鄉(xiāng)村生態(tài)宜居景觀數(shù)字化營建技術應用探析

詹文 程會鳳

摘要：鄉(xiāng)村振興，生態(tài)宜居是關鍵。推行鄉(xiāng)村綠色發(fā)展模式，加強農村人居環(huán)境建設是實現(xiàn)人與自然和諧共生的鄉(xiāng)村發(fā)展新格局的重要保障。景觀營建數(shù)字化技術的應用是從生態(tài)、功能、藝術、文化等多個方面，針對鄉(xiāng)村生態(tài)宜居景觀規(guī)劃設計和施工管理進行科學化、系統(tǒng)化、客觀化的有益實踐。其內容主要應用方向包括：鄉(xiāng)村景觀信息模型（LIM）框架構建、鄉(xiāng)村觀賞植物種類選擇與植物景觀營造參數(shù)化模型構建、數(shù)字技術支持下的鄉(xiāng)村人文景觀營造、數(shù)字技術支持下的鄉(xiāng)村綠色基礎設施營建。

關鍵詞：鄉(xiāng)村;景觀;數(shù)字化;生態(tài)宜居

1 研究背景

黨的十九大報告首次提出“實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”以來，習近平總書記多次強調，實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，必須堅持農業(yè)農村優(yōu)先發(fā)展這個總方針。2018年中央一號文件強調鄉(xiāng)村振興必須堅持人與自然和諧共生，走鄉(xiāng)村綠色發(fā)展之路[1]。因此，建設生態(tài)宜居的鄉(xiāng)村景觀，推進鄉(xiāng)村景觀綠色發(fā)展，呈現(xiàn)出人與自然和諧發(fā)展、共生共贏的新局面，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要課題。

2 景觀營建數(shù)字化技術應用概況

景觀的營造過程一般由前期的規(guī)劃設計與后期的實施運營兩大部分組成。目前來看，一方面常規(guī)的規(guī)劃設計體系更多的傾向于設計師的主觀感受與想法，悟性與經(jīng)驗，這種方法常常建立于經(jīng)驗之上，以認知場地特征為基礎發(fā)揮人的主觀能動性，其科學性與客觀性顯著不足，得到的結果常常具有偶然性。另一方面，生態(tài)化概念在景觀營建過程中已經(jīng)得以初步推廣與運用，但是由于生態(tài)營造技術帶來的綜合效益常常難以科學的量化與評價，造成其技術選擇與推廣存在一定難度，某種程度上也限制了綠色生態(tài)景觀建設的全面開展。生態(tài)宜居的鄉(xiāng)村景觀建設往往涉及到生態(tài)、功能、藝術、文化等許多方面，是一項系統(tǒng)性工程。綜合統(tǒng)籌實施多個目標，真正實現(xiàn)可量化的綠色宜居，科學化、系統(tǒng)化、客觀化的現(xiàn)代景觀營造方法與技術的應用勢在必行。

2.1 國內外數(shù)字景觀技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

數(shù)字景觀的研究與應用在國外主要集中在兩大領域：景觀數(shù)字化及模擬技術、景觀分析評價與參數(shù)化設計。近些年，隨著建筑信息模型（BIM）和地理信息系統(tǒng)的推廣應用，景觀信息模型（LIM）、地理設計（GeoDesign） 、景觀參數(shù)化設計開始成為數(shù)字景觀研究的熱點。初始階段常常運用3S、圖像建模等純粹的數(shù)字信息模型技術。景觀信息模型（LIM）的提出，使其逐漸轉向了具有“參與性”“協(xié)調性”“客觀性”“基于知識架構的景觀設計”特征的景觀數(shù)字技術新方向[3]。這也代表著數(shù)字景觀開始由理論研究走向技術綜合應用。我國對于數(shù)字景觀的實質性研究還尚屬初級階段，其主要研究團隊有東南大學的成玉寧教授團隊、同濟大學劉頌教授團隊、北京林業(yè)大學蔡凌豪教授團隊等。2013年，中國第一屆數(shù)字景觀國際研討會（每兩年一屆）在東南大學召開，標志著我國數(shù)字景觀研究步入了快車道。相對而言，關于鄉(xiāng)村景觀數(shù)字化營造技術的研究國內外都鮮有涉及，從收集到的資料顯示，其主要研究基本都處于起步階段，可參考借鑒的技術成果不多。因此，當前鄉(xiāng)村景觀數(shù)字化營造技術的研究與應用具有一定的創(chuàng)新性、前沿性與實踐意義。

2.2 鄉(xiāng)村景觀營建數(shù)字化概念

鄉(xiāng)村生態(tài)宜居景觀數(shù)字化營建就是將鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃、設計、施工、運營的全過程建立在數(shù)字化信息平臺之上，其營建成果具備生態(tài)性、藝術性、科學性和社會價值。鄉(xiāng)村生態(tài)宜居景觀數(shù)字化營建主要依托于計算機強大的運算能力和圖形分析能力，客觀分析和評價場地內各類要素，合理構建嚴謹?shù)囊?guī)劃設計邏輯，增強設計對象和處理復雜環(huán)境的創(chuàng)造力和解決問題的能力。在規(guī)劃、設計、實施、評價方法上面數(shù)字化設計具備一定的科學性和客觀性，表現(xiàn)在其自身的科學性和技術性，著重于理性分析和科學歸納，是現(xiàn)代景觀營造重要的發(fā)展方向和研究難點[4]。

3 鄉(xiāng)村景觀營建數(shù)字化技術應用方向

數(shù)字技術的發(fā)展從硬件和軟件兩個平臺為鄉(xiāng)村景觀營建的科學化提供了有力的支撐，其主要應用方向主要有4個方面。

3.1 鄉(xiāng)村景觀信息模型（LIM）框架構建

景觀信息模型（Landscape Information Modeling，LIM）脫胎于建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），這兩者的解釋與含義相似，但關注角度有所不同。LIM的本質是以BIM技術的景觀數(shù)字技術為基礎的拓展，作為工具和實踐技術，面向多尺度適應性的景觀設計建造管理過程中相關利益方（設計方、建造方、管理方、私權方、公權方等），將涉及的面向全生命周期信息輸入、更新、提取與校核管理統(tǒng)籌于一個平臺，它是一個具有“協(xié)調性”“模擬性”“可視化”“優(yōu)化性”“動態(tài)記錄”“多角度參與性”等多個特征的景觀設計營建管理信息平臺。

構建鄉(xiāng)村景觀信息模型（LIM）框架是將景觀營造項目的各階段（規(guī)劃、設計、實施、運營、管理、評價等）、各相關利益方（使用方、設計方、建造方、管理方、投資方等）進行系統(tǒng)化聯(lián)系，突破傳統(tǒng)鄉(xiāng)村原生態(tài)風貌保護與鄉(xiāng)村景觀營造方法，使得各類別信息系統(tǒng)間形成良性互動、相互依賴、相互協(xié)調、相互促進的耦合機制，實現(xiàn)鄉(xiāng)村景觀營造的最佳效率與效果[4]。構建鄉(xiāng)村景觀信息模型（LIM）框架主要包括以下幾個內容：①場地信息系統(tǒng)。②群體信息系統(tǒng)。③流程信息系統(tǒng)。④軟件信息系統(tǒng)。這其中場地信息和軟件平臺是最為關鍵的要素，因此，根據(jù)農村場地基本特征構建景觀信息庫（地形、水域、植物、鋪裝、構筑物等景觀信息）和選擇與應用恰當?shù)能浖脚_（Civil3D、Ecotect、Revit、Landmark、CityEngine等及其景觀插件包）是其中的關鍵技術。

3.2 鄉(xiāng)村觀賞植物種類選擇與植物景觀營造參數(shù)化模型構建

以健康生存、改善環(huán)境、生態(tài)安全、觀賞優(yōu)美、經(jīng)濟適用作為鄉(xiāng)村植物篩選推薦的基本原則，借助數(shù)字技術的支持，運用區(qū)域篩選法、層次分析法，從生態(tài)價值、觀賞價值、經(jīng)濟價值、社會價值等方面對營建地區(qū)所有適合的備選植物及其造景模式進行定量化評價與分析，同時借助效果圖、動畫、虛擬現(xiàn)實等數(shù)字軟件（Sketchup、3dsMax、Lumion 等），進行可視化圖解與模擬，輸出虛擬現(xiàn)實演示文件，最終確定備選植物種類及其適宜的造景模式。