（机械设计及理论专业论文）景观设计系统论.pdf

沈阳航空工业学院硕士学位论文 摘要 本文以系统论思想为指导研究景观设计，对景观设计系统的必要元素理学、人学 和美学进行了深入的研究：再通过学科交叉创新的方法，综合研究系统元素之间的关 系；提出要以“理学、人学、美学有机统一，科学、文化、艺术和谐发展”作为景观设 计行业的基本标准；要以“理学为基础，人学为内涵，美学为目标”，构建“景观设计 系统论”的理论体系。 在系统论思想指导下展开景观设计系统模型的研究，用层次分析法指导数学建 模，完成对景观设计系统评价体系模型的定性与定量研究；从宏观与微观的视野分析 系统与系统环境和系统构成的层次关系，。 站在系统论的高度审视当代景观设计的教育问题，用整体观的视角探讨景观工程 问题，并通过具体分析景观设计案例来验证景观设计是复杂的系统和过程。因此，“景 观设计系统论”在景观设计与实践中具有普遍的、可操作的指导意义和与时俱进的社 会价值，同时它也是与人类生存和社会发展密切相关的不断发展的重大课题。 关键词：景观设计；系统论；元素关系；系统模型；系统应用 沈阳航空工业学院硕士学位论文 a b s t r a c t b a s e do nt h es y s t e mt h e o r yg u i d i n gt h el a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g n ，t h en e c e s s a r y e l e m e n t so fs y s t e mi n c l u d i n gt h en a t u r e ，t h ep e r s o na n dt h e e s t h e t i c sa r es t u d i e di nt h e p a p e r t h er e l a t i o n s h i p so fs y s t e me l e m e n t sa r er e s e a r c h e ds y n t h e t i c a l l yt h r o u g ht h e i n n o v a t i v em e t h o df o ri n t e r s e c t i o n a l s u b j e c t s t h e b a s i cs t a n d a r do fl a n d s c a p e a r c h i t e c t u r ed e s i g ni sp u tf o r w a r dw h i c hi n c l u d e st h eo r g a n i cu n i f i c a t i o no ft h en a t u r e ，t h e p e r s o na n dt h ee s t h e t i c sa n dt h ea c c o r dd e v e l o p m e n to fs c i e n c e ，c u l t u r ea n da r t t h eb a s i s i st h en a t u r e ，t h em e a n i n gi st h ep e r s o na n dt h ea i mi st h ee s t h e t i c s ，w h i c hc o n s t r u c tt h e t h e o r ys y s t e mo fl a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g n a p p l y i n gt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sg u i d i n gt h em a t h e m a t i c a lm o d e l ，t h e i n v e s t i g a t i o no fe v a l u a t i o nm o d e lo fl a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g ni sc o m p l e t e d ；t h e h i e r a r c h i c a l r e l a t i o n s h i po fs y s t e ma n ds y s t e mc i r c u m s t a n c ew i t ht h ec o n s t r u c t i o no f s y s t e mi sa n a l y z e df r o mm a c r o s c o p i ca n dm i c r o s c o p i cv i e w s l a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g ne d u c a t i o na n dt h ee n g i n e e r i n gp r o b l e ma r es t u d i e d f r o mt h eg l o b a lv i e w s ；t h el a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g ni st h ec o m p l e xs y s t e ma n d p r o c e s sb yt h ep r a c t i c a ll i n ko fla n d s c a p ea r c h i t e c t u r e t h es y s t e mt h e o r yo fl a n d s c a p e a r c h i t e c t u r ed e s i g nh a st h ec o m m o n ，p r o c e s s e da n di n s t r u c t i v es i g n i f i c a n c ei nt h ep r a c t i c e o fl a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g na n di ti st h ec o n t i n u a l l yd e v e l o p i n ga n ds i g n i f i c a n t s u b j e c ti nt h ed e v e l o p m e n to fh u n m a na n ds o c i e t y k e y w o r d s ：l a n d s c a p ea r c h i t e c t u r ed e s i g n ；s y s t e mt h e o r y ；e l e m e n t a lr e l a t i o n s h i p ； s y s t e m i cm o d e l ；s y s t e m i ca p p l i c a t i o n i i 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完 成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品或成果，也不包含本人为获得其他学位而使 用过的成果。对本文研究做出重要贡献的个人或集体均已在论文中进 行了说明并表示谢意。本声明的法律后果由本人承担。 论文作者签名：偿彩 勿哆年1 月彦日 版权授权说明 本人授权学校“有权保留送交学位论文的原件，允许学位论文 被查阅和借阅，学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以影 印、缩印或其他复制手段保存学位论文 ；愿意将本人学位论文电 子版提交给研究生部指定授权单位收录和使用。学校必须严格按照 授权对论文进行处理，不得超越授权对毕业论文进行任意处置。 授权人： 哆哕年 苏园夕 1 月，吕，日 沈阳航空工业学院硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 研究背景 缘起：为何要进行景观设计系统论的研究? 它解决什么问题? 我国过快的城市化进程导致城市建设对自然界系统的干扰和破坏，忽视对自然生 态格局和过程的保护，使人们遭受到自然的惩罚。传统的规划方法偏重人口、土地使 用、交通通讯等因素却忽略生态因素，从而降低了城市规划的科学性、预见性和权威 性【1 1 。这使我们思索规划的本质是什么? 我们到底该如何进行景观设计呢? 景观设计 不同于纯艺术，它和人们生活密切相关。从微观尺度意义上讲它就在我们生活之中， 和我们融为一体，从宏观尺度景观意义上如何保障人类行为和生存的安全呢? 我们又 该怎样传承历史的文化，保护人类的精神家园呢? 什么样的景观才是我们应该追求的 境晃呢? 有学者从空间规划的角度来探讨景观，也有学者从美学视角出发，还有从生态学 角度来研究，彼此各有侧重、各有所长。本文从景观诸多元素中提取出设计系统中最 重要的三个必要元素，以此构建景观设计系统的结构，站在较高的视点以开阔的视野 和多层次的知识来分析，提出景观设计系统论的方法和优化策略。 1 2 研究内容 景观设计涉及学科广泛、内容众多、问题复杂、不是单一学科研究能够胜任的， 本系统重点对土地规划学、生态学、空间学、人类行为学、人类心理学、美学等多学 科进行综合，提炼出理学知识、人学知识、美学知识三个根本要素作为主要研究内容， 奠定景观设计系统的研究框架，建立景观设计系统。景观设计系统要以理为基础，以 人为内涵，以美为目标，这三方面是不可分割的有机统一的整体。其中每个要素也是 景观系统的子系统，各子系统之间又相互影响，彼此关联。把这三者和谐统一在景观 设计系统中才能创造出完美的景观作品( 如图1 1 ) 。 一1 一 沈阳航空工业学院硕士学位论文 1 3 研究方法 图1 1 理学、人学、美学三要素与景观设计系统的关系 近代科学中，实验占了极重要的地位，从而产生经验论思想。笛卡尔的唯理论几 乎成了近代理论研究的标准方法。其特点是分析、解剖，把复杂事物分解为相对简单 的进行研究后，再把简单的合为复杂的。这种思路是建立在系统思想完全对立的“可 分”与“可加”的基础上的【2 l 。很多学者在这种指导思想下对景观进行研究，把景观肢解， 对景观系统的元素进行分解研究，( 研究景观系统中的地面铺装、小品设施、绿化种 植、山石水景、雕塑艺术、形象符号等) 以期达到对景观各要素的深入了解从而获得 景观设计的全面认识。 在景观设计系统中往往是1 + 1 ( 2 的。对局部问题的过度重视往往使人忽略整体， 只见树木不见森林1 3 l 。黑格尔说：“脱离人体的手不能说是人手。，这说明某些部分不 能脱离整体，部分之和不等于整体的思想。景观设计必须以系统论作为指导，强调其设 计的整体性，才能解决系统中理学、入学、美学元素之间的矛盾。 1 3 1 系统论 美籍奥地利理论生物学家v 贝塔朗菲提出一般系统论的基本思想，传统的机 械理论无法揭示生命活动的规律。提出机体系统论的思想，强调活机体的开放性和整 体性 4 】。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 系统科学是一门研究事物整体性及其与环境的学科，是- f 从整体性的角度观察 世晃、研究事物、认识问题的学问。整体性是系统科学最核心的问题。整体不同于部 分之和。整体存在于环境之中。系统方法就是把研究对象放在系统的形式中加以考察 的一种方法。具体说就是从系统观点出发，始终着重从整体与部分之间，整体与外部 环境的相互联系，相互作用，相互制约的关系中综合地、精确地考察对象，以达到最 佳地处理问题的一种方法【5 l 。 1 3 2 系统思想具体内容 1 整体的观点：把系统当作整体而不是把系统归结为元素，局部的机械总和。整 2 联系的观点： 3 有序的观点： 4 动态的观点： 体大于部分之和。例如：环境污染问题就不能从局部出发考虑，有 时空气污染解决了，却导致河流污染问题出现。 是说系统内元素之间，系统与环境之间的关系。正确认识系统元 素之间的关系才能认识系统。 系统内元素之间的联系制约是有规律的，有秩序的。主要表现在 时间顺序，空间结构，功能行为这三个方面。 系统是活的机体。元素之间，元素与系统，系统与环境之间都存 在着物质，能量，信息的流动。系统的平衡与稳定是一种动态的 平衡和稳定。设计一定要认识和反映这种“活”的有机整体。 5 最佳的观点：就是最优化，最优化现象和趋势是复杂系统客观存在的规律【6 】。 1 3 3 系统的范畴和特征 系统有结构、功能、关系、模型的范畴；有庞大复杂，目的、行为，功能，生长 和适应，资源的冗余，秩序、组织、结构的特征( 如图1 2 ) 。 系统的整体性可以从三个基本方面加以研究：从整体内部的组成和结构来研究： 从整体外部的属性和状态来研究；从整体在时空中的运动特征，即演化过程来研究门。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 图1 2 系统的整体性研究 1 3 4 系统定性定量和模型 系统定性：对研究对象，问题，目标，路线四个问题进行回答。 系统定量：描述进入理论阶段的标志，建立在定性和简化前体之上。对系统四 方面的量，形，关系的精确剖析。 系统模型：构造出能描写系统运动，演化规律的数学模型，也就搞清系统各变 量之间的关系以及这些关系如何随时问变化。涉及空问、时间、状 态、变量等【3 】 本文尝试从景观设计系统的内部组成和结构出发建立设计模型，从整体性的角 度出发，以系统观为指导，为研究复杂的景观设计系统提供可作参考的模型和原 理。 囤圈 豳 苎 沈阳航空工业学院硕士学位论文 1 4 研究结论 要以系统论为指导，才能解决景观系统中理学、人学、美学元素之间的矛盾；要 从理学、入学和美学三个方向交叉入手，从宏观和微观分析系统元素和结构关系；要 “以理学为基础，以人学为内涵，以美学为目标”，建立r 景观设计系统论”理论体系。 1 5 研究价值 从自然和人工景观的现象入手，对景观设计案例和工程进行分析，提炼出景观设 计的普遍规律，形成景观设计系统理论。它完善景观设计的多解需求，为设计者提供 多角度的设计入手思路，为景观设计和景观评价确立基本行业标准，倡导学科交叉， 产生新的创新点。 1 建立多元秩序：景观设计由于需求的多样导致多元发展，但光有多元还不够， 还必须有一定的秩序，公共区域形成公共的意愿，才能追求共同的目标，这样才能提 升景观设计的整体性。 2 促进经济发展：经济性是市场经济条件下主要的价值之一，因此合理优化，资 源配置，降低成本，提升效益。 3 恢复自然生态；注重自然生态景观，合理运用人工景观技术，实现人与自然和 谐共生。 4 弘扬人文精神：传承人类一切优秀的文化成果和智慧结晶，强调人是环境的真 正塑造者，设计主体是环境中的人，鼓励使用者更多地参与到建设中去，通过参与和 相互影响，与环境相融合，使环境生成意义。 5 创建和谐社会：陶冶人类精神，促进人与人交流、沟通，树立良好社会风气， 创建和谐文明社会。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 。 第二章景观设计系统及元翩宄 i l 相戋定义研究理学元素研究人学元素研究荚学元索研究j 厂 l ，与一 第三章景观设计系统元素关系研究 l i 理学与人擘人学与美学美学与理学价值与意义 图1 3 景观设计系统论研究框架 沈阳航空工业学院硕士学位论文 第2 章景观设计系统及元素研究 2 1 相关定义 2 1 1 景观 最初，“景观”这一科学术语是由德国地理学家，尤以a l e x a n d e r v o n h u m b o l d t 为代 表于1 8 4 9 年提出的，他认为景观是一个区域特征的总和。n a v e h ( 1 9 8 7 ) 的观点中，景观 是关于环境、生态与地理的整体，它整合了所有自然和人类的格局和过程。而l e s e r0 9 9 7 ) 认为景观生态系统是生物、非生物和人类的空间格局，它们形成一个服务于人类生存环 境的功能体。t r e s s ( 2 0 0 d 提出了景观的五维含义，指导人们从空间、意识、时间、自然 与文化的交融、系统性等五个方面来探讨人与自然之间的问题i s 。从社会学角度看，景 观是个人生活的延伸或者说是整个社会的公共空间，其影响涉及生活质量以至于城市或 地区的经济前景f 9 】。 2 1 2 设计 广义来说，设计是指通过分析、综合、创造达到满足某种特定功能系统的一种活 动过程吲。规划：运用科学，技术以及其他系统性的知识，为决策提供待选方案，同 时它也是一个对众多选择进行考虑并达成一致意见的过程【l o l 。设计就是“把一种计划、 规划、设想、问题解决的方法，通过视觉的方式传达出来的活动过程，【1 l l 。 2 1 3 系统 w e b s t e r 大辞典的定义是：“系统是有组织和被组织化了的整体；结合着的整 体所形成的各种概念和原理的综合；由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的 诸要素的集合。”日本的j i s 工业标准中，系统被定义为“许多组成要素保持有机的秩 序并向同一目的行动的东西”。贝塔朗菲把系统定义为：“相互作用的诸要素的综合 体”。也有一些学者认为“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规律 结合而成的且具有特定功能的有机整体川。 2 2 理学元素研究 1 9 8 7 年w c e d 交出了报告我们共同的未来，报告称：“可持续发展是既满足 当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”，“从广义来说，可 沈阳航空工业学院硕士学位论文 持续发展战略旨在促进人类之间以及人类与自然之间的和谐椰2 1 。1 9 9 2 年6 月3 日至 1 4 日，联合国环境与发展大会通过了里约环境与发展宣言、( 2 1 世纪议程两个 纲领性文件，确立了可持续发展的总方向，确立了全球环境问题的有三个公平性原则， 即：世界范围内当代人之间的公平性，代际公平性，人类与自然界之间的公平性。 当前世界面临的环境问题日益严重，诸如土壤侵蚀与沙化、淡水资源缺乏、城市 水系污染、大气化学成分改变、生物多样性衰退、水陆生态系统恶化等，其变化的强 度己超出自然界变动的界限，并且与人类的社会经济活动相交叉，影响人类社会的发 展。全球环境问题诸如合理利用土地、保护土地自然过程、治理水资源污染等成为景 观设计理学考虑的关键问题( 如图2 1 ) 。 城市规划中过于刻板的功能分区，功能区之间绿化带分割肢解了城市的有机结 构，使复杂丰富的城市生活走向单一化、简单化，与人类心理需求背道而驰。绝对的 分区使居住远离工作地点，扩大成交通量，交通拥挤环境日益恶化【1 3 1 。阿瑟约翰逊 ( a r t h u rj o h n s o n ) 说：“对于任何生物、人工、自然与社会系统，最适宜的环境是能 够提供维持其健康和幸福的必要的环境，堋。因此，健康的物质环境成为理学研究的 基础内容。 图2 1自然生态遭到破坏，沙尘暴侵袭中国北方城市，严重影响人类生存空间质量 2 2 1 理学元素的研究内容 1 环境为存在提供依据 麦克哈格说：所有系统都渴望生存与成功。这一论断可以被描述为优化一适应 一健康。其对立面是恶化一不适应一病态。要实现前述目标，系统需要找到最 适宜的环境，并改造环境及自身。环境对系统的适应性可以定义为只需付出最小的努 沈阳航空工业学院硕士学位论文 力和适应。适宜与相符是健康的标志，适宜的过程即是健康的馈赠。寻求适宜归根结 底是调整适应l 坷。 要规划设计一个满足人们需要的环境，就要首先考虑气候。无论在为特定的活动 选择合适区域时，还是在哪个区域内选择最合适的场地时，气候都是基础。人类对气 候除了适应别无它法。最直接的适应形式是迁移到最适合居住的气候区，除此以外就 只有尽量利用已存在的条件，根据不同的地理条件、社区、场地和建筑限制，提出合 理的、适应环境的设计方案1 1 4 1 。微气候学是研究一个有限区域内的气候状况的科学， 也称小尺度气候学。设计要遵循微气候学的原则，消灭酷热、寒冷、潮湿、气流等极 端恶劣的自然状况；提供直接庇护构筑物抵御辐射、降雨、大风等；根据太阳运动和 季节变化设计采光和活动；利用临近水体或者引进水体的影响调节微气候；保护现存 植被，利用风屏和林荫树等来调节微气候环境。 可持续是最终的目标。整体观与系统论为景观设计提供了一个更加广阔的视野，景 观是可持续规划的合理研究单元。生态学知识是景观可持续系统规划与管理的科学理论 基础，景观格局与过程的关系是研究景观功能的关键，而对于模拟和预测规划与设计的 生态结果也是非常重要的。景观空间格局，表现为水平关联；景观过程是指演化过程， 表现为垂直关联。 2 物质的科学理性配置 重视景观空间的格局和过程，基地物流、能流、信息流和生物流的性质和相互作 用的关系，注重对垂直运动和水平运动的双向研究，了解基地各种物流和能流的性质 和相互影响的关系，使基地按照自然规律布局，使其合理的配置。基地是景观设计的 客观物质依据，设计意向往往取决于基地的种种客观因素的制约f 1 5 】。 景观设计要有配置现时合理性，又要有未来的前瞻性。科学性是景观设计系统理 学元素研究的终极追求，也是景观功能合理使用的有效保证。 ( 1 ) 土地问题 土地利用规划是一项重要基础研究工作。它面临着生态环境保护和社会经济发展 两个问题，两者均与可持续发展观有着密切的关系。前者强烈要求保护自然资源( 清 洁的水、大气、土壤和生物多样性等) ，甚至生态恢复；而后者倡导的持久的社会经 沈阳航空工业学院硕士学位论文 济发展则是可持续土地利用所追求的目标。 土地使用是城市关注的基本问题，要把土地自然过程和土地使用功能结合考虑。 土地的布局合理与否，影响开发强度和交通流线组织，直接关系城市环境的效率和质 量。时间和空间是土地的变量，设计必须从人类社会生活、心理、生理及行为特点出 发避免和减少土地在在时间和空间上的使用低谷【1 5 】。 随着社会发展人们认识到人类与自然的关系不只是征服、控制而应该是尊重和协 同的关系。要遵循区域自然地理要素的分异规律，以土地利用现状格局为基础，以景观 生态学原理和可持续发展准则为理论指导，以景观空间分析为具体研究内容来揭示区 域土地利用类型结构、功能的异质性和有序性，以期提出优化的土地利用格局。 水的问题 随着社会发展、人口增长和工业进步，土地利用需求增加，河流流域亦受到过度开 发，为解决治山防洪及河道整治问题，往往施以拦沙坝或混凝土河堤等各项工程，造成 不透水域扩大，水面与绿地减少，进而破坏了河流生态系统与景观，使人们因而丧失了 亲水空间，降低了生活的品质。据统计，我国5 3 2 条主要河流中有4 3 6 条受到不同程度的 污染。七大江河流经的1 5 个主要城市河段，有1 3 个河段水质严重污染。与环境容量相对 巨大的长江来说，城市内其它小型河湖的污染现状更加令人担忧，有的甚至到了不可不 治的地步【垌。 水的问题主要有质和量的问题。“质”主要指污水处理系统。“量”主要指解决水供给 量过多或不及的问题。城市绿地节水技术途径有减少绿地蒸发量、避免深层渗漏、提高 土壤蓄水保墒能力；利用非常规水源主要指再生水和雨洪水，如建立雨洪收集与利用系 统，建立污水再生利用系统等。 5 6 1 改善受污染城市水体水质有多方面途径，如源头减 量、源头治理、提高人们的水消费观念、将污水收集后在城市污水厂进行处理等。但是， 对于城市内己污染的河段、沟渠、湖塘等就有必要采取一定的措施对其进行处理加速改 善其水质，使受污染景观水体快速还清。如成都府南河治理工程和上海苏州河治理工程 【切。 处理微污染水体的工艺主要有两类。第一类是常规的生物处理技术：生物滤池、生 物接触氧化、生物流化床、生物转盘等。第二类是污水处理生态技术：土地慢速或快速 渗滤系统、人工湿地处理系统、稳定塘处理系统以及近年来发展起来的“活机器”污水处 一1 伊一 沈阳航空工业学院硕士学位论文 理系统等。污水的土地处理是在人工调控下利用土壤一微生物植物组成的生态系统使污 水中的污染物得到净化的处理方法。在污染物得到净化的同时，水中的营养物质和水分 也得以循环利用【1 8 1 。它是一种低投资、低能耗的自然净化和生态工程技术，可以进一 步推广和应用。 ( 3 ) 生物问题 生命是物质世界的延伸，生物圈具有自我调节能力。植物不仅有经济药用和观赏价 值，为野生动物提供栖息地，净化空气、调节温度、增加湿度、减少噪音，它们还影响 自然事件如火灾和洪水，并能减轻这些灾害对人类造成的损失【圳。城市绿化具有防灾 避难、保护城市人民生命财产安全的功能瞄】。 城市绿地减少空气中细菌含量主要原因：一是树木吸附和过滤空气中尘埃，二是有 些树木挥发的物质有杀菌作用。如t h m m 的柏树林每天分泌杀菌素3 0 k g ，可杀死白喉、 肺结核、伤寒、痢疾等疾病。不同绿地种植类型( 乔灌草型、灌草型、草坪) 和非绿地 对空气中含菌量影响不剐捌( 如图2 2 ) 。因此，在居住区混合树龄、树种的种植，乔 灌草结合的种植类型是有益的。 o g 每 v 籁 髓 姐 乔灌草型灌草型草坪非绿地 图2 2 居住区三种不同类型绿地与非绿地空气细菌量比较图 从人类历史角度看避免珍稀栖息地消失和生物品种灭绝也是有意义的。人类的生存 取决于生物整体网络结构。湿地曾被认为只适宜倾倒垃圾或转化为有用公司的地皮，现 在却作为水循环系统的调节和对人类至关重要的动物栖息地【1 5 】。 沈阳航空t 业学院硕士学位论文 在两个或多个不同的生态系统或景观元素的边缘带，有更活跃的能流和物流，具 有丰富的物种和更高的生产力嗍。河流和陆地生态系统的相互作用最为显著，水体的 很多生物的物质和能量源都来之于陆地生态系统f 如河流中许多初级消费者以碎屑为 食，这主要来源于由陆地植被冲入或落入的有机物质、。而两者之间主要是通过河岸 带相互作用的，河岸带将两者紧密地联系起来，它是河流生态系统与陆地生态系统进 行物质、能量、信息交换的一个重要过渡带，成为两者间相互作用的重要纽带和桥梁。 如：河岸带上的植被对水陆生态系统间的物流、能流、信息流和生物流等发挥着廊道 ( c o r r i d o o 、过滤器( f i l t e r ) 和屏障( b a r r i e r ) 作用功能。河岸带生态系统对增加动植物物种 种源、提高生物多样性和生态系统生产力、进行水土污染治理和保护、稳定河岸、调 节微气候和美化环境、开展旅游活动均有着重要的现实意义和潜在价值【埘。 森林边缘、农田边缘、水体边缘以及村庄建筑物的边缘，在自然状态下往往是生 物群落最丰富、生态效益最高的地段。边缘带能为人类提供最丰富的生态服务，如郊 区的地邻缘景观既有农业上的功能，有具有自然保护和休闲功能，这种效应是设计和 管理的基础刚。 2 2 2 理学元素的研究途径 运用景观生态设计原理保护与节约自然资本。地球上的自然资源分为可再生资源 和不可再生资源。要实现人类生存的可持续性，必须对不可再生资源加以保护与节约 使用，对可再生资源也要采取保本取息的方式，这样才能实现可持续性发展。 具体的解决方法有四条嗍： ( 1 ) 保护：保护不可再生资源，作为自然遗产，不到万不得已，不与使用。 ( 2 ) 减量：( r e d u c e ) 尽量减少包括能源、土地、水、生物资源的使用，提高使用 效率。合理利用自然过程如光、风、水等，则大大减少能源的使用。 ( 3 ) 再用：( r e u s e ) 利用废弃土地、原有材料、包括植被、土壤、砖石等服务于新 的功能，可以大大节约资源和能源的耗费。 ( 4 ) 再生：( r e c y c l e ) 在自然系统中，物质和能量流动是一个由：“源一消费中心一 汇”构成头尾相接的闭合循环环流。因此，大自然没有废物。而在现代 城市生态系统中，这一流程是单向非闭合的。所以在人们消费和生产的 同时，产生垃圾和废物，因此，有了大气和土壤的污染。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 麦克哈格开发一种同等的地图系统，用叠加图的方法作生态、气候上、地质、地 形、水文地里、经济、自然、风景和历史的特征分析。称“千层饼”模式( 如图2 3 ) 。 通过这些价值分派类型，能够在最适制定最好的发展途径和保护地带的图表。洪水、 飓风的攻击和水资源的当的位置保护都是极为重要的考虑因素，叠加图的分析总表现 出具有生物学和水文地理学上的重要的江河流域和湿地山谷应该被保护，对斜坡的开 发应该减至最小，允许地表水排走，并补充地表蓄水层，山地的安置设施应最少破坏， 使其成为最紧张的居住地带【2 1 1 。 图形叠加技术的普遍使用使景观设计从现象引向本质，具有宏观的视野和复杂分 析的能力。从以往的环境形象的营造转到生存环境质量的追求上来。现在，针对大型 和复杂的景观规划项目，多运用地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m s ，g i s ) 进行数据叠加分析来提高信息处理效率和经济性。 图2 3 费城( p h i t a d e l p h i a ) 大都市区域的局部规划，显示了陆地和水面的特征，麦克哈格，设 计结合自然 ，1 9 6 0 年 景观规划设计不是一个被动的、完全根据自然过程和资源条件而追求一个最适、 最佳方案，而在更多情况下，它是一个决策导向的过程。规划不是决策而是决策的支 持。是一个自上而下的过程，即规划过程首先要明确要解决的问题，目标是什么，然 后以此为导向，采集数据、寻求答案。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 2 2 3 理学元素的研究意义 保护自然资源的生态环境免受破坏，实现物流、能流、生物流的良性循环，为社 会经济可持续性发展提供物质基础，成为人类生存空间的良好背景。 2 3 人学元素研究 一切设计都是为人而存在的，以物为中心并进而突出人的主体地位是现代设计的 根本理念【2 2 l 。人既是景观的设计者，又是景观使用和审美的主体。景观主要服务对象 是生活在其中的人群，特定的景观服务于特定的人群。文化性是景观设计系统人学元 素的价值体现，适应性是景观工程完成后能获得最广泛支持的有力保证，宜居性是景观 设计系统优化的标准。 2 3 1 人学元素的研究内容 马丘比宪章认为人的相互作用与交往是城市存在的基本依据。要努力创造一 个综合的、多功能的环境。雅典宪章提出居住、工作、游憩、交通是城市生活的 四种基本活动。围绕后两种基本活动研究人的心理需求和行为活动规律才能设计出符 合人使用行为的景观环列1 3 1 。 1 满足服务对象的需求： ( 1 ) 刺激与交流需求：长时间的重复工作、枯燥平淡的环境会让人心情烦躁。公 共空间为满足人们寻找变化、交流思想的心理需求，提供休息的设施和休闲的环境， 创造了停留的场所和场合。 ( 2 ) 交通便捷性需求：交通循环和停车是城市景观环境的重要构成，它直接影响 城市景观的效率和形态( 如图2 4 ) 。道路视觉景观研究的问题和人类行为密切相关。 要剔除多余的视觉要素；提供方向识别性强的环境；标识导视系统是视觉环境管理问 题，提供交通的信息，指示道路的方向，识别内部空间功能。导视要具备可读性和明 确性。交通的功能也有侧重不同：有些交通是为满足看风景和娱乐的需求；有些是为 赶路人设计的直线；有些是为旅行者设计的慢速休闲道路。 ( 3 ) 安全保障的需求：我们对在日常生活中一定程度上的稳定性、连续性和可预 见性都有一种较大的基本需求，不断变迁和不可预见的生活会让人紧张嗍。社会规范 极为强大，因为它给人们以安全感，使他们以一种受控的方式进行表现，而不必担心 一1 4 - 一 沈阳航空工业学院硕士学位论文 其行为被邻居、同事和朋友看作是不恰当的。 ( 4 ) 文化归属性需求：人类心理成分起作用的最基本力量之一，是创造和保持我 们的可识别性的需求 2 4 1 。面对文化趋同的危机，通过景观途径重建群体文化，建立精 神信仰。 a 传承历史文化：包括人类物质与精神遗产，史前文化的保护。 b 体现地域文化：包括尊重地方文化和当地自然生态过程，多运用地方性的建材 和乡土植物。 c 表述时代文化：包括对人文精神和时尚潮流的把握，对时代主旋律的弘扬等。 d 弘扬民族文化：人们对环境美的感受能力是在一定历史环境中形成的，每个民 族特有的文化心理结构在这个过程中使他们的审美能力和创 造力都带上本民族的特色嘲。民族性不一定指外在的形式、图 案、法式，更重要的是民族精神；民族性更不是锦上添花的附 属品和旧式的框架，而是一种内在的力量。 2 尊重人行为活动的规律： ( 1 ) 公共空间户外活动类型包括必要性活动、自发性活动和社会性活动闭。 必要性活动：包括那些不由自主的活动，如上学、上班、购物、等人、候车、出 差、递送邮件等。自发性活动：只有在人们有参与的意愿，并在时间、地点可能的情况 下才会发生，如散步、呼吸新鲜空气、驻足观望趣事、晒太阳等。社会性活动：在公 共空间中有赖于他人参与的各种活动，包括儿童游戏、互相打招呼、交谈、各类公共 活动以最广泛的社会活动被动式接触，即仅以视听来感受他人。人们在同一空间 中徜徉、留连，就会自然引发各种社会性活动。这就意味着只要改善公共空间中必要 性活动和自发性活动的条件，就会间接地促成社会性活动。 ( 2 ) 步行：是一种交通方式，一种走动的方式。它需要空间，满足人们不受阻碍， 不太费神地自由行走的基本要求。人们都不愿绕道太多，如果可以看到目标，他们总 是径直走向那里( 如图2 5 ) 。人们在步行时都爱抄近道。只有遇到危险的交通、难以 逾越的障碍等很大困难时，才可能改变这种情况。而蜿蜒富有变化的街道可以使步行 变的更加有趣，应力求避免漫长而笔直的步行线路，弯曲的街道比笔直的街道通常在 减少风力干扰方面也有好处。 沈阳航空工业学院硕士学位论文 图2 a 缺乏美学指导的停车场难以成为艺 术景观，对空间组织分析不足导致 人行为低和内心感受烦躁 图2 5 对人学分析不足的绿地景观，建成后与 使用人群的行为发生矛盾，导致效率降 维护成本增高 ( 3 1 小坐：良好的座椅布局与设计是公共空间富有吸引力的许多活动的前提。 朝向与视野是座位选择的重要因素，好座位可以获得特殊的地势、空间、小气候、 景观等。座位的舒适性与实用性也很重要。除了基本的凳子和椅子，在需求加大的 情况下，还要设计辅助座位，如台阶、基础、矮墙、箱子等，以应一时之需【2 6 1 。 驻足：在公共空间中驻足是重要的，关键是停留。受人们欢迎的逗留区域 一般倾向于森林边缘、建筑物四周靠门面处或门廊之下、建筑物凹处或紧靠柱子的 地方或由一个空间与另一个空间的过渡区，可以欣赏到复合空间i 硐。边界区域受欢 迎是因为能获得安全感和隐蔽所并拥有良好的视野。当人背后受到保护时，他人只 能从前面走过，观察与反应就容易多了。 ( 5 ) 观看：确定大空间尺度最适宜的方法是将空间的边界与社会性视域的范围 一致起来，将几种社会性视域组合在一起。如将看活动的最大距离( 7 0 1 0 0 m ) 与 看清面部活动表情的最大距离( 2 0 2 5 m ) 组合起来，同时要保证良好视野和照明。 ( 6 ) 交谈：只有在背景噪声小于6 0 d b 时，人才可能交谈，要想听清别人的话、 歌声等完整的社会场景要素，噪声水平就必须降至4 5 5 0 d b 。 3 服务对象参与决策过程 景观是为适合人类各种目的而造就的场所。要了解生活在其中的人如何使用和评 价景观因此分析将居于此地的人们的意见是很重要的。当出资者甲方和场地使用者有 不同价值观和目的发生矛盾时，设计师要协调这种矛盾使设计具有多种适应性。尤其 关注在开发中没有发言权的使用者，对基地创造管理有影响的群体( 银行、制定规章 沈阳航空工业学院硕士学位论文 机构) 和未来管理基地的团体【1 5 l 。因此，要使公众参与到对未来的决策中，参与是将 民众的关注、重视和价值观纳入到政府的决策过程。 ( 1 ) 公众参与的八个好处瞄】：( 詹姆斯克雷顿，j a m e sc r e i g h t o n ，1 9 9 2 年) 1 提高决策质量； 2 减少成本； 3 达成共识； 4 减少实施阻力； 5 避免严重的冲突； 6 保证政策的可信度和合法性； 7 预测公众的关注程度和态度； 8 提高公众的专业水平和创造性。 ( 2 ) 公众参与不可或缺的四个条件：( 温迪扎尔基西安，w e n d ys a r k i s s i a n ) 1 众和政府在政策形成中达成了默契或明确的合作； 2 规划过程中充满相互尊重和信任的气氛，尽管并不是所有时候都需要 协作； 3 双方都能切实影响公共政策的决策。尽管一方可能更强势，但任何一 方的力量都不能微不足道； 4 合作作为一个过程而不是某种稳定的状态，它可能发展也可能退步。 合作可能进一步深入，也可能重返冲突。 2 , 3 2 人学元素的研究途径 运用数据调查分析法、观察法、访谈法，综合人类心理学、人类行为学等相关学 科知识，从人为出发点研究人的思维、活动的规律和人与环境关系的规律。 2 3 3 人学元素的研究意义 通过对人的行为过程和心理、情感需求的研究，可以为美学研究提供合理的尺寸 标准和空问尺度感。充分沟通使景观设计师与景观使用主体达成共识，减少规划的阻 力，提高设计和施工的进度。尊重人及人性使景观获得对场所的认同感和归属感。 一1 7 - 沈阳航空工业学院硕士学位论文 2 4 美学元素研究 城市规模越大，人口越集中，居民也就越希望能有景色优美，山清水秀的景观风 貌和城市环境。传统城市景观通常是利用植物、绿地、丘陵、水面等自然要素，结合 雕塑、小品、喷泉、构筑物等人工要素，对城市建筑进行协调处理，弥补建筑美缺乏 的色彩和形态的不足。现代景观已经走向改善人类生存质量和美的结合的总体高度上 来，从视觉、空间、形式到追求文化、意境、品位和整体质量上来。 2 4 1 美学元素的研究内容 美学研究的视觉、空间、形式、意境等是美学研究的主要内容，它是景观设计系 统中观、微观尺度中的内容。美学研究也必须以基地为根源，关注它的情感特征、艺 术内涵、乡土韵味和场所文脉，才能使之与景观设计系统其它元素相协调。 1 视觉问题 研究看到的物质层面的不同排列形成美感的规律。它通常包括构图、形态、线条、 色彩、质地、肌理等因素。 心智地图分析是从心理学领域吸收空间分析技术，还借鉴社会学调查方法，是研 究城市景观和场所意象的有效途径吲。埃克博说：“我们极目所视的地方，景观是连 续的，连续性和特征性的平衡非常重要，要建立视觉的等级和次序才能避免单调和混 乱 2 8 1 。 2 空间问题 研究由物质围合形成的虚空的层面的规律。它通常包括布局、围合、轴线、尺度、 序列、层次、轮廓线等因素。空间常会促成刺激感、安全感和标识性这三大要求 2 4 j 。 ( 1 ) 对标志性节点空间的分析：节点在空间中都有很大的空间影响范围，并在城镇 景观，居民生活和交通组织方面有一定功能f 2 9 】。 ( 2 1 序列视景分析：依据格式塔心理学的“完形理论”和人的视觉生理规律。视觉是 入主要的感觉通道，占全部感觉6 0 。空间体验的整体印象由于运动和速度相联系的 多视点景观印象复合而成，不是简单叠加四。规划设计中选择人们运动集中的路线， 利用路线上的多视点构图分析空间艺术和构成方式。理解空间不仅在看还应该运动穿 过它，体验它，所以好的景观设计对观景的路线都进行行为分析( 如图2 6 ) 。因此， 景观空间不是静态情景，而是一种空间意识的连续统一。我们的景观感受受到所体验 沈阳航空工业学院硕士学位论文 的和希望体验的东西影响阳。 ( 3 ) 广义上空间是指和形态互补的虚的部分，但按其尺寸大小人们又把它分为空 间、场所、领域三个概念。这三者给人的感受是不同的，空间通过生理感受限定的， 场所则通过心理感受限定的，而领域则是基于精神方面的量度。2 0 2 5 m 是创造景观 空间感的尺度，人们可以辨识对方和自由交流；超过1 1 9 m 是景观场所感的尺度，可 以产生宽阔的感觉；超过3 9 0 m 是景观领域感的尺度，可以产生深远、宏伟的感觉【3 1 l 。 图2 6 肯尼迪总统纪念碑 3 形式问题 观察者对周围环境的兴趣和愉悦感取决于感觉的两个补充原则：新奇性引发刺激 的需求和熟悉的需求。前者是对变化的反应，后者是对不变的反应。人们的感觉在需 求变化和新奇的同时，也在规律和重复之中寻找安全。一种包含着意外变化的熟悉模 式才能创造令人满意的美学效果。虽然人对美的感受各不相同，引人入胜的统一性和 协调性仍是重复的组织原则【3 2 j 。组织手法有简化法、主从法、平衡法等。 研究几何形包括( 矩形、三角、圆形等模式) 和自然形式，用几何法分析不同的 排列组合、分割分离、放大缩小产生不同的形式效果。具有象征性的形式给人一种特 定的内涵，因为它能增加神秘色彩并且对不同的人有不同的理解。 透过物于形的层次研究其本身内在的组合规律。多样统一是形式美共同遵守的法 则，统一中求变化，变化中求统一，寓多样于统一之中。它通常包括主从、均衡、对 沈阳航空工业学院硕士学位论文 比、微差、节韵等因素【3 3 】。形式美是变化的活力和秩序的严谨完美结合。形式对形成 空间性格也有重要作用( 如图2 7 ) 。 图2 7d o n n e l l 花园，位于加利福尼亚的s o n o m a ，托马斯丘奇1 9 4 8 年设计 4 意蕴问题 立意不仅是艺术创作的起点，也能唤起欣赏者思想感情共鸣并体现设计者的修养 和品位。设计师寄情于景，欣赏者触景生情。这样才能形成良好的景观设计与欣赏的 互动关系。要追求空间、光线、物质和场所基本的、内在的、特性的、富有诗意的表 达( 如图2 8 ) 。 另外，从人的感受出发除了视觉以外，人的听觉、嗅觉、触觉也能使人产生愉悦 的或烦躁的感受。“花香鸟语”说的就是景观的嗅觉美和听觉美这个层面。 图2 8 哈佛大学的泰纳喷泉1 科学中心，2 纪念堂，3 石阵，4 雾泉，5 小路，6 草坪，7 树 2 4 2 美学元素的研究途径 1 向大自然学习 沈阳航空工业学院硕士学位论文 遵循自然，师法自然，所有的知识都来源于对客观世界的观察和体悟。中国的苏 州园林山水讲求“山有脉，水有源。”讲的是人工山水景观的设计要遵循自然规律，从 外形研究转向内在的精神实质，从摹形状物到得意忘形，从外师造化到中得心源。 2 向古代前辈学习 前人的景观设计实践为我们作了总结，提供了间接的设计经验。对于其中的本质 规律要继承和发扬。如苏州园林的空间处理手法讲求“移步换景，步移景异”，实质上 多角度构图是追求空间的丰富与变化，强化了时间概念在空间设计的运用( 如图2 9 ， 图2 1 0 ) 。贝聿铭把这种规律用在建筑和景观设计中，创造出了华盛顿美术馆东馆这 样2 0 世纪杰出的建筑景观作品p 卅。由此也可悟出事物是相同的，建筑和景观的设