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自然界的分形现象在景观设计中的应用初探

作者: 王聪禅, 李果更新: 2013年01月29日标签: 景观设计点击量:

近些年来,旅游和休闲地的景观设计项目越来越多,旅游景观作为旅游区的一部分,是烘托旅游区主题的重要元素,同时也是旅游核心吸引物,像石塘林项目便是一个典型的旅游地景观设计项目,所以如何寻求石塘林项目的景观独特性是很必要的,这种从分形几何中得到的方法可以使整个景观具有独一无二的环境氛围,更符合了旅游地的景观属性,用人造景观表达出大自然的千变万化,从而达到有无相生、真假并存、亦真亦幻的境界。

项目背景

受到内蒙古阿尔山-柴河旅游规划公司的委托,我方(北京达沃斯巅峰旅游规划设计院)对石塘林新区进行景观设计。并于2011年8月去往阿尔山国家森林公园进行现场考察。石塘林景区为阿尔山国家森林公园的其中一部分,是火山科考链条的重要组成部分,阿尔山国家森林公园位于内蒙古大兴安岭西南麓。总面积103149公顷,其中17公顷是人工林。园内有大兴安岭第一峰--特尔美山(海拔1378米)和大兴安岭第一湖达尔滨湖;有独具亚洲特色的火山爆发时熔岩流淌凝成的石塘林和天池。具有当今旅游业崇尚的“阳光、空气、绿色”三大要素。

石塘林内自然资源丰富。项目地西侧有哈拉哈河流经,景色优美,河两岸植被良好,古树参天,河水含沙量小,水流清澈。因此项目地具有优质的水体景观。石塘林的森林资源十分丰富,然而石塘林内寸土无积,但落叶松长得高大挺拔,高山柏长达数丈;偃松(爬地松)翠绿欲滴;金星梅、银星梅长开不谢,就像一个植物的伊甸园,在这里的沟沟坎坎里到处活灵活现地演绎着所有大兴安岭一带植物种类由低等级到高等级的各个阶段,石塘林就是是大兴安岭一带植物博物馆、也是一个浓缩了活的植物标本馆。石塘林最为著名的还是火成岩景观资源,石塘林是第四纪火山爆发的地质遗迹,是亚洲**的近期死火山玄武岩地貌,地质构造、土壤、植被、生物区,均保持原始状态,生物多样,再现了低等植物到高等植物的演替全过程,具有较高的科研和保护价值。其独具特色的自然地貌,犹如波涛汹涌的熔岩海洋,有翻花石、熔岩洞、熔岩丘、喷气锥、熔岩龟背、地下暗河等神奇的景观。堪称“火山地质博物馆”。故此,对于石塘林的景观设计应当以火山景观与火山岩为切入点。

项目破题

火山活动本是一种常见的自然景观,如何在设计中表现这种极具动态的景观氛围是一件并不容易的事。因此,在着手设计之前不仅要了解火山运动的全过程,更要研究如何在这种不稳定和不规则中寻求某种定律,进而提炼设计要素,贯穿整个景观设计。

通过研究不难发现,当熔岩喷发到地表后,经过冷却过程,会受到化学分化的剥蚀和削蚀,继而受到物理破碎后生成粗糙不平整的表面,往往地表还存在一定厚度的风化层,就如同石塘林内的火山岩,地表的火山岩松动而形状多变。这种连续性的自然变化很难用一种较为规律的符号来传达出来,但是却可以利用系统的动态和分形几何来表达出来,因此我们相信分形方法在提炼景观设计元素中是大有可为的。

设计推导

分形学是近十年来发展起来的新学科,它是数学的一个新的分支,研究的对象是自然界常见的、变幻莫测的、不稳定的非常不规则的现象。在自然界中,充满着奇异而神秘的色彩。山是什么形状的?云彩如何变化?海岸线有多长?癌细胞如何增殖?岩石如何断裂?都可以从这里找到解决方法。1977年Mandelbrot从研究电子发射线路中的“噪音”问题入手,发现自然界中没有特征长度而具有自相似性的形状和现象是普遍存在的。大量事实说明分形是介于无序和有序之间的状态,是自然界最广泛的分布状态,这种状态不是稳定的,它是自然界运动、发展、演化的根本原因。分形理论基本观点是维数的变化为连续的,处理的对象具有非规则性和自相似性,自然界的自相似是普遍存在的。所谓自相似性是指一几何体(或图像)在它的不同方向上放大或缩小同样的倍数,所得几何体(或图像)与之完全相似,我们便称它具有自相似性,即局部是整体成比例缩小的映像。例如火山爆发后熔岩奔流的网络状组织就存在自相似性,这种自相似性在一定程度上揭示了自然界的某些规律和特征。

在确定石塘林的景观设计以再现火山爆发过程的基础上,提炼出熔岩地表运动的抽象的单体符号作为母体,利用分形几何学中自相似和不规则的特点,衍生出若干子图形。在进行充分的场地分析后,将这些图形摆布到底图上,便可以得出一个类似于网状结构图形,形式多变却不失秩序感。事实证明,这种由分形学中寻求不规则的抽象设计符号模拟地质体表面是具有很大优越性的。

结语:近些年来,旅游和休闲地的景观设计项目越来越多,这是景观设计中的一个较为特殊的分支,旅游景观作为旅游区的一部分,是烘托旅游区主题的重要元素,同时也是旅游核心吸引物,像石塘林项目便是一个典型的旅游地景观设计项目,所以如何寻求石塘林项目的景观独特性是很必要的,这种从分形几何中得到的方法可以使整个景观具有独一无二的环境氛围,更符合了旅游地的景观属性,用人造景观表达出大自然的千变万化,从而达到有无相生、真假并存、亦真亦幻的境界。

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