山地城市设计中的GIS数字地形分析方法研究

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1、TheStudyonGISDigitalTerrainAnalysisMethodinUrbanDesignofMountainCityADissertationSubmittedtoNanjingUniversityForMasterDegreeWangYuhuSupervisedbyProfessorXuJiangangUrbanPlanningandDesignSchoolofArchitectureandUrbanPlanningNanjingUniversityMay,2011指导教师(姓名、职称)：盆建旦』塾

2、撞二盗昱摘要当前我国城镇化和社会经济快速发展，生产和人口的不断集聚造成用地日益缺乏。我国是多山国家，随着“平原资源”开发趋于饱和，山地城市地区的规划设计工作也随之大量展开。然而，山地城市脆弱的自然生态环境和复杂的地形地貌特征，使得山地城市规划与设计较之平原城市要复杂的多，亟需发展以GIS地形分析为基础的新方法。基于上述背景，本文首先以设计结合自然为价值导向，对山地城市设计中图底关系理论进行拓展：即将设计的原始场地及以场地为载体的各种自然生态特征作为底，山地城市设计方案则为图，并明确山地城市设计的原则为“先底后图、图底融合

3、”；进而，通过分析地形在底中的重要作用及地形对于图的设计的重要影响，确立了地形作为山地城市设计中联结图底的核心要素，实现图底融合的关键是“设计结合地形”等指导思路；进一步，通过结合地形的山地城市设计体系构建，提出了设计理念、目标、对象与重点。在上述设计理论框架指导下，论文以GIS为技术支撑，系统地开展了山地城市设计方法研究。首先，在基于地形图的数字高程模型(DEM)构建基础上，引入数字地形分析(DTA)概念，根据地形分析的复杂程度及规划设计中的应用程度主要分为基本地形分析、复杂地形分析、其他延伸分析和地形的三维可视化表达

4、。其次，针对山地城市的一般设计流程、设计对象及设计重点，在山地城市设计的场地综合分析、方案构思设计和方案成果展示三个阶段全过程引入GIS数字地形分析与表达技术，初步构建了结合地形的山地城市设计GIS辅助分析方法，主要包括总体的应用框架和针对场地分析与改造、城市人工环境设计、城市自然环境设计这三大设计重点中的GIS地形分析方法。最后，论文结合实际案例，在设计结合地形这一主题下，针对山地城市设计重点，构建了相应的基于GIS数字地形分析的设计方法。其中，场地分析中构建了三维景观可视化及生态敏感性的分析方法，更好的形成对于设计场

5、地的整体和理性认知；山地人工环境设计中T结合实例，分别展示了山地城市中基于最优路径选取及剖面分析的道路选线、基于基本地形分析的建筑平面布局设计和基于山体视廊分析的建筑高度控制分析方法：山地自然环境设计中则分别运用流域分析辅助水系设计，构建了基于生态适宜性评价的植物配置方法等。论文的主要特色与创新为：系统地将GIS数字地形分析技术运用于山地城市设计的全过程，真正体现了适应地形、利用地形的山地城市设计理念，改变了以往设计中以定性方法为主的局面，拓展了山地城市设计中地形分析的空间定量方法。论文的研究成果对今后我国众多的山地城市

6、及其他复杂地形条件下的城市规划与设计具有一定的参考借鉴作用：对塑造具有山地特色人居环境的城市开发建设也具有一定的指导意义。关键词：山地城市、城市设计、图底关系理论、GIS、数字地形分析IITHESIS：TheStudyonGISDigitalTerrainAnalysisMethodinUrbanDesignofMountainCitySPECIALIZATION：UrbanPlanningandDesignPOSTGRADUATE：WangYuhuMENTOR：Professor．XuJiangangABSTRACTC

7、urrently,China’Surbanizationandsocialeconomicdeveloprapidly,thecontinuousagglomerationofproductionandpopulationcausetheincreasinglylackofland．Ourcountryisamountainouscountry,theplanninganddesignofthemountainouscityareaincreaseastheresultofthedevelopmentof“plainre

8、sources”reachsaturation．However,thefragilenaturalecologicalenvironmentandcomplexlandformfeaturesofthemountainouscitymaketheplanninganddesignofitismorecomplicat