基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法及系统与相关技术

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本技术介绍了一种基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法及系统。方法包括：采集场地的景观基础生态数据；选择需要评价的效益、评价因子和评价指标，在各评价指标可进行实际操作时对不可量化的评价指标进行评估以及对可量化的评价指标进行量化处理，从而做出等级评定；根据各效益中选择的各评价指标所对应评定出的等级结果给出绩效评价结果；基于绩效评价结果判断是否能够达到设计目标，其中，若不能达到，则将等级不满足要求的评价指标信息进行反馈，以根据反馈信息对场地进行调整。本技术对设计的景观实现了全面、科学、精确评价，可及时反映设计缺陷，做到对设计进行及时调整，确保了景观设计产品的质量。

技术要求

1.一种基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于，它包括步骤：

1)针对设计的场地，采集场地的景观基础生态数据：当场地为虚拟场地时，通过计算机中存储的CAD工程设计图纸和场地设计数据，直接获得景观基础生态数据；当场地为实体场地时，通过CAD工程设计图纸和环境测量仪器获得景观基础生态数据；

2)构建景观绩效评价体系，包括：

2-1)选择需要评价的效益，其中：效益包括生态效益、社会效益和经济效益；

2-2)为选择的各效益选择至少一个评价因子，其中：每个效益具有多个评价因子；

2-3)为选择的各评价因子选择至少一个评价指标，其中：每个评价因子具有至少一个评价指标；

2-4)判断各评价指标是否可进行实际操作：若可实际操作，则进入下一步，否则，则返回2-3)；

2-5)根据专家评估和/或问卷调查的打分形式对各不可量化的评价指标进行评估，做出等级评定，而对各可量化的评价指标进行量化，做出等级评定，其中：等级分为好、中、差三个等级；

3)根据各效益中选择的各评价指标所对应评定出的等级结果，给出绩效评价结果；

4)根据绩效评价结果，判断是否能够达到设计目标：若能够达到设计目标，则结束，否则，则将等级不满足要求的评价指标信息进行反馈，从而根据反馈信息对场地进行调整，然后重新执行1)。

2.如权利要求1所述的基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于：

所述景观基础生态数据包括地形地貌数据、水文数据和植物种植数据。

3.如权利要求1所述的基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于：

对于可量化的评价指标，通过环境测量仪器检测、计算工具计算或量化公式计算的方式实现量化，其中：生态效益和经济效益中所涉及的所有评价指标均为可量化的评价指标，社会效益中的部分评价指标为可量化的评价指标，如下表所示进行量化和等级评定：

4.如权利要求1至3中任一项所述的基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于：

当所述场地为虚拟场地时，采用前期循证设计对场地进行设计，前期循证设计包括水文分析循证设计和园林植物数字化种植循证设计。

5.如权利要求4所述的基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于：

所述园林植物数字化种植循证设计包括步骤：

A1)获取场地所在区域的气候信息，通过在园林树种数据库中交叉匹配气候信息与树种的适应气候信息，构建出适于该场地的适生树种库，其中，气候信息包括温度、降雨；

A2)获取该场地所在区域的地貌高程信息，通过Rhino工具中的Grasshopper插件将该场地分别划分出不同坡度区域、不同坡向区域，然后根据坡度、坡向，将适生树种与地形地貌进行初步匹配；

A3)根据初步匹配结果和设计目标，在Rhino工具中使用nurbs曲线或多段线划分出各个适生树种的种植区域；

A4)根据设计目标，设定每个种植区域的树种郁闭度、各个适生树种的冠幅以及各个适生树种的占比，然后借由Rhino工具中的Grasshopper插件，在各种植区域内生成符合上述树种郁闭度、冠幅、占比的植物空间点位，从而使各个种植区域生成种植设计图；

A5)根据种植设计图，调整各个种植区域的树种郁闭度、各个适生树种的冠幅和各个适生树种的占比，以获取最佳的种植效果。

6.如权利要求4所述的基于景观绩效评价的风景园林景观设计方法，其特征在于：

所述水文分析循证设计包括步骤：

B1)制作CN-Grid

B1-1)通过ENVI软件中的最大似然法进行分类，以将反映场地现状的卫星图转化为土地利用分类图；

B1-2)在ArcGIS软件中导入该场地的土壤利用分类图；

B1-3)在ArcGIS软件中通过union命令耦合土地利用分类图与土壤利用分类图；

B1-4)基于上述耦合的土地利用分类图与土壤利用分类图，在ArcGIS软件中通过HEC-GeoHMS插件创建出CN-Grid；

B2)在ArcGIS软件中导入从CAD工程设计图纸中提取的反映场地现状地貌的高程信息，从而以创建的CN-Grid为基础生成栅格高程图像；

B3)将栅格高程图像通过HEC-GeoHMS插件生成basin文件和background文件，然后以适配于HEC-HMS的文件格式导出；

B4)将basin文件和background文件导入HEC-HMS，在HEC-HMS中导入场地所在区域以5min为时间步长的24小时暴雨雨量数据，以进行一维水文模型的流量计算，从而获得汇水区流量信息和全局流量信息；

B5)HEC-HMS以折线图的形式输出汇水区流量信息和全局流量信息，从而作为水文环境优化的初步依据；

B6)基于B5)显示的汇水区流量信息，确定各个汇水区所需的集水面积和径流削减面积，从而通过改变地表类型对土地利用分类图进行修改，以及使用HEC-GeoHMS插件在高程栅格图像中修建水利设施；

B7)将B6)得到的土地利用分类图和高程栅格图像导入B1)，重复执行B1)-B5)，然后将获得的新折线图与上一轮进行比较：若获得的新折线图优于上一轮，则进入B8)，否则返回B6)；

B8)若具有明确水域，则进行如下水文分析：

B8-1)将B2)中生成的栅格高程图像再次导入ArcGIS软件中；

B8-2)利用栅格高程图像，通过ArcGIS软件的HEC-GeoRAS插件生成具有河道、河岸、断面线的3D模型，并以适配于HEC-RAS的文件格式导出；

B8-3)将从HEC-GeoHAS插件导出的3D模型文件导入HEC-RAS，以进行一维水力模型计算，从而生成关于淹没范围和水岸线的可视化模拟结果；

B9)若不具有明确水域，则进行如下水文分析：

B9-1)将B2)生成的栅格高程图像以tiff格式导入HEC-RAS中；

B9-2)使用HEC-RAS进行二维水力模型计算，生成关于淹没范围和水岸线的可视化模拟结果；

B10)基于B8)或B9)的可视化模拟结果，通过优化场地的地形形态对土地利用分类图进行修改，以及通过改变场地高程以及优化水利设施对高程栅格图像进行修改；

B11)将高程栅格图像导入B8)或B9)，然后将获得的新可视化模拟结果与上一轮进行比较：若获得的新可视化模拟结果优于上一轮，则进入B12)，否则返回B10)；

B12)将最终得到的高程栅格图像通过ArcGIS软件转化为矢量高程模型并导出到CAD中，并将B10)中确定的水利设施绘制在CAD文件中，从而完成对该场地的水文分析循证设计。

7.一种基于景观绩效评价的风景园林景观设计系统，其特征在于，它包括：

景观基础生态数据采集模块，用于采集场地的景观基础生态数据；

景观绩效评价体系构建模块，用于选择需要评价的效益、评价因子和评价指标，在各评价指标可进行实际操作时对不可量化的评价指标进行评估以及对可量化的评价指标进行量化处理，从而做出等级评定；

绩效评价模块，用于根据各效益中选择的各评价指标所对应评定出的等级结果给出绩效评价结果；

绩效评价结果判断与反馈模块，用于判断是否能够达到设计目标，其中：若能够达到设计目标，则结束，否则将等级不满足要求的评价指标信息进行反馈，以根据反馈信息对场地进行调整。