基于LIM技术的风景园林植物气流分析及配置方法与流程

基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法
技术领域
1.本发明属于园林植物景观设计技术领域，具体为基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法。


背景技术：

2.在对园林植物景观的设计过程中，行业内基于lim技术进行应用，但出现了如下情况：针对园林植物的景观设计，景观设计师在大部分情况下展现的效果图都是依据自身心里的植物理想状态设想来设计完成的，基本没有考虑植物在生长受限因素下的呈现；此情况一方面是景观设计师自身的经验有限，面对新的植物种植场景，无法做到准确的气流预测，从而造成配置的植物种类、规格选择错误；另一方面是园林植物景观施工营造阶段，新场景中四周的各类建筑设施布局，会改变气流的走向，形成狭管效应，造成气流聚集，带来复杂的风环境；大风会降低植物的蒸腾作用，也会吹断发芽嫩叶，导致大量乔木生长状态不佳。在风作用下，也会造成叶片蜡层损伤，导致植物矮化，冠幅减小。
3.此外，气流问题对植物景观带来的影响还包括：在完成植物景观建造后，部分地区会受到西北寒风导致的局部温度快速变化现象；经过大量调查比较，对于植物景观的迎风面，降温速度更快，温度更低，植物被冻死的机率更大。因此，气流问题始终是造成部分植物在新的场景中死亡或长势较差的原因，严重影响了最后完成营造的植物景观效果。
4.而现有技术中，为了对植物景观效果进行弥补或补救，一般是在建造或养护阶段通过不断替换的方式，来提升景观效果，由此造成了大量浪费。那么，如何在风景园林植物的设计和配置阶段就引入并关注气流问题，减少后期不必要的精力投入，就成为了本领域技术人员的研究关注点。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决背景技术中所存在的问题，在风景园林植物的设计和配置阶段就引入并关注气流问题，从而最大限度地满足风景园林植物景观的效果呈现；本发明通过植物场地风环境、气流分析等方式，在lim技术的辅助下，实现了景观设计师对植物种类和规格的精准选择，使植物在新场景中达到预期效果，不必再耗费大量的后期维护精力。
6.本发明采用了以下技术方案来实现目的：
7.一种基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，所述方法包括如下步骤：
8.s1、测量并获得目标场景的气流数据；
9.s2、建立目标场景对应的场景模型，并将包含气流数据的场景模型导入分析软件中；
10.s3、依据气流数据，通过分析软件的风环境分析插件，得到目标场景对应的风环境分析结果；
11.s4、获取植物生存属性数据，依据植物生存属性数据和风环境分析结果，选择并搭配场景模型中各个地块的植物种类和植物规格，实现风景园林植物景观模型的完整建立；
12.s5、对风景园林植物景观模型进行渲染，在渲染过程中持续优化并完成最终的植物种类和植物规格的选择和搭配方案。
13.具体的，步骤s1中，所述目标场景为风景园林植物景观准备配置的实际场景地点；在目标场景中安置多个风力测量点，每个风力测量点中通过气象采集器，采集风速、风向和温度数据，汇总形成气流数据。
14.优选的，采集目标场景在一年时间范围内的风速、风向和温度数据，作为全年测量数据，整理并汇总形成全年气流数据，并将全年气流数据作为场景模型风环境分析过程中的模拟数据基础。
15.进一步的，步骤s2中，所述场景模型包括场地模型和建筑及硬景模型；所述场地模型在导入分析软件后建立全区域分析网格，并载入场地模型全区域分析网格各自对应的气流数据。
16.具体的，场景模型的建立过程，依据cad软件中呈现的景观设计地形图，在数据预处理后，链接至revit建模软件中，实现场景模型的建立；随后，使用revit建模软件导出工具，将完成建立的场景模型导出为模型文件，再将模型文件导入至ecotect analysis分析软件中。
17.具体的，步骤s3中，当模型文件导入至ecotect analysis分析软件后，建立对应于场地模型的全区域分析网格；再通过ecotect analysis分析软件的网格分析工具，调整全区域分析网格的大小，使全区域分析网格覆盖整个场地模型的占地表面。
18.具体的，全区域分析网格调整完成后，使用ecotect analysis分析软件的winair4程序，作为风环境分析插件，对全区域分析网格各自对应的气流数据进行分析，计算出初步的分析结果，生成对应的分析文件。
19.优选的，将所述分析文件再次输入ecotect analysis分析软件，并再次通过网格分析工具，呈现出整个场景模型在不同网格区域下的高程平面、风速和风向随地形起伏和建筑及硬景布局而变化的数值和分析图像；将对应的数值和分析图像统一汇总，得到目标场景对应的风环境分析结果。
20.具体的，步骤s4中，景观设计师获取植物生存属性数据，将植物生存属性数据与风环境分析结果进行比对，选择并搭配出在对应地块上适合配置的植物种类，同时确定植物规格，完成景观方案的初步设计。
21.优选的，景观方案的初步设计完成后，使用revit建模软件，依据植物种类和配置点位，建立植物模型；当场景模型和植物模型的建模完成后，将软件视图模式切换至三维视图，并通过revit建模软件中的lumion启动插件，打开lumion渲染软件，进行步骤s5；步骤s5中，景观设计师在revit建模软件或lumion渲染软件的视口下，依据视口联动呈现的渲染效果变化和风环境分析结果的数据基础，对植物种类和植物规格的选择和搭配方案继续优化，形成最终的风景园林景观设计方案，并交付施工单位，完成风景园林景观施工过程，得到成品景观。
22.综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：
23.本发明方法关注了风景园林植物景观的设计、分析和配置过程中的气流问题；在设计阶段，依据了对应目标场景的全年气流数据，因此对于植物在春夏秋冬中受场景所在地气流的影响情况做了充分的考量，能最大限度地满足风景园林植物景观的效果实现。
24.应用本方法至设计配置过程时，既可以满足建设各方对景观效果的三维可视化需求，还可以有效保证景观设计师对气流数据辅助下对植物种类、规格的精准选择，有效解决部分植物受气流影响的成活难、长势差带来的施工成本增加问题，更有利于植物在新的场景中生长的更好，达到预期的效果，有效地降低施工方的施工成本和运营方对园林植物的养护成本。
附图说明
25.图1为本发明方法的总体流程步骤示意图。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例
29.一种基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，此方法的整体流程可参考图1的总述，包括如下步骤：
30.s1、测量并获得目标场景的气流数据；
31.s2、建立目标场景对应的场景模型，并将包含气流数据的场景模型导入分析软件中；
32.s3、依据气流数据，通过分析软件的风环境分析插件，得到目标场景对应的风环境分析结果；
33.s4、获取植物生存属性数据，依据植物生存属性数据和风环境分析结果，选择并搭配场景模型中各个地块的植物种类和植物规格，实现风景园林植物景观模型的完整建立；
34.s5、对风景园林植物景观模型进行渲染，在渲染过程中持续优化并完成最终的植物种类和植物规格的选择和搭配方案。
35.上述5个步骤作为本方法的主要及重点步骤内容，以下为本实施例对其进行的详细介绍，介绍顺序依照步骤的进行逻辑，并同时给出最优方式。
36.首先，测量并获得目标场景的气流数据。目标场景为风景园林植物景观准备配置的实际场景地点；本实施例中，在目标场景中安置多个风力测量点，点位的选取应具有代表性，每个风力测量点中，通过ft-qc9h型号的气象采集器，采集目标场景在一年时间范围内的风速、风向和温度数据，作为全年测量数据，整理并汇总形成全年气流数据，并将全年气流数据作为场景模型风环境分析过程中的模拟数据基础。
37.接着进行步骤s2，其中的场景模型包括场地模型和建筑及硬景模型；场地模型的建立过程为：在cad软件中打开景观设计地形图，进行数据预处理，将图中未包含高程信息
的点、线和冗余标记删除，仅保留三维信息完整且准确描述地形构造的图形元素；随后将数据预处理后的景观设计地形图链接至revit建模软件中，通过软件自带的场地建模工具，生成三维景观地形模型，实现场地模型的建立；建筑及硬景模型也在revit建模软件中直接建立完成后，形成整个场景模型。
38.汇总场景模型和对应的气流数据后，导出为“.dxf”格式模型文件，然后将模型文件导入到ecotect analysis分析软件中。
39.在步骤s3中，当模型文件导入至ecotect analysis分析软件后，建立对应于场地模型的全区域分析网格。本实施例先依据场景模型的实际大小，通过ecotect analysis分析软件的网格分析工具，调整全区域分析网格的大小，使全区域分析网格覆盖其中的整个场地模型的占地表面。
40.紧接着，全区域分析网格调整完成后，使用ecotect analysis分析软件的winair4程序，作为风环境分析插件；winair4程序本身为ecotect analysis分析软件的扩展插件，对应的分析计算机中，该扩展插件需预先进行安装。使用winair4程序的“输出模型数据”功能，将场景模型对应的全年气流数据输入至ecotect analysis分析软件中；启动分析命令后，winair4程序自动计算并分析网格范围内对应地形的初步分析结果，并生成一个“.goe”格式的分析文件和一个“output”文件。
41.将得到的分析文件再次输入ecotect analysis分析软件，通过网格分析工具，呈现出整个场景模型在不同网格区域下的高程平面、风速和风向随地形起伏和建筑及硬景布局而变化的数值和分析图像；将对应的数值和分析图像统一汇总，得到目标场景对应的风环境分析结果。
42.有了风环境分析结果后，进行步骤s4，在对植物进行配置的过程中同步进行植物模型的建立等相关过程。本实施例中，景观设计师获取植物生存属性数据，将植物生存属性数据与风环境分析结果进行比对，可根据各个区位的风速和风压、温度等数据，以及植物的生长属性和特点，准确选择和搭配植物种类和植物的规格，科学合理的完成园林植物和景观的搭配设计，同时确定植物规格，完成景观方案的初步设计。
43.对于植物模型的建立，模型输出渲染和应用的方式，本实施例作以下最优补充说明。使用revit建模软件，依据初步设计的植物种类和配置点位，建立植物模型，植物模型采用概念族的形式代替真实植株模型；在植物模型概念族中，以椭圆球体和圆柱体进行组合，形成植株形状，以模型颜色区分植株的种类，以模型大小区分植株的大小，完成对所选择和配置的植物模型的建立。以概念族的形式对植物模型进行建模，能够规避由于模型体量过大而导致revit建模软件的运行卡顿或闪退现象的发生，降低设计成本，同时也可顺利完成设计图纸所需要的植物模型。
44.在步骤s5中，整个风景园林植物景观模型即包括植物模型、场地模型和建筑及硬景模型，建模完成后，将revit的软件视图模式切换至三维视图，并通过revit建模软件中的lumion启动插件，打开lumion渲染软件；revit建模软件中的所有模型通过插件导入至lumion渲染软件后，即可实现revit建模软件与lumion渲染软件的视口联动；景观设计师在revit建模软件或lumion渲染软件的视口下，依据视口联动的帮助，对植物种类和植物规格的选择和搭配方案继续优化。得益于revit建模软件与lumion渲染软件之间的良好联动关系，revit模型文件会自动导入到lumion软件中，两款软件实现视口联动后，在任何一个软
件中修改模型或调整视口，另一款软件会随之同步，极大的提高了方案优化过程的使用体验和效益。
45.本实施例中，在revit建模软件与lumion渲染软件的视口联动下，依据revit建模软件中的真实三维数据信息，在lumion渲染软件中完成对场地模型、建筑及硬景模型的材质遴选和赋予操作；同时依据revit建模软件中概念族形式的植物模型的植物种类和配置点位，在lumion渲染软件的植物库中选择对应匹配的真实植株模型替代概念族模型；在材质赋予和模型替代过程中，景观设计师对植物种类和植物规格的选择和搭配方案继续进行优化，对景观进行调整和修改，优化完成后得到风景园林景观设计方案。
46.此时，整个风景园林景观设计方案形成并呈现于revit建模软件中，通过revit建模软件中的出图工具，输出风景园林景观设计方案所对应的风景园林cad设计图纸，通过lumion渲染软件，输出风景园林景观设计方案所对应的渲染影像文件，渲染影像文件包括景观渲染效果图和渲染视频；将风景园林cad设计图纸和渲染影像文件交付至施工单位。施工单位依据风景园林cad设计图纸和渲染影像文件，完成风景园林景观设计方案内容的施工过程，得到成品景观。在风景园林cad设计图纸和渲染影像文件的帮助下，施工单位能准确领会设计意图，精准高效的完成景观方案的施工任务。
47.综上，本实施例的方法过程，将气流分析环节引入lim技术支持下的风景园林植物景观设计及配置过程，以解决气流问题对植物的影响；因此，本方法在设计和配置景观时就消除了植物在新场景中可能受到的气流问题，景观施工完成后，能极大程度的避免植物长势较差和死亡的情况出现，即可节省后期养护、替换成本，减少不必要的精力投入。

技术特征：
1.一种基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：s1、测量并获得目标场景的气流数据；s2、建立目标场景对应的场景模型，并将包含气流数据的场景模型导入分析软件中；s3、依据气流数据，通过分析软件的风环境分析插件，得到目标场景对应的风环境分析结果；s4、获取植物生存属性数据，依据植物生存属性数据和风环境分析结果，选择并搭配场景模型中各个地块的植物种类和植物规格，实现风景园林植物景观模型的完整建立；s5、对风景园林植物景观模型进行渲染，在渲染过程中持续优化并完成最终的植物种类和植物规格的选择和搭配方案。2.根据权利要求1所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：步骤s1中，所述目标场景为风景园林植物景观准备配置的实际场景地点；在目标场景中安置多个风力测量点，每个风力测量点中通过气象采集器，采集风速、风向和温度数据，汇总形成气流数据。3.根据权利要求2所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：采集目标场景在一年时间范围内的风速、风向和温度数据，作为全年测量数据，整理并汇总形成全年气流数据，并将全年气流数据作为场景模型风环境分析过程中的模拟数据基础。4.根据权利要求1所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：步骤s2中，所述场景模型包括场地模型和建筑及硬景模型；所述场地模型在导入分析软件后建立全区域分析网格，并载入场地模型全区域分析网格各自对应的气流数据。5.根据权利要求4所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：场景模型的建立过程，依据cad软件中呈现的景观设计地形图，在数据预处理后，链接至revit建模软件中，实现场景模型的建立；随后，使用revit建模软件导出工具，将完成建立的场景模型导出为模型文件，再将模型文件导入至ecotect analysis分析软件中。6.根据权利要求5所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：步骤s3中，当模型文件导入至ecotect analysis分析软件后，建立对应于场地模型的全区域分析网格；再通过ecotect analysis分析软件的网格分析工具，调整全区域分析网格的大小，使全区域分析网格覆盖整个场地模型的占地表面。7.根据权利要求6所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：全区域分析网格调整完成后，使用ecotect analysis分析软件的winair4程序，作为风环境分析插件，对全区域分析网格各自对应的气流数据进行分析，计算出初步的分析结果，生成对应的分析文件。8.根据权利要求6所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：将所述分析文件再次输入ecotect analysis分析软件，并通过网格分析工具，呈现出整个场景模型在不同网格区域下的高程平面、风速和风向随地形起伏和建筑及硬景布局而变化的数值和分析图像；将对应的数值和分析图像统一汇总，得到目标场景对应的风环境分析结果。9.根据权利要求1所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在
于：步骤s4中，景观设计师获取植物生存属性数据，将植物生存属性数据与风环境分析结果进行比对，选择并搭配出在对应地块上适合配置的植物种类，同时确定植物规格，完成景观方案的初步设计。10.根据权利要求9所述的基于lim技术的风景园林植物气流分析及配置方法，其特征在于：景观方案的初步设计完成后，使用revit建模软件，依据植物种类和配置点位，建立植物模型；当场景模型和植物模型的建模完成后，将软件视图模式切换至三维视图，并通过revit建模软件中的lumion启动插件，打开lumion渲染软件，进行步骤s5；步骤s5中，景观设计师在revit建模软件或lumion渲染软件的视口下，依据视口联动呈现的渲染效果变化和风环境分析结果的数据基础，对植物种类和植物规格的选择和搭配方案继续优化，形成最终的风景园林景观设计方案，并交付施工单位，完成风景园林景观施工过程，得到成品景观。

技术总结
本发明提供基于LIM技术的风景园林植物气流分析及配置方法，属于园林植物景观设计技术领域，解决了现有设计方法未引入及关注气流问题的缺陷；方法包括：获得目标场景的气流数据，建立场景模型，并导入分析软件中；依据气流数据，通过分析软件的风环境分析插件，得到风环境分析结果；依据植物生存属性数据和风环境分析结果，选择并搭配场景模型中的植物种类和植物规格，实现风景园林植物景观模型的完整建立，对模型进行渲染，在渲染过程中持续优化并完成最终景观设计方案并应用；本发明重点关注了气流问题对景观的影响，并在LIM技术的支持下，有效解决部分植物受气流影响的成活难、长势差带来的施工成本增加问题。势差带来的施工成本增加问题。势差带来的施工成本增加问题。


技术研发人员：王柏渊 谭小聪 张成建 杨正阳 苏正华 王仙芝 谢明刚 李兴勇
受保护的技术使用者：中国五冶集团有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/10/11