及交通站点，保障绿道能满足市民绿色出行的需求，通过GIS的区域模拟模型，对区域环境进行模拟，叠加高程、坡度、林地、河流等自然因素以及历史文物遗存、公共设施等人文因素，对绿道选线环境进行综合分析，保障绿道选线后能满足设计、建设和施工的需求；通过GIS的整体空间分析，可以构建区域内完整的绿道网络，满足不同人群对绿道出行的需求，通过GIS的区域三维模型，可以进行视域分析，并构造天际线，为驿站建设和视觉廊道选择提供依据，通过GIS对区域生态安全格局进行分析，保障绿道选线不影响现有的生态格局；借助GIS技术分析，科学推导得到预选线路，最后可借助GPS技术进行高效现场踏勘，理性与感性相结合，宏观层面与微观层面相互印证，将理论知识、大数据实实在在运用在项目中，切实提高了设计效率、提升了设计质量，落实了公园城市、智慧城市、数字中国的政策要求。

本发明通过GIS系统分析，通过地理信息数据分析的方法，实现兼具生态性、安全性、游憩性、景观性的绿道选线，这种数字化方法由于具备科学、高效、可量化等优点具有较好的实用性，使得绿道选线与城市功能系统能更好融合，选线更为合理，推动绿道规划理论付诸实践。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

第一步，构建基础分析的区域环境模拟模型：将城市大范围影像图和DEM数据叠加为基础的三维虚拟场景；构建区域环境模拟模型：矢量数据叠加基础三维虚拟场景，利用矢量文件中存储的坐标及属性信息，构建区域环境模拟模型，矢量数据为道路路网、公园、文物古迹、自然景区、区域规划土地利用；

第二步：建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果：构建三级评价体系，一级分为资源要素和连接路径两类，其中资源要素下分为自然要素、人文要素、公共中心和开放空间四类二级体系，连接路径分为道路系统和交通接驳两类二级体系；自然要素包含城市水文、地形、绿地空间三级要素；人文要素包含文物古迹、革命遗址、文化市场等三级要素；公共中心包含住宅小区、购物商业、医疗区域、文化设施等三级要素；开放空间包含休闲娱乐、广场、公园、景点等四类；道路系统包含主要道路、二级道路、慢行道路等三类；交通接驳包括公共交通；自然要素依据DEM数据和区域地形图提取、人文要素、公共中心、开放空间以及交通接驳点数据获取方式为网络地图开源数据下载为主，实地调研为补充，采用德尔菲专家打分法将各层要素进行两两比较，基于矩阵计算结果利用AHP层次分析法计算得出各层次各要素的权重值；

采用ArcGIS对各类因素进行空间分析，地形要素包括高程因子和坡度因子，将DEM数据导入到ArcGIS中，利用重分类将高程因子和坡度因子按照分类标准分类，水文要素和城市绿地空间适宜性分析需将水系、水域和城市绿地空间要素导入ArcGIS中，利用欧氏距离制作缓冲区范围，并基于要素分类与分级对其进行适宜性分级，权重赋值，给选线要素赋值，利用ArcGIS重分类功能对适宜性分析结果进行赋值，通过单因子图层逐一分析、多因子叠加分析，得到区域绿道选线适宜性结果；

第三步，基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系：基于DEM数据，利用ArcGIS水文分析的流向分析，提取区域内水流流向，并进行流量分析，选取阈值为5000进行提取，基于流量大小按照平均分类的方式进行重分类，得到区域水流流量分析结果；采用ArcGIS水文分析中分水岭分析，基于流量分析结果提取径流模拟流域，生成径流线；

基于适宜性分析结果，在适宜性评分高的区域内选取具有代表性的观景点，进一步基于观景点，利用ArcGIS表面分析的视点分析，以被观景点可见次数为依据划分区域内视域范围，进一步在三维地图中，基于观景点，利用ArcGIS中3D分析的天际线分析工具，构建天际线，并在天际线范围内寻找观景效果最好的制高点，便于后续景观视廊预留以及制高点驿站选址；

将适宜性分析结果、水文分析结果与视域分析结果按照自然间断点分级法进行重分类分别赋以5-1，在ArcGIS中利用栅格计算器按照权重进行叠加计算，得到综合叠加分析结果，该分析结果为综合考虑用地适宜性、水文径流情况与视域通透情况多方面因素的结果，可为后续实证与具体选线提供综合依据。

Claims (2)

1.一种基于GIS软件的绿道选线方法，其特征在于：具体步骤为：构建基础分析的区域环境模拟模型-建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果-基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系。

2.根据权利要求1所述的一种基于GIS软件的绿道选线方法，其特征在于：

第一步，构建基础分析的区域环境模拟模型：将城市大范围影像图和DEM数据叠加为基础的三维虚拟场景；构建区域环境模拟模型：矢量数据叠加基础三维虚拟场景，利用矢量文件中存储的坐标及属性信息，构建区域环境模拟模型，矢量数据为道路路网、公园、文物古迹、自然景区、区域规划土地利用；

第二步：建立适宜性评级体系，通过ArcGIS空间分析功能明确区域绿道选线适宜性结果：构建三级评价体系，一级分为资源要素和连接路径两类，其中资源要素下分为自然要素、人文要素、公共中心和开放空间四类二级体系，连接路径分为道路系统和交通接驳两类二级体系；自然要素包含城市水文、地形、绿地空间三级要素；人文要素包含文物古迹、革命遗址、文化市场等三级要素；公共中心包含住宅小区、购物商业、医疗区域、文化设施等三级要素；开放空间包含休闲娱乐、广场、公园、景点等四类；道路系统包含主要道路、二级道路、慢行道路等三类；交通接驳包括公共交通；自然要素依据DEM数据和区域地形图提取、人文要素、公共中心、开放空间以及交通接驳点数据获取方式为网络地图开源数据下载为主，实地调研为补充，采用德尔菲专家打分法将各层要素进行两两比较，基于矩阵计算结果利用AHP层次分析法计算得出各层次各要素的权重值；

采用ArcGIS对各类因素进行空间分析，地形要素包括高程因子和坡度因子，将DEM数据导入到ArcGIS中，利用重分类将高程因子和坡度因子按照分类标准分类，水文要素和城市绿地空间适宜性分析需将水系、水域和城市绿地空间要素导入ArcGIS中，利用欧氏距离制作缓冲区范围，并基于要素分类与分级对其进行适宜性分级，权重赋值，给选线要素赋值，利用ArcGIS重分类功能对适宜性分析结果进行赋值，通过单因子图层逐一分析、多因子叠加分析，得到区域绿道选线适宜性结果；

第三步，基于区域现实环境模拟模型，通过水文分析和视域分析，为视廊预留和观景点驿站选取提供依据，丰富绿道选线的体系：基于DEM数据，利用ArcGIS水文分析的流向分析，提取区域内水流流向，并进行流量分析，选取阈值为5000进行提取，基于流量大小按照平均分类的方式进行重分类，得到区域水流流量分析结果；采用ArcGIS水文分析中分水岭分析，基于流量分析结果提取径流模拟流域，生成径流线；

基于适宜性分析结果，在适宜性评分高的区域内选取具有代表性的观景点，进一步基于观景点，利用ArcGIS表面分析的视点分析，以被观景点可见次数为依据划分区域内视域范围，进一步在三维地图中，基于观景点，利用ArcGIS中3D分析的天际线分析工具，构建天际线，并在天际线范围内寻找观景效果最好的制高点，便于后续景观视廊预留以及制高点驿站选址；

将适宜性分析结果、水文分析结果与视域分析结果按照自然间断点分级法进行重分类分别赋以5-1，在ArcGIS中利用栅格计算器按照权重进行叠加计算，得到综合叠加分析结果，该分析结果为综合考虑用地适宜性、水文径流情况与视域通透情况多方面因素的结果，可为后续实证与具体选线提供综合依据。