内容摘要:随着地理信息技术的飞速发展,GIS
技术已被广泛应用到不同领域中,军事、生产、测绘等,以数字化三维模型方式客观呈现了各类地理特征信息,地理信息的“使用、管理、查询”顺利实现。在新时代下,我国绿色城市化建设步伐日渐加快,GIS
技术逐渐被广泛应用到城市园林绿化管

翻译、修改自【ArcGIS Desktop Help 9.3 -> Geodatabases and ArcSDE
-> Designing a geodatabase -> An overview of geodatabase】

目前许多城市对于城市园林绿化技术仍只是停留在直接移植、简单培育等表面层次。在实施此类园林绿化技术的基础上,不仅会因其培育方式错误、繁杂而极大地提高了资源的浪费率,还会在直接移植的影响下导致原有绿化系统的生态平衡受到严重破坏[1]。因此,现阶段针对节约型园林绿化技术的研究与推广已然成为了城市建设中备受关注的热门研究课题。

1 GIS 技术概述

1 节约型园林绿化技术

GIS全称为地理信息系统,GPS,即全球定位系统都是3S技术不可或缺的关键性组成要素。在城市园林绿化管理中,由于受到各种因素影响,各方面存在的问题不断显现,GIS技术的应用可以有效解决存在的各种问题,比如,粗放测量、单体操作、模糊定位,优化完善城市园林管理模式,使其更加“精准化、整体化、数字化、动态化”等,提高城市园林绿化管理整体水平,更好地发挥城市园林的多样化作用。

geodatabase 设计概述

 

GIS设计:将地理信息组织成一系列的数据专题——能够按照地理位置整合在一起的图层。

首先,确定要使用的数据专题;然后指定每一专题图层的内容和表达。

包括确定:

 

  • 每一专题的空间数据以及表格数据如何表达(例如,点、线、面或栅格)
  • 数据如何组织(如要素类、属性、栅格数据集等)
  • 对于完整性规则、实现丰富的 GIS
    行为和定义数据集之间的空间关系、属性关系需要哪些额外的空间和数据库元素(如拓扑、几何网络和栅格目录) 

GIS
数据库设计从决定每一数据集所使用的地理表达开始。每一地理实体可以表示为:

 

  • 要素类(点、线、面集合)
  • 影响和栅格
  • 使用要素(如等高线)、栅格(DEM)或不规则三角网(TIN)、地形数据集表示连续的表面
  • 描述数据的属性表

 

1.1 节地型园林绿化技术

  1. GIS 技术下的城市园林绿化管理应用

数据专题

地理表达按数据专题组织(有时称为专题层)。数据专题是常见的地理元素(如道路网、宗地边界、土壤类型、高程面、每一时点的卫星影像、井位等)的集合。

 

专题图是 GIS
早期概念之一。实践者思考如何将地图中的地理信息划分为逻辑信息层,而不仅仅是单个对象(如道路、桥、山、房屋、半岛)的随意组织。早期的
GIS
用户将信息组织为描述现象分布和地理范围表达的专题图层。这些图层也提供了一个聚合表达(如要素集、栅格层、属性表等)的协议(获取规则)。在
GIS 中,专题图层是 GIS 数据库设计的主要规则之一。

 

在 GIS 中,专题图层是 GIS 数据库设计的主要规则之一。

 

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每一 GIS
包含某一地理区域的多个专题。专题集合表现为一个图层栈。每一专题作为独立于其他专题的信息集管理,有独立的表达(点、线、面、表面、栅格等)。各个专题共用一套空间参考,彼此叠加,能够合并在一起显示共同显示在一个地图中。而且,叠加之类的GIS
分析操作也能够将专题间的信息融合。

 

由于园林绿化技术在实施过程中需占用面积较大的土地进行植物种植,而其土地面积占用要求在现阶段土地资源紧缺的环境中有可能会导致其用地矛盾日趋剧烈[2]。节地型技术则可以最小的占地空间来实现优质的城市园林绿化要求。在其实施过程中,可利用垂直绿化、复层种植等立体绿化方式来实现节省土地资源的目标。垂直绿化主要是指以爬山虎、藤本月季等攀援植物,使其能够充分利用墙体、屋顶、露台等建筑来增加绿化面积,并有效地起到减少土地资源占用率的作用。复层种植则是以植物共生、依存关系为实施重点的节地绿化技术,其在实施过程中可以生长高度不同的地被、灌木和乔木等植物来进行合理种植,以充分地利用了上、中、下层的生长空间,以显著地达到节约土地资源,增加绿化面积的作用[3]。

2..1 借助GIS技术,构建园林绿化系统数据库

GIS 数据集是一个数据专题的表达集

地理数据集可以以 GIS 数据库中的要素类、栅格数据集表达。

 

多个专题可以通过单一的具有共同特征的要素集(如土壤类型多边形要素类、井位点要素类)表达。其他专题,如交通网,可以表达为多个要素集(如一系列空间上相关的道路、立交、桥、高速路匝道等要素类)

 

栅格数据集用于表现连续的表面,如高程、坡度、朝向等,存放卫星影像、航片和其他网格数据集(如土地覆盖和植被类型)。
目标用途和现有的数据源都会影响到 GIS 中的空间表达。设计 GIS
数据库,用户要清楚要做哪些应用。明确了应用之后,就可以确定每一专题的详细内容,每一专题空间上如何表达。例如,表面高程有很多表达方式:等高线、高程点位(如山顶、山谷)、不规则三角网或地形阴影。

 

更多的情况是,根据可获取的专题数据源决定地理表达方式。如果已有的数据源是按照某一比例尺某种表达获取的,这就需要调整设计来适应数据源。

 

1.2 节水型园林绿化技术

在城市园林绿化管理中,管理信息量特别大,数据类型极其复杂,急需构建科学、合理的数据信息系统和园林系统数据库,简化园林绿化管理程序,降低管理工作难度,提高工作效率与质量。具体来说,在构建园林数据库中,相关人员必须构建合理化的基础要素数据库,围绕居民、道路、街道、水系这些要素,将其转化为对应的shape格式,保存在对应的要素库中,构建园林专题要素数据库,借助计算机,获取城市土地信息。根据相关规定及其图斑性质,制定合理化的园林绿化管理方案,利用电子地图,动态管理所建设的城市园林,将城市园林绿化工作落到实处。从某种角度来说,城市园林绿地信息管理系统和对应的专题地理信息系统有着某些相似点。在构建园林绿化数据库中,相关人员需要进行一系列的操作,比如,收集、储存、管理,综合分析各方面影响因素,制定合理化的园林绿化空间数据库总体方案、属性数据库总体方案等,优化利用卫星图像数据文件、多样化的文本数据等,采用数据化管理方法,根据相关联系,构建统一化的网络体系,加强园林绿化管理。

通常单个的 GIS 数据集能够与其他数据层保持一致

虽然每一 GIS 数据集能够独立于其他 GIS
数据使用,但通常收集的数据域其他信息图层保持一致是很重要的,只有这样,才能保持相关
GIS 数据层之间的基础的空间行为和空间关系的一致性,例如:

 

  • 关于分水岭和流域盆地的水文信息应该与流域网络保持一致。流域线应该在盆地相符。所有的图层应该与地形的表面表达相符。
  • 宗地图中的各种数据层应该与地籍层、测绘信息保持一致,只有这样,宗地要素才能符合测量控制网的要求。其他各种要素集,如穿跨越、附属物和分区等级才能与宗地图相符。
  • 高程、地貌、土壤类型、坡度、植被、地表地质和其他地形属性一般要保持一致以描绘环境资源单元。理解空间关系原理有助于构建数据层之间彼此一致的具备一定逻辑的的数据库。
  • 综合考虑编制地形地图信息。水文、交通、结构、管理边界和其他地形图图层保持一致。将这些制图表达综合在一起显示在地图上,这样才能清晰、准确的传递信息、突出关键的地图位置。

 

在这些例子中,数据模型定义了与符合总体信息框架相关数据专题集合。每一框架本质上讲,是一系列相一致的相关数据专题的集合。例如:

 

  • 地形景观。 地形图、高程、排水系统、交通系统等。
  • 城市景观。建筑、关键设施等。
  • 影像景观。卫星和航拍、本地、区域和国家级不动产等。
  • 人文景观。
    人口统计(人口特征)、文化中心、市区人口、管理区划等。
  • 人口景观。劳动力流动性跟踪、服务中心、交通条件、货仓等。
  • 传感器景观。 摄像头位置、设备等。
  • 操作和规划景观。 控制区、规划活动、反应等。

在园林绿化技术实施节水技术时,主要存在着重视铺装材料透水性、种植节水耐旱植物及收集利用雨水等技术方法。在铺装材料选择过程中,应用透水性较高的材料,以此有效地增加地面对雨水的吸收率,减少城市排水压力,以降低地表水流失的概率。并可首先选择酸枣、金银花、牵牛、湿地松等耐旱植物,然后充分利用复式种植技术,以起到维持、提高植被蓄水能力的作用。还可通过设置雨水引流渠道、利用蓄集雨水灌溉植被、采用中水灌溉植被等方法来有效减少园林绿化中的灌溉用水资源,以充分发挥节省水资源的作用。

2..2 GIS数据库设计与园林GIS数据管理

1.3 节材型园林绿化技术

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