森林公園景觀節能設計及實現范文

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摘要：針對當前對公園景觀設計過程資源消耗較大問題，提出基于三維圖像的森林公園景觀節能設計方法。根據森林公園所處位置周邊地形，結合金剛石方格算法獲取三維地形框架，以公園凹陷為例進行填充，并對其進行遞歸、細化處理；采用背面剔除技術規劃公園中樹木、道路等分布，通過得到的遞歸函數完成景觀節能規劃設計。實驗結果表明，所提設計方法對森林公園景觀數據采集準確，明顯降低了景觀設計過程的能耗，具有較強的實際意義。

關鍵詞：森林公園；景觀節能；金剛石方格算法；三維地形；剔除技術；遞歸函數

森林公園的主要組成部分是植物，自然狀態下植物的生長并不都適合用來觀賞，需要對森林公園內的景觀進行規劃設計[1⁃2]。近幾年，我國城市化發展速度加快導致大面積自然景觀廢棄產物出現，給城市環境生態帶來巨大影響，政府提出節能設計綠色規劃建議[3]。森林公園景觀節能設計的關鍵取決于廢棄地周圍的環境以及開發程度需求。由于森林公園規劃關聯性與前瞻性要求非常高，是全新技術需求最為迫切的發展條件之一[4]。針對森林公園節能規劃，設計人員仍然使用傳統規劃手法，該手法存在數據收集不準確、速度慢、模擬畫面不真實等問題，僅滿足二維繪圖需求。針對森林公園景觀周圍地形的模擬采用金剛石方格算法，實驗結果表明，該方法具有數據收集準確、速度快、耗費時間短、模擬畫面真實等優勢。

1基于三維圖像的森林公園地形框架構建

森林公園景觀節能規劃分為總體規劃、區域規劃以及專項規劃，任何層面上地形規劃設計離不開三維圖像，該設計方法需要在三維圖像模式下，實現森林公園地形三維節能重塑。對森林公園地形填充，傳統方法需要耗費大量人力、物力，施工時間過長，造成大量能源、資源浪費。針對森林公園景觀周圍地形的模擬采用金剛石方格算法。該算法是在三維圖像上使用變換的一種方法，利用該方法能夠獲取高度精準的數據組[5]。建立一座山峰，在該地形上山峰需要人為增加網格點數來提高數據收集精準度，數據組中所有的網格點都是隨機產生。假設該數據是正方體的，維數是2n+1。

2森林公園景觀節能設計實現

在森林公園地形框架構建的基礎上，針對森林公園三維樹木節能使用背面剔除技術，該技術是指在樹木繪制前，剔除與視線相背離的多邊形，僅繪制視線所能達到的多邊形，進而減少繪制樹木多邊形的數量[7⁃8]。一般情況下，通過計算視線方向和多邊形方向的夾角來剔除多邊形，如果夾角大于90°，那么就要剔除多邊形。

3實驗

3.1實驗環境與參數設定選擇

某市位于美麗北部山峰的貫穿于2區1市1縣的大型森林公園，整個森林公園自北向南長為584km。主要數據源有：環城港市的1∶10000紙質地形圖，遙感影像，城市分布圖、站點分布圖，公園占地現狀圖等輔助數據。使用300dpi掃描精度作為森林公園研究的地形圖進行掃描，并輸入電腦當中，再將圖像進行拼接，由此生成地形柵格圖，對分辨率進行相應處理，以幾何校正為主，匹配相應的空間地理位置，并進行疊加，進而形成節能設計方案。

3.2實驗結果與分析

將地形模塊提取出來，規劃公園地形的坡度與坡向，進行重新分類后對屬性數據進行分析，由此得到坡度圖。

4結語

基于三維圖像森林公園景觀節能設計中，以立體空間的坐標軸來定義森林公園具體位置，使用大量空間信息能夠使空間對象之間的聯系變得更加緊密。由實驗結果可知，所提方法使用三維圖像對景區進行規劃，彌補了傳統景區規劃只能使用平面圖進行模擬的缺陷，能夠高效降低景觀規劃設計過程的能耗，對森林公園的節能建設意義重大。

作者：黃瀅；張青萍 單位：南京林業大學