基于可视域分析的观景设施规划选址技术研究——以香格里拉松赞林寺为例

基于可视域分析的观景设施规划选址技术研究——以香格里拉松赞林寺为例

李哲

云南省设计院集团有限公司，云南昆明  650100

摘要：随着全域旅游和自驾游进入快速发展，观景设施规划建设成为提升旅游品质的重要一环。现阶段观景设施选址主要以人工现场勘察为主，面对复杂地形时，往往工作量巨大，现场查勘也存在一定盲目性、安全性、地物遮蔽不利观察等问题。通过研究设计一款GIS软件插件，运用GIS的视域分析和缓冲区分析等功能，实现对研究区域所收集高程数据的视域分析和因子叠加分析，从而实现对区域观景设施规划的高效选址。

关键词：GIS；空间视域分析；旅游服务设施

1.引言

近年云南省大力推动全域旅游,提出“云南只有一个景区，这个景区叫云南”的理念，配套建设的滇西旅游大环线、怒江最美公路等旅游交通网络以趋于成熟。而现阶段针对全域旅游和自驾游的沿途观景服务设施建设选址仍停留在以用地适宜性分析为重点的阶段，如何让游客在自驾旅游过程中获得独特的体验感受和丰富的视觉享受，又可以高效高质完成规划选址工作，成为观景设施规划亟需解决的重要问题。本研究希望通过Python（计算机编程语言）编程来运用GIS的视域分析和数字计算功能，对研究区域所收集的高程数据和已知风景物进行视域分析，并将分析结果根据最优视点区、用地适宜性、交通可达性等权重因子进行优劣排序，获得最具观景价值的旅游服务设施选址。从而提高针对旅游服务布点规划的工作效率，提升游客旅游体验，实现对区域观景设施规划的高效选址。

2.研究区域与研究目标

2.1研究区域

松赞林寺位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉市，是云南省内最著名的藏传佛教寺庙。寺庙建于1679年，至今已有300多年的历史，具有着丰富的文化内涵和独特的建筑风格。松赞林寺的建筑风格融合了汉、藏、印等多种文化元素，是藏传佛教建筑的代表之一。寺庙建筑群以山为依托，层层叠叠，错落有致，给人以强烈的视觉冲击。松赞林寺是云南省规模最大的藏传佛教寺院，还是川滇一带的黄教中心，在整个藏区都有着举足轻重的地位，被誉为"小布达拉宫"。该寺依山而建，外形犹如一座古堡，集藏族造型艺术之大成，又有"藏族艺术博物馆"之称。

2.2研究意义

观景设施规划选址常规方法是现场踏勘在地形图或者卫星图上进行定点定位，但精度不够，勘点任务繁重，危险系数高，更为重要的是只能作简单描述，经验估算，无法得到量化、模式化的规划选址结论。随着GIS空间数据分析技术发展，景观分析评价的应用研究也不断深入。为解决现阶段该类项目在规划选址中面临的问题，通过设计一款GIS软件插件，一键运用GIS的视域分析和缓冲区分析等功能，实现对研究区域所收集高程数据的视域分析和因子叠加分析，从而实现对区域观景设施规划的高效选址。

（1）转变传统选址方式

运用GIS的视域分析功能，快速准确对所收集的高程数据和被观测物进行视域分析，判断视觉通透度良好的观景设施选址区。减少设计人员勘点带来的效率、安全等问题。

（2）优化传统选址质量

运用GIS的缓冲区计算等功能，将初步判断的选址区与区域交通道路数据、用地适宜性数据、被观测点最优视距数据等信息进行叠加分析，判断更具建设价值的选址区。

（3）提升传统选址效率

通过将上述功能结合成为GIS软件的辅助插件，使操作简单便捷。避免繁琐操作和计算错误。同时本插件还具有良好的功能拓展，对半山酒店、游览路径、观察点等选址均具有较好的参考价值。

2.3研究目标

（1）基于GIS平台的可视域研究大多用于森林防火监测、保护监控等领域，暂无使用该原理的反向逻辑用于观景设施选址领域，将分析结果根据最优视距区、用地适宜性、交通可达性等权重因子进行叠加，获得最具观景价值的旅游服务设施建设选址区，提升针对旅游服务布点规划的前期工作效率与质量；

（2）快速对研究区域所收集的高程数据和被观侧风景物进行视域分析，减少设计人员因调查而产生的大量外业投入，节约人力成本；

（3）本次形成的旅游服务设施选址分析工具，具有较强的可转移性，可对半山酒店、游览路径、观察点等选址均具有较好的参考价值。

3.研究过程

3.1文献研究

对相关文献及案例进行研究总结，通过目前已有学者相关领域的研究分析，对本次研究方法技术进行优化。同时，通过其他领域如人眼视距、高原人体运动机能、用地适宜性等相关研究资料，作为本研究相关因子的数据支撑。

可视域分析在当今社会应用比较广泛，如在观光浏览道路选择、安防点分析、城市天际线分析、通信线路铺设、发射塔的位置确定、森林防火瞭望塔布设、航海导航、雷达扫描的区域以及军事方面有重要的应用价值。目前可视域的计算方法种类繁多，如基于规则格网（DEM）的可视域计算方法、基于不规则三角网（TIN）的可视域计算方法，但是目前相关研究大多以针对DEM数据的研究为主。

3.2空间分析建模——DEM高程模型研究

空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，目的在于提取和传输空间信息，在基础空间数据的应用中发挥着重要作用。本次研究GIS空间分析技术采用格网数据来进行可视域分析，利用等高线数据和建筑物矢量属性数据为基础，构建以基础地形数据和各主要建筑物的矢量坐标数据构成研究区的三维数据模型，为研究规划项目在空间上从不同观察点和目标点受地形和遮挡物的改变引起的景观视觉变化，分析建筑物和周围环境对视觉的冲击效果。

3.3可视域分析与候选区初判

可视域分析是以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析。本次研究主要指从主要的观景点能否看到关注建筑景观及有没有视线阻挡，将这种关系在模型中表示出来，就是指从不同方位的观景点是否和目标建筑的通视问题。通视的分析应用ArcGIS的Spatial Analyst扩展模块分析和处理栅格数据的工具和平台，结合空间分析的数字模型分析。基于选定测试区所形成的DEM高程模型，开展关于假定被观赏点的视域分析，并研究可视域与被观赏点的最佳观赏距离之间的逻辑关系和智能筛选功能。

视距因子设定研究，根据相关文献研究和保障大部分观光游客观景与拍照的通用性。从观景距离的因子设定的科学性出发，观察视角以人单眼约45度为基数。观景距离应控制在被观察物宽度的五倍范围，当超越5倍范围被观察物将在画面中占比过小，造成景象不够饱满等问题。观景视点分布决定了视觉景观的范围和角度，从而影响游人对景观的感知和评价。

其他因子设定：①用地适宜性分析，根据高程数据，分析现状场地坡度数据，结合相关研究与我省高海拔山地的土壤与植被特点，考虑观景设施建设现状、用地面积和相关用地评价研究，适当放宽了不适应建设区用地要求。将坡度40°以上地区划入不适应建设区。②步行适宜性分析，根据相关数据研究，城市居民的步行出行距离的时间感知极限距离为1500米，步行感知极限距离为950米，舒适步行距离大约为790米左右。结合我省高海拔地区和山地为主的空间特点，依据相关医学研究数据对高原地区人体机能下降的比例数据，下调了步行舒适距离与极限距离，以适应急进高原人群的游览舒适性。

3.4权重因子分析与校验

根据候选区与最优视距、用地适宜性、交通舒适性等权重因子的分析，判断最佳候选区位置，获取可视区、道路缓冲区、视距缓冲区、适建区，最后叠加分析得到假定选址区。同时开展已定候选区分析成果的校验工作，以提高该研究成果的实战可行性。最后得到成图并导出。

通过GIS技术对修正后的数字高程模型，从松赞林寺150m处的观景点的通视分析效果，关注点是景观全貌及屋顶造型。观景点首先冲击视觉的是建筑物正面、侧面和景观整体美感等，以及对建筑造型、材质等及一定可见范围内的其他景观协调性。形象直观地表达景观及周边环境对视觉冲击效果，填补了环境影响评价常规方法中的主观评价，为进一步开展为专家公众调查测评提供依据。

4.研究成果

随着全域旅游和自驾游的发展，其配套服务设施建设，特别是沿途观景打卡点已经成为提升旅游服务、留住游客的关键。而目前针对旅游服务设施的规划流程主要为现场调研-现状成图-服务半径与视点分析-规划成图的流程，现场调研以及相关对接需要耗费较多的人力物力，效率不高。人为判定设施布点也难以保证视域范围的全面性和视点选择是否为最优解，容易造成建设资源的浪费。因此，使用可视域分析对旅游服务设施最优布点进行快速成图，在规划市场上具有良好的应用前景，空间地理信息模型也能为成果提供准确性保障。研究成果主要为一款基于arcgis平台打造的快速观景设施规划选址工具插件，该插件实现了GIS软件平台可视域、缓冲区等功能的智能运用，并达到自动叠加分析的效果，让该类项目前期的初步判断更加高效便捷，同时也能够填补在该类规划项目gis智能应用领域的空白。

5.总结

目前可视域分析与布点规划，是以人为确定的假想点作为可视域分析的基点，进行可视范围分析，人为确定假想点的过程依靠设计设计人员的经验，缺乏科学性。本文致力于改善人为选址的不确定性，直接以观测的风景物作为分析基点，基于空间地理信息模型依托GIS系统进行智能化的可视域分析，筛选出针对该基点的可视区域，再结合观测对象的最佳观测面、观测高度等主观影响因素，对多个可视区域进行最优解选择，从而得到旅游服务设施选址的可行区域和最优区域，为规划设计提供多维选择和最优参考。

参考文献:

[1]刘礼,李明阳.空间视域分析在风景区旅游服务设施规划中的应用——以中山陵风景区为例[J].林业调查规划,2006(06):134-137.

[2]李丰松. GIS对旅游景区数字规划的技术支撑作用分析[J]. 赤峰学院学报(自然科学版),2013,29(09):127-129.

[3]效东.基于DEM的可视性分析综合模型及其并行算法研究[D].南京师范大学,2013.

[4]李伟,景海涛,王莉,周毅.森林防火监测站选址及可视域分析[J].测绘科学,2015,40(01):77-80.

[5]吴明珠.自然保护区视频监控点的优化选址研究[D].华东师范大学,2016.

[6]张艳军,曾咺.GIS技术在景观视觉分析中的应用[J].地理空间信息,2008(04):87-89.

[7]方陆明,柴红玲,唐丽华,徐爱俊.基于DEM的视频可视域提取算法[J].北京林业大学学报,2010,32(03):27-32.

[8]王晓辉,黄勇.基于GIS的风景区索道建设项目空间视域分析方法研究[J].安徽农业科学,2013,41(25):10386-10388+10512

.

[9]杨志高,肖化顺,刘峰.应用GIS的瞭望台模糊选址[J].中南林业科技大学学报,2008(02):121-124+128.

[10]郭丽娜.漠河县林火可视域分析[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2009,25(01):98-100.

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