一種基于gis的景觀視覺影響綜合評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及景觀評價與設計技術領域，具體為一種基于GIS的景觀視覺影響綜合 評價方法。
【背景技術】
[0002] 自上個世紀80年代開始，隨著我國經濟的飛速發展，城市面貌煥然一新，城市環 境品質有了很大的提高，但與發達國家相比，我國城市景觀和實質環境仍然存在很大差距， 反思這些年的城市景觀建設仍存在不少問題，如局部城市環境，景觀有所改進，總體城市環 境和景觀質量下降，出現了不少破壞性建設，形成新的視覺景觀污染，城市景觀重建設，輕 保護，重表面、輕實質、急功近利、不少歷史文化遺產遭到破壞，這些問題都與景觀評價密切 相關，對景觀評價基本理論和方法缺少了解和研究是重要原因之一，城市景觀評價理論和 方法研究包括對城市景觀的內涵，價值取向，評價方法，評價體系和視覺資源的描述分析等 諸多方面。再例如，居住小區中的景觀尺度不緊要滿足功能尺度的要求，還要滿足人們的視 覺、觸覺的尺度需求、人體知覺中感知范圍最遠，也是感受最直接的是視覺，在人的空間經 驗中起主要作用，人的視覺生理因素對景觀的尺度感知和影響，需要通過分析才能清楚地 了解。
[0003] 對于景觀視覺而言，緊張的都市生活使人們更加渴望自然，在很多居住區規劃設 計時，對住宅周圍的景觀設計要求也越來越嚴格，這也引起了設計師們的高度重視對于空 間的把握能力是每個設計師必備的能力之一，而設計師們在設計的物質空間就是要滿足使 用者的心理空間視覺是人們感受外界的主要方式，正如環境心理學家告訴我們的一樣：視 覺比其他感覺器官都要發達，并與外界的大量信息有關，人從環境中所接收到的信息之大 部分都要通過視覺和聽覺，其中視覺可以得到聽覺的千倍以上的信息在景觀環境中，景觀 的尺度大小多數都是通過視覺傳達給人的，因此人的視覺特性對景觀的尺度存在著一定的 控制性。因此，要想對景觀的視覺設計好，如何對景觀的視覺影響進行評價，對于景觀設計 具有十分重要的作用。
[0004] 而地理信息系統（GIS)是一種用來捕捉、貯存、檢查、合成、處理分析和表示具有 地理坐標屬性的空間數據的操作系統，它是由計算機硬件系統，計算機軟件系統及組織管 理系統所組成。它具有以下三個特征：
[0005] (1)具有采集、管理、分析和輸出多種地學空間信息能力?具有空間性和動態性。
[0006] (2)以地學研究和地學決策為目的以地學模型方法為手段.具有區域空間分 析.多要素綜合分析和動態預測能力，產生高層次高質量的派生信息。
[0007] (3)由計算機系統支持進行空間數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的 地學分析方法或模型作用于空間。數據產生有用信息快速、準確地提供科學決策依據。
[0008] 在景觀建設過程中，會出現管理信息量巨大的現象，并且數據類型復雜。面對大量 的數據信息，沒有合理的信息系統會使得建設工作效率低，難度大。利用GIS建立一個合理 有效的信息系統將會減小景觀規劃、施工等建設工作的難度，使得資源有效利用，實現科學 管理。因此，如何利用GIS技術來實現對景觀視覺影響的評價，是景觀設計的重要前提。
[0009] 基于以上技術問題，本發明提供了一種基于GIS的景觀視覺影響綜合評價方法， 采用建立評價對象影響因子集合、建立影響因子的權重的方式，并結合層次分析法和模糊 評價法，采用位置變異函數和半方差函數進行分析，利用GIS實現景觀視覺影響評價，并生 成多維顯示圖形的方法，能夠實現對景觀視覺影響的綜合客觀評價，評價效果比較理想，能 夠綜合考慮各個因素、各個人群的意見，并利用GIS對數據進行存儲與比較，實現對景觀視 覺評價的高可靠性，為景觀設計做指導作用。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是提供一種結構和使用簡單、合理，成本低，工藝簡單，性能穩定、使 用壽命長的一種基于GIS的景觀視覺影響綜合評價方法。
[0011] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于Gis的景觀視覺影響綜合 評價方法，其包括以下步驟：
[0012] (1)建立目標評價函數：設置一個景觀視覺影響綜合評價指標作為目標評價函 數；
[0013] (2)建立評價對象影響因子集合：至少設置所需評價景觀的頂點坐標、方向、角 度、色彩、高度、溫度、濕度以及光照作為評價對象影響因子；
[0014] (3)建立影響因子的權重：對不同的人群進行采樣調查，讓所采用的人群給出各 個影響因子所占的權重系數，根據采樣的數據來求出各個權重系數的平均值；
[0015] (4)根據影響因子集合以及各個影響因子的權重，結合步驟（1)建立的目標評價 函數，列出影響因素模糊評價矩陣；
[0016] (5)將該影響因素模糊評價矩陣輸入GIS數據庫中，結合層次分析法和模糊評價 法，采用位置變異函數和半方差函數進行分析，利用GIS實現景觀視覺影響評價，并生成多 維顯示圖形。
[0017] 進一步，作為優選，所述步驟（2)中，將所需評價景觀的頂點坐標、方向、角度、 色彩、高度、溫度、濕度以及光照的得分數值設置為模糊性集合：U=UIU1,U2,U3,U4,U5， U6,U7,UJ;所述步驟（3)中各個權重系數的平均值依次設置為權重系數集A=AM1,A2， A3，A4，A5，A6，A7，A8}，并要A5+A6+A7+A8=I;所述步驟⑷中，影響因素模 糊評價矩陣為V=EAU+A2U+A3U3+A4U4+A5U5+A6U6+A7U7+AsUsJ；f述步驟（5)中的半方差函
標處的得分數值，h為距離。
[0018] 進一步，作為優選，所述步驟（5)之后還包括存儲數據庫步驟，其中，所述存儲數 據庫步驟為將各個影響因子幾何以及各個影響因子的權重、影響因素模糊評價矩陣和多維 顯示圖形存儲在綜合評價數據庫中。
[0019] 進一步，作為優選，所述步驟（5)之后還設置有與標準數據庫中的數據進行比較 的步驟，其中，標準數據庫中存儲有所需評價的景觀的理想的頂點坐標、方向、角度、色彩、 高度、溫度、濕度以及光照，其中，與標準數據庫中的數據進行比較是利用實際所需評價的 景觀的對象影響因子集合與理想的對象影響因子集合進行一一對比比較。
[0020] 進一步，作為優選，所述步驟（3)中，對不同的人群進行采樣調查時。要求不同的 人群需要考慮性別、年齡、學歷、職業和收入的平衡。
[0021] 進一步，作為優選，所述步驟（5)中，生成多維顯示圖形時，需要對景觀進行比例 處理，并采用統一的比例大小來顯示多維圖形。
[0022] 本發明的有益效果在于：
[0023] 本發明提供的一種基于GIS的景觀視覺影響綜合評價方法，采用建立評價對象影 響因子集合、建立影響因子的權重的方式，并結合層次分析法和模糊評價法，采用位置變異 函數和半方差函數進行分析，利用GIS實現景觀視覺影響評價，并生成多維顯示圖形的方 法，能夠實現對景觀視覺影響的綜合客觀評價，評價效果比較理想，能夠綜合考慮各個因 素、各個人群的意見，并利用GIS對數據進行存儲與比較，實現對景觀視覺評價的高可靠 性，為景觀設計做指導作用。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發明的一種基于GIS的景觀視覺影響綜合評價方法的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0025] 以下結合附圖來對本發明進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更 好地理解本發明，它們不應該理解成對本發明的限制。
[0026] 如圖1所示，本發明提供一種基于GIS的景觀視覺影響綜合評價方法，其包括以下 步驟：
[0027] (1)建立目標評價函數：設置一個景觀視覺影響綜合評價指標作為目標評價函 數；
[0028] (2)建立評價對象影響因子集合：至少設置所需評價景觀的頂點坐標、方向、角 度、色彩、高度、溫度、濕度以及光照作為評價對象影響因子；
[0029] (3)建立影響因子的權重：對不同的人群進行采樣調查，讓所采用的人群給出各 個影響因子所占的權重系數，根據采樣的數據來求出各個權重系數的平均值；
[0030] (4)根據影響因子集合以及各個影響因子的權重，結合步驟⑴建立的目標評價 函數，列出影響因素模糊評價矩陣；
[0031] (5)將該影響因素模糊評價矩陣輸入GIS數據庫中，結合層次分析法和模糊評價 法，采用位置變異函數和半方差函數進行分析，利用GIS實現景觀視覺影響評價，并生成多 維顯示圖形