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摘 要:风水地理学博大精深,生涩难懂。文章主要介绍了如何用地理信息系统的方法来解决现在简单基础的风水地理学的问题,采用了GIS的叠置分析、创建数字高程模型、构建不规则三角网、追踪分析、以及提取山顶点和山脊线等方法来确定风水中的重要地形,并对该方法整合形成可复用的模型,为以后类似问题的研究提供了参考。
关键词:GIS方法;风水地理学;高程模型;山脊线
一、风水简单化提炼
风水的地理学基础主要体现在地形、水文、气候、土壤、生物、探矿、地图。文章为简单化,只考虑地形与水文要素。风水中借龙来表示山脉的走向、起伏、转折、变化,又按山脉的形态把龙划分成进龙、退龙、福龙和病龙。前三种被认为是好地方,而病龙被认为是不好的。从地质学的角度来看,这些地方可能是断裂线所在地或是两种地质区域接触带,多为漏水层,火山、地震,是地表不稳定的区域,有隐患所以称之为病龙。另有砂,穴等概念不一一介绍。水文包括三个大的方面地表水,地下水和水质,包含多个方面亦不展开介绍。文章取最基础的一种山与水的空间组合形态作为基础类型(如下图所示),建立点和线的矢量模型。并在此模型的基础上用模式识别的方法来研究风水中重要位置信息。
二、GIS技术原理与风水
墓葬风水即简化为看山看水选址的空间图像问题,看山即山的走势地形,看水即水的流速流向。
(一)数字高程模型。数字高程模型是利用坐标系中大量选择的已知x,y,z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示,其中x和y表示地形点的平面位置,z表示高程或绝对海拔。之后利用计算机图像学的知识进行三维转换,具体过程不再赘述。
(二)TIN不规则三角网。不规则三角网(TIN)以数字方式来表示表面形态,是基于矢量的数字地理数据的一种形式,通过将一系列点与最近点的连线,连线得到的线段的两个端点再和距离线段最近的点连线,此构成第一个三角形,三条边,再根据三条边最近的点连线得到更多的三角形,依次连接则得到一个三角网。它不仅存储了每个点的高程,还存储了其平面坐标、节点连接的拓扑关系、及邻接三角形等关系,由此TIN数据结构能够精准的表示任何类型的表面。
(三)水的流速流向分析。加载水流的矢量数据和径流量等数据,利用ARCGIS软件中的追踪分析,根据数字地面高程模型,设置初始速度参数,计算垂直落差和水平位移来进行流速的分析。对于重要位置的流速可以用微风积分的方法求得精确的流速。之后用追踪分析,构建水流动线。
(四)叠置分析。将有关的主题成组成的数据层面,进行叠置产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层的要素所具有的信息。文章是将水流的流向数据和地形数据进行叠置,即两个矢量数据的叠置。
(五)提取山顶点。在TIN不规则三角网的基础上提取山顶点,即三角网记录了每一个点的位置高程,设置相运算区域,相邻点的高程相减,保留较大的一个再和周围点高程相减,最后得山顶点。用提取到的点构建矢量图层,将提取的山顶点相近相连线,得到矢量图层。
三、建立求解模型
(1)确定待分析的目标区域,并对目标区域进行分级渲染显示。(2)导入坐标点位以及与其对应的高程数据,设置显示参数和垂直变量构建数字高程模型。(3)通过DEM(数字高程模型)建立TIN规则三角网,得到模拟的山地表面数据。(4)设置像素面积参数,提取一系列山顶点,用于后期构建矢量图形。(5)对一系列山顶点进行连线处理,得到矢量图形数据。(6)根据传统风水学要求筛选矢量图形数据。(7)导入水流流经区域的矢量数据,加载流向与径流量参数。(8)根据水流的垂直落差与水平移动距离,来模拟水流的速度,并进行分级渲染。(9)叠置分析,将水流最终矢量数据和筛选后的山地矢量数据进行叠置分析。(10)设置空间参数,根据之前的模板进行模式识别得出待选区域。(11)人工操作确定,最终筛选出最终勘察区域。
四、结语
现代风水地理学需以现代科学为基础,GIS等科技为研究手段。并引入相关的现代科学理论、方法、技术,从定性研究走向实证研究,从传统风水地理学走向现代风水地理学。现代风水地理学可以结合GIS等科学手段向实用化及产业化方向发展,在萃取传统风水思想精华下,以现代地理学的科学理论和方法为支撑,并且揉入相关的美学、建筑学、生态学、伦理学的理论,充分借助第三次科技革命的技术支持,最终形成新的理论体系。现代风水理论体系的形成将会与时俱进的满足社会发展的需要,更好的为社会做贡献。
参考文献
[1] 吴立新,史文中.地理信息系统原理与算法[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 季羡林,人文地理和天人合一思想[A].人文地理学[M].北京:科学出版社,1999:13-14.
关键词:GIS方法;风水地理学;高程模型;山脊线
一、风水简单化提炼
风水的地理学基础主要体现在地形、水文、气候、土壤、生物、探矿、地图。文章为简单化,只考虑地形与水文要素。风水中借龙来表示山脉的走向、起伏、转折、变化,又按山脉的形态把龙划分成进龙、退龙、福龙和病龙。前三种被认为是好地方,而病龙被认为是不好的。从地质学的角度来看,这些地方可能是断裂线所在地或是两种地质区域接触带,多为漏水层,火山、地震,是地表不稳定的区域,有隐患所以称之为病龙。另有砂,穴等概念不一一介绍。水文包括三个大的方面地表水,地下水和水质,包含多个方面亦不展开介绍。文章取最基础的一种山与水的空间组合形态作为基础类型(如下图所示),建立点和线的矢量模型。并在此模型的基础上用模式识别的方法来研究风水中重要位置信息。
二、GIS技术原理与风水
墓葬风水即简化为看山看水选址的空间图像问题,看山即山的走势地形,看水即水的流速流向。
(一)数字高程模型。数字高程模型是利用坐标系中大量选择的已知x,y,z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示,其中x和y表示地形点的平面位置,z表示高程或绝对海拔。之后利用计算机图像学的知识进行三维转换,具体过程不再赘述。
(二)TIN不规则三角网。不规则三角网(TIN)以数字方式来表示表面形态,是基于矢量的数字地理数据的一种形式,通过将一系列点与最近点的连线,连线得到的线段的两个端点再和距离线段最近的点连线,此构成第一个三角形,三条边,再根据三条边最近的点连线得到更多的三角形,依次连接则得到一个三角网。它不仅存储了每个点的高程,还存储了其平面坐标、节点连接的拓扑关系、及邻接三角形等关系,由此TIN数据结构能够精准的表示任何类型的表面。
(三)水的流速流向分析。加载水流的矢量数据和径流量等数据,利用ARCGIS软件中的追踪分析,根据数字地面高程模型,设置初始速度参数,计算垂直落差和水平位移来进行流速的分析。对于重要位置的流速可以用微风积分的方法求得精确的流速。之后用追踪分析,构建水流动线。
(四)叠置分析。将有关的主题成组成的数据层面,进行叠置产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层的要素所具有的信息。文章是将水流的流向数据和地形数据进行叠置,即两个矢量数据的叠置。
(五)提取山顶点。在TIN不规则三角网的基础上提取山顶点,即三角网记录了每一个点的位置高程,设置相运算区域,相邻点的高程相减,保留较大的一个再和周围点高程相减,最后得山顶点。用提取到的点构建矢量图层,将提取的山顶点相近相连线,得到矢量图层。
三、建立求解模型
(1)确定待分析的目标区域,并对目标区域进行分级渲染显示。(2)导入坐标点位以及与其对应的高程数据,设置显示参数和垂直变量构建数字高程模型。(3)通过DEM(数字高程模型)建立TIN规则三角网,得到模拟的山地表面数据。(4)设置像素面积参数,提取一系列山顶点,用于后期构建矢量图形。(5)对一系列山顶点进行连线处理,得到矢量图形数据。(6)根据传统风水学要求筛选矢量图形数据。(7)导入水流流经区域的矢量数据,加载流向与径流量参数。(8)根据水流的垂直落差与水平移动距离,来模拟水流的速度,并进行分级渲染。(9)叠置分析,将水流最终矢量数据和筛选后的山地矢量数据进行叠置分析。(10)设置空间参数,根据之前的模板进行模式识别得出待选区域。(11)人工操作确定,最终筛选出最终勘察区域。
四、结语
现代风水地理学需以现代科学为基础,GIS等科技为研究手段。并引入相关的现代科学理论、方法、技术,从定性研究走向实证研究,从传统风水地理学走向现代风水地理学。现代风水地理学可以结合GIS等科学手段向实用化及产业化方向发展,在萃取传统风水思想精华下,以现代地理学的科学理论和方法为支撑,并且揉入相关的美学、建筑学、生态学、伦理学的理论,充分借助第三次科技革命的技术支持,最终形成新的理论体系。现代风水理论体系的形成将会与时俱进的满足社会发展的需要,更好的为社会做贡献。
参考文献
[1] 吴立新,史文中.地理信息系统原理与算法[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 季羡林,人文地理和天人合一思想[A].人文地理学[M].北京:科学出版社,1999:13-14.