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森林公园景观节能设计及实现

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摘要:针对当前对公园景观设计过程资源消耗较大问题,提出基于三维图像的森林公园景观节能设计方法。根据森林公园所处位置周边地形,结合金刚石方格算法获取三维地形框架,以公园凹陷为例进行填充,并对其进行递归、细化处理;采用背面剔除技术规划公园中树木、道路等分布,通过得到的递归函数完成景观节能规划设计。实验结果表明,所提设计方法对森林公园景观数据采集准确,明显降低了景观设计过程的能耗,具有较强的实际意义。

关键词:森林公园;景观节能;金刚石方格算法;三维地形;剔除技术;递归函数

森林公园的主要组成部分是植物,自然状态下植物的生长并不都适合用来观赏,需要对森林公园内的景观进行规划设计[1⁃2]。近几年,我国城市化发展速度加快导致大面积自然景观废弃产物出现,给城市环境生态带来巨大影响,政府提出节能设计绿色规划建议[3]。森林公园景观节能设计的关键取决于废弃地周围的环境以及开发程度需求。由于森林公园规划关联性与前瞻性要求非常高,是全新技术需求最为迫切的发展条件之一[4]。针对森林公园节能规划,设计人员仍然使用传统规划手法,该手法存在数据收集不准确、速度慢、模拟画面不真实等问题,仅满足二维绘图需求。针对森林公园景观周围地形的模拟采用金刚石方格算法,实验结果表明,该方法具有数据收集准确、速度快、耗费时间短、模拟画面真实等优势。

1基于三维图像的森林公园地形框架构建

森林公园景观节能规划分为总体规划、区域规划以及专项规划,任何层面上地形规划设计离不开三维图像,该设计方法需要在三维图像模式下,实现森林公园地形三维节能重塑。对森林公园地形填充,传统方法需要耗费大量人力、物力,施工时间过长,造成大量能源、资源浪费。针对森林公园景观周围地形的模拟采用金刚石方格算法。该算法是在三维图像上使用变换的一种方法,利用该方法能够获取高度精准的数据组[5]。建立一座山峰,在该地形上山峰需要人为增加网格点数来提高数据收集精准度,数据组中所有的网格点都是随机产生。假设该数据是正方体的,维数是2n+1。

2森林公园景观节能设计实现

在森林公园地形框架构建的基础上,针对森林公园三维树木节能使用背面剔除技术,该技术是指在树木绘制前,剔除与视线相背离的多边形,仅绘制视线所能达到的多边形,进而减少绘制树木多边形的数量[7⁃8]。一般情况下,通过计算视线方向和多边形方向的夹角来剔除多边形,如果夹角大于90°,那么就要剔除多边形。

3实验

3.1实验环境与参数设定选择

某市位于美丽北部山峰的贯穿于2区1市1县的大型森林公园,整个森林公园自北向南长为584km。主要数据源有:环城港市的1∶10000纸质地形图,遥感影像,城市分布图、站点分布图,公园占地现状图等辅助数据。使用300dpi扫描精度作为森林公园研究的地形图进行扫描,并输入电脑当中,再将图像进行拼接,由此生成地形栅格图,对分辨率进行相应处理,以几何校正为主,匹配相应的空间地理位置,并进行叠加,进而形成节能设计方案。

3.2实验结果与分析

将地形模块提取出来,规划公园地形的坡度与坡向,进行重新分类后对属性数据进行分析,由此得到坡度图。

4结语

基于三维图像森林公园景观节能设计中,以立体空间的坐标轴来定义森林公园具体位置,使用大量空间信息能够使空间对象之间的联系变得更加紧密。由实验结果可知,所提方法使用三维图像对景区进行规划,弥补了传统景区规划只能使用平面图进行模拟的缺陷,能够高效降低景观规划设计过程的能耗,对森林公园的节能建设意义重大。

作者:黄滢;张青萍 单位:南京林业大学

森林公园景观节能设计及实现责任编辑:张雨    阅读:人次