城市景觀風貌數字化規劃模式研究
——以漳州市城市景觀風貌規劃為例

丁美辰

(廈門大學嘉庚學院 福建廈門 363123)

0 引言

城市景觀風貌規劃的目標，是塑造城市整體意象，突顯城市特色，避免因城市化發展帶來的千城一面困境。面對諸如專業綜合性高、編制數據海量、實施管理周期長、難以顧及動態發展、缺乏公眾參與等城市景觀風貌規劃的現實問題，常規的城市景觀風貌規劃設計手法已難以滿足數字技術時代下的城市飛速發展的政府管理需求，難以滿足城市動態化的規劃策略，難以實現公眾參與城市建設的期望。

因此，隨著智慧城市建設、城市大數據信息開發等政策的出臺，以及人工智能、交互設計、虛擬仿真、3D建模等計算技術的社會普及，城市景觀風貌規劃相關理論研究從成果內容的系統化、多層次化向現今的一體化、通俗化的發展轉變，規劃實踐關注點從最初的城市空間形態的“藍圖式描繪”轉移到了動態化管養。

基此，本文立足數字城市平臺基礎，將以傳統調研總結為主的城市景觀風貌靜態規劃轉變為以大數據挖掘和分析為主的動態規劃。以漳州市城市景觀風貌規劃為例，探討基于城市大數據的城市風貌管控的3D虛擬仿真系統，以滿足規劃師“無限”復盤“虛擬都市風貌”并制定行之有效的風貌規劃導則的需求，助推其早日成為市民暢想未來城市景觀風貌的可視化、互動式平臺。

1 數字化基礎——數字城市信息共享平臺

1.1 數字城市共享信息內容

數字城市信息共享，是指政府建立的智慧城市大系統，它將城市規劃管理涉及的規劃審批、管理進度、日常事務等數據進行整合；同時統籌多規合一、規劃一張圖；并建立具有時空特性的城市三維系統，最終將以上所有信息呈現在同一個系統平臺中進行規劃管理一體化協同共享，如圖1所示。

圖1 數字城市信息構成

1.2 漳州市規劃管理一體化協同平臺信息門戶構成

以漳州市規劃管理一體化協同平臺為例，其主要由管理組織、多規合一、設計輔助3個部分構成，分別對應服務對象、技術支撐和數據展示。業務審批、會議會審、公文辦理、日常事務、單位管理，主要是以服務對象為主構成的管理組織，保障項目規劃管理全程信息共享；規劃成果、法律法規、規劃一張圖等單元主要是以技術支撐為主構成多規合一，以此保障規劃項目所有技術相關數據的集成、共享、管理、應用及服務。CAD輔助、三維系統等主要是結合城市二維、三維一體化數據實現城市尺度空間數據體系(影像、地形、矢量、模型)，以輔助規劃管理過程中的數據分析處理、三維瀏覽、實時跟蹤、監控預警等操作，如圖2所示。

圖2 漳州市規劃管理一體化協同平臺信息門戶

1.3 數字城市信息共享平臺效用

從數字化、信息化角度進行城市景觀風貌規劃，規劃師最初所需要的基礎就是從協同平臺中，將業務審批、規劃成果、法律法規的前期海量數據資料收集，然后將計算機輔助規劃的規劃一張圖、三維系統的中期精準定位，以及單位管理的動態化建設實施及管理審批。總之，規劃管理一體化協同平臺，能對城市景觀風貌從單元到整體、表層到深層、從實到虛對城市自然資源、歷史文化、當前建設面貌、未來發展趨勢進行全面、綜合的信息表達，將城市生產、生活等運行數據時間化和空間化，是未來實現城市數字化規劃的基石。

2 城市景觀風貌數字化規劃

2.1 數字化規劃內涵及機制

①定義

數字化規劃，是在城市景觀風貌規劃編制過程中，使用以全球定位系統(GPS)、遙感圖像處理和地理信息系統(GIS)為代表的“大數據”收集、處理、分析技術，進行全面的數據挖掘，獲取涉及城市景觀風貌的絕對數量的數據信息和動態化的更新數據，并利用計算機進行高性能的數據處理分析。在時間和空間上，實現城市景觀風貌規劃的真實性現狀呈現、全面性問題總結、客觀性策略提出、落地性區域設計，以助于城市景觀風貌規劃后期的實時性管理執行、周期性監督調整，從宏、中、微觀3個層次構成城市景觀風貌建設系統，如圖3所示。

圖3 城市景觀風貌數字化建設系統

②數字化規劃的運行機制

以漳州市規劃管理一體化協同平臺為例，其利用綜合查詢數據庫，全面收集城市總規、詳規、專項規劃、國土、交通、綠地等相關規劃數據；利用三維系統建立城市實景，通過模型圖層管理，顯示具有城市建筑、山水、道路、植物的城市景觀風貌現狀場景；最終將二維、三維數據結合分析，總結出城市特色資源和特色分區，輔助城市景觀風貌規劃的總體規劃和策略引導。利用城市實景三維模型，建立基于城市風貌管控的3D虛擬仿真，實現城市景觀風貌的落地設計及推演，如圖4所示。

圖4 城市景觀風貌數字化規劃的設計流程

2.2 數字化規劃優勢

①基礎數據的精準化

傳統的城市景觀風貌基礎勘查，以規劃師為主體，聯系相關聯的行政管理部門進行數據收集以及實地調研工。該方式可以獲取的數據信息，包括地形圖、相關規劃資料、現狀照片等。但人的采集能力畢竟有限，難以滿足城市景觀風貌規劃涉及的數據源類型豐富，數據量宏大，并且存在綜合影響廣、動態變化的特點需求。因此，傳統的城市景觀風貌基礎信息存在量化分析主觀性、局限性、時限性等問題。而大數據時代通過地理信息服務、圖像處理、空間數據計算等技術，可以實現海量數據的收集，滿足宏觀決策時的獨立性，如圖5所示。

圖5 數字化規劃與常用規劃調研方法對比

②描述信息的可視化

立體道路、城市格局、山水形態、景觀視廊、建筑輪廓、天際線等，是直觀構成城市景觀風貌的三維空間要素，同樣使城市景觀風貌變得可感、可視、可測。但是，諸如容積率、建筑密度、建筑高度、土地功能、城市綠地率、城市空間錯落度等指標數據，同樣也是與城市景觀風貌相關的二維信息，并且間接地影響著城市肌理、建筑分布、自然格局等景觀風貌構成要素。

數字化規劃，致力于將城市景觀風貌從描述性數據的收集提升成城市真實空間環境的模擬。因此，數字化規劃模式能夠為城市景觀風貌規劃編制實現了具體的場景構建、空間分析和建筑形態控制。

③規劃編制的動態化

在城市景觀風貌數字化規劃過程中，筆者將其設定為4個階段：第一階段是城市景觀風貌的現狀展現；第二階段是城市景觀風貌的策略調整；第三階段是未來城市景觀風貌實施建設；第四階段為城市景觀風貌的實時監控。通過數字城市信息共享平臺中的城市實景和數據分析，政府、規劃師、公眾都能夠進行簡單的操作，滿足城市景觀風貌建設的長周期、易評價、高效率。

3 城市景觀風貌虛擬仿真系統

目前的三維城市模型僅僅停留在對城市外表面的模糊形象表達，并不能展現城市風貌的動態發展以及公眾對城市風貌的建設期望。風貌管控模擬系統建構的城市虛擬空間，是從城市的內到外、從建筑到景觀的、從歷史文化到物質空間的全方位二維+三維一體式模型。

3.1 模擬系統的構思

城市景觀風貌是由地域特征、文化傳承、風貌類型分區、整體顏色、建筑風貌、建筑高度等等要素構成，并且，以上任一要素都有其各自的影響因子系統。針對這些內容的屬性和影響因子，分別建立數據源集成體系進行交互模擬，實現城市景觀風貌的影響因子；通過數據可視化，使無形影響力變成有形的數字呈現，不僅提升優化了編制進程，還強化了編制成果的科學性。

模擬系統能做到的是，利用城市空間大數據，在模擬系統平臺中虛擬特定的城市區域，在此模型上進行仿真、推演。依托數據可視化、城市虛擬化等新技術，有助于專業城市規劃師與公眾以共同參與的方式介入城市管理，通過增減虛擬空間中3D的實體因子調節城市景觀風貌的影響參數，為城市景觀風貌規劃尋找一條動態化、交互式的設計思路。

3.2 模擬系統的組成

模擬場景建立:基于對大數據二維平臺的數據支撐，規劃者可以從中找出影響城市景觀風貌的元素因子，其中以城市區位、城市顏色、建筑性質、建筑高度、建筑材質等為代表。此外，諸如以上元素因子，都是來源于并受制于城市二維數據中各層次規劃設計成果。

基于大數據三維可視化模型的實體支持，規劃者可以就具體的城市地形、城市街道、建筑、植物、綠地等構成局部城市風貌的意象，如圖6所示。

圖6 城市景觀風貌管控模擬系統建構

圖7 可視化城市景觀風貌模擬系統運作方式

3.3 模擬仿真系統及運作

城市三維模型，可以精細到城市地形、街道、建筑、植物、綠地的每一個對象三維形象，并對它們的單體進行對象化管理控制。在對應的風貌模擬空間內，公眾可以根據自身的需求遠景對區域內風貌組成實體進行增減變化，如圖7所示。例如，要重新塑造城市內具有生態效應的產業工業風貌區，公眾會按實際需求選擇減少住宅、商店等其他類別建筑，增加工業廠房建筑。抑或是，在原有建筑基地上重新選擇建設新的建筑。在對構成城市景觀風貌的實體進行增改的同時，帶有公眾參與意識形態的虛擬的城市風貌模型即可在此模擬界面自動生成。

影響城市景觀風貌的因子，包括城市區位、城市顏色、建筑性質、建筑高度、建筑材質等。調節界面顯示影響因子，對應的數字盤代表效應程度以及選擇類型。例如，在同一棟建筑模型里，利用參數調節盤中數值的變化，改變建筑顏色、建筑高度等。

4 漳州城市景觀風貌數字化規劃

從漳州城市景觀風貌規劃編制過程出發，對前期基礎材料收集、特別區劃分、節點設計、建設管理等階段進行對比運用。

4.1 基礎數據的精準收集

前期相關規劃資料的收集，規劃師主要是使用圖表結合文字說明的方式，進行資料闡述分析。該模式存在用時長、資料收取過程麻煩、易缺失材料等情況。利用漳州市規劃管理一體化協同平臺的規劃成果查詢只要進行關鍵詞搜索，規劃者即可以快速、準確、全面地獲取城市景觀風貌相關規劃材料及基礎數據，如圖8～圖9所示。

圖8 漳州城市景觀風貌相關規劃收集分析圖

圖9 一體化協同平臺規劃成果查詢目錄

4.2 風貌特別區的智能劃分

風貌分區是根據城市自然及人工環境特征進行劃分，海量的人工環境現狀和難以統計的城市自然環境，使得過去大部分的城市景觀風貌的特色分區，僅限于規劃師實地調查后的精英式判斷。使用一體化平臺的城市規劃管理一張圖可以快速區分漳州市城區內土地利用情況、自然資源分布詳情，甚至于詳細的規劃數據(圖10)。因此，在對漳州城市景觀風貌進行分區設計時，平臺能夠自主呈現城市土地資源分布數據規劃性分類和使用性分類。規劃者利用智能分析結果，將更直觀發現城市景觀風貌分區的現狀出入，最終提出科學性、合理性和實用性結合的分區規劃，并發現風貌控制的問題所在。

圖10 一體化協同平臺規劃一張圖

4.3 重要節點的虛擬仿真

傳統的城市景觀風貌專項規劃，往往在成果中會增加特色節點區域景觀風貌導則及設計，便于向評審專家展示其規劃策略的正確性。

漳州市景山片區風貌控制導則，按照傳統模式則以圖表形式顯示該片區的用地范圍、區位索引、基本屬性等現狀介紹。以描述性文字的形式，提出功能優化建議、建筑風格、建筑高度、建筑色彩等控制意見，最后附上最終效果圖。但此類方式易出現文本閱讀理解誤差，引導成果缺乏可視性(圖11)。

圖11 漳州城市景山片區風貌控制導則

使用數字化規劃模式，則可在數字漳州信息共享平臺的城市規劃建設模塊中，通過城市虛擬系統進行片區風貌的虛擬推演。以景山片區天際線控制為例，在系統界面中選擇建筑高度影響因子，調節建筑高度數值，其天際線形象即直接反饋到動態可視化虛擬模型中。規劃師可以通過數值調整進行多方案比較，進而直觀地推斷該片區天際線控制的合理范疇，同時還與傳統的圖表+ 文字成果模式完全不同，依托平臺自身強大的城市數據庫，使得區域風貌導則與周邊的交通、園林等聯系更為緊密(圖12)，可直接對重要節點虛擬仿真，大大提升城市景觀風貌特色營造的準確性。

圖12 漳州城市景山片區風貌虛擬仿真

4.4 建設管理的動態監督

規劃過程中涉及相關重點區域、項目的審批、建設、落地、監督等，都不是一蹴而就的，會隨著城市建設的發展而與時產生變化。基于一體化協同平臺的數字化規劃，可以輔助城市建設部門對城市景觀風貌規劃內容的落實實施監控，適時反饋建設效果，及時發現問題，促成城市景觀風貌的塑造在城市發展過程中實現常態化、可控化、實時化(圖13)。

圖13 一體化協同平臺在建項目審批進度

5 結語

本文通過利用漳州數字城市信息共享平臺，基于數字化基礎開展城市景觀風貌數字化規劃，從城市二維、三維層面全面分析和呈現城市景觀風貌特色元素，最終達到基礎數據的精準化、描述信息的可視化、規劃管護的動態化的規劃目標。此外，提出選擇城市景觀風貌影響因子(城市區位、城市顏色、建筑性質、建筑高度、建筑材質等)，和對應的數值控制對虛擬仿真系統下的城市景觀風貌模型進行仿真、推演，達到城市景觀風貌規劃及管理的專業精準化和公共通俗化。

雖然這一設想能夠滿足現實需求，但是城市空間大數據平臺的數據庫完善，以及城市虛擬空間的建設，都需要政府規劃部門對城市空間信息數據進行更加詳細的集合和平臺技術的提升。