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在曼宁同时代或稍后的城市及区域规划中,规划师们也用同样的地图叠加技术来反映城市的发展历史、土地利用及区域交通关系网以及经济、人口数据。如1912年在德国城市Dusseldorf的一次城市设计竞赛方案中,设计者用五张同比例地图来表达城市从1874年到1912年的发展历程;1922年,Patrick Abercrombie和Thomas Johnson在英国Doncaster的区域规划中也采用同样的方法来进行城市交通和可达性分析;1923年,地图叠加技术被用于纽约的人口与经济分析;1929年,在纽约的区域规划和环境制图中,所有重要景观元素如公园系统被分层制图,它们与地形图有相同的比例,以便比较和说明。1943年,在伦敦战后重建过程中,同样的技术被用来分析城市公共空间的分布现状,并根据数据制定绿地的富裕与贫乏分布状况图,在此基础上制定绿地与开放空间规划图。当然在这些工作中都没有明确提出地图叠加方法,但它们都通过自然元素的分层叠加,经过滤或筛选,最终可以确定某一地段土地的适宜性,或对某种人类活动的危险性(见Steinitz等1976)。
直到1950年,在英国出版的《城乡规划教材》“为规划的调查”一章中,作者Jacqueline Tyrwhitt才首次将地图叠加技术进行了系统的介绍,指出这一技术的核心特征是所有地图都基于同样的比例,并都含有一些同样的地形或地物信息作为参照系,并且,为了使用方便,所有地图都应在透明纸上制作。在其中的一个例子的说明中,将四张分别反映地势、岩石类型、水文和土壤排水性的数据地图进行叠加而综合成土地特性分布地图。同样,在本书中认识到二维地图在表达三维景观的动态且丰富的信息时的局限性,作者Jack Whittle明确指出,通常有两种途径可以避免在同一地图和同一时间表现的困难,其一是在几种不同的基础图上综合地表现有限的信息,这是一种最常用的方法;而另一种途径是用一张共同的基础地图,而将其他调查所得数据都分别绘制在一系列透明纸上,每个因子为一个图层,将其分层叠加在底图上。可见,至少在20世纪50年代,景观设计师已经普遍地将地图分层叠加方法用于规划和展示了。
到了20世纪60年代,地图分层叠加技术便在北美用于大规模的景观资源调查和规划。如1962年,Phil Lewis在威斯康辛州休闲资源的调查中,根据资源分布的空间格局,分层评价水、湿地、植被和重要地貌等单一景观元素,然后用叠加技术综合筛选出环境走廊。同年,Christopher Alexander和Marvin Mannheim在应用叠加技术进行高速公路选线时,首次明确提出在因子层的叠加综合时,必须考虑因子的权重和叠加的次序,从而提出叠加程序树的概念(Steinitz,等1976)。
到了McHarg,手工的、基于透明纸的地图分层叠加技术可谓被应用到了极至。在其《设计遵从自然》一书中,他介绍了制图的过程。首先将景观的单一因子逐一制图,用灰白两色区别其对某种土地利用方式的适宜性或有害性,然后将这些单因子评价图层叠加,再通过感光摄影技术得到综合的土地适宜性分布图,根据灰度来区别不同程度的适宜性。从1912年曼宁开始应用,到McHarg的完善,在近半个世纪的里程中,地图分层叠加技术从产生到发展和完善,一直是生态规划思想和方法的发展和完善过程的一个有机组成部分。首先是规划师的系统景观思想要求对土地上多种复杂的因素进行分析和综合的需要,然后是测量和数据收集方法的规范化,最后是计算机的发明和普及,都推动了地图分层叠加技术的发展。
4.3.2 GIS技术发展与景观生态规划
1993年夏,McHarg在哈佛大学开设了一个生态规划课程,以美国东海岸的Acadia国家公园规划为例,将其“千层饼”模式用GIS来完成。在最终的汇报会上展示了大量的分析和规划成果,充分显示了“千层饼”模式的系统性和完整性。这次课程虽然也暴露了其在方法论上的缺陷和对水平生态过程分析方面的缺乏,却显示了GIS的强大功能。当时McHarg就曾感慨他当年那复杂的系统分析过程今天竟可以如此方便地通过GIS来完成。而从近年来在哈佛大学设计学院的Steinitz教授领导下的一系列景观和区域规划案例研究中所显示的GIS功能,已远非简单的土地分类和地图叠加。空间分析、多解方案的预景(Scenario)模拟等技术将景观规划,特别是基于景观生态学研究的规划大大推进了一步。这些富有影响的案例包括:宾州Monrou县的多解规划,加州Camp Pendelton的生态规划等(Steinitz,2003)。 |