風景園林信息模型（LIM）在生態文明建設中的發展和應用分析

楊一龍

西安市浐灞生態園林景觀有限公司 陜西 西安 710000

1 風景園林信息模型相關概念的闡述

風景園林信息模型（Landscape Information Modeling，簡稱LIM）從廣義上講是以數字化模型為載體的風景園林行業信息資源庫，為行業實踐的各個環節和所有參與者提供信息輸入、存儲、操作、輸出的平臺，是信息共享、協同、互操作的基礎，可在風景園林的規劃、設計、建造、養護、管理等生命周期的不同階段中發揮不同的作用。

風景園林信息模型在風景園林行業中的應用仍處于探索階段，風景園林信息模型（LIM）是一種新型的理念和技術，隨著軟件技術的成熟和模型數據的兼容，國內外學者對LIM有了更全面、更完善的認知。由于自然環境的復雜性和多樣性，風景園林項目具有信息數量龐大、信息種類復雜、信息來源多樣、信息之間聯系緊密的特點，通過LIM整合各類數據能使項目更加高效地運行，風景園林信息模型的實質就是構建可供多個參與方操控同一數據模型的平臺，從而解決傳統項目中信息不共享互換以及信息、流程和應用相脫節的問題，因此，LIM對于解決項目中信息交換效率低下的問題起到重要作用[1]。

2 LIM技術的發展路徑

風景園林信息模型能夠在不同項目階段、不同項目成員、不同應用軟件之間搭建信息共享、數據更新、操作交互的平臺，然而由于業主對LIM的興趣不大、施工方面的需求不足、行業規模的限制、規劃設計中缺乏量化分析與評價體系、LIM的技術難度極大等原因，LIM的發展較為滯后。國家政策和地方政策都在大力推動以BIM技術應用為主要實施路徑的建筑行業信息化發展。風景園林行業廣義上屬于勘察設計和工程建造行業，自身的信息化發展應該遵循國家和地方政策的引領，以風景園林信息模型為方向，加快相關技術的研究。

LIM技術是數字化到智能化之間的橋梁，從應用數字化工具輔助制圖到應用人工智能技術輔助設計決策，風景園林行業只有發展LIM技術才能步入當今的技術體系，與廣泛的專業部門進行協作，也只有發展LIM技術才能面向未來探索和布局智能化技術條件下的行業發展。各實踐主體在這一輪技術革新中越早行動，在未來的發展中越易獲得有利地位[2]。

3 LIM平臺構建需要技術支撐

在目前的行業實踐中，LIM的體系化應用遠未充分展開。其原因包括：①現有BIM軟件功能不能滿足風景園林規劃設計實踐的需要；②BIM軟件應用能力低下導致從事風景園林規劃設計的效率較傳統工作方法低；③依托BIM工具形成的規劃設計成果難以與現行的管理體系融合。

BIM實施政策的制定可為LIM相關政策制定提供參考和借鑒，然而由于建筑學和風景園林學自身學科特點的差異，LIM和BIM在技術上的需求有所不同。風景園林實踐更注重自然環境中的水流、氣流、生物流等多種因子對項目的影響，風景園林項目除了需要建筑、給排水、電器、結構、巖土、造價等各專業共同參與，還需要園林、植物、生態學等專業的配合，因此各專業要對各自所需的信息進行無損交換的難度更大，對相關標準的制定與數據的兼容性的要求也越高。軟件的專業化開發是運用信息模型的前提條件，建筑領域已經經歷從2D到5D的軟件專業化升級過程，而風景園林可視化僅限于方案設計階段，其3D模型不包含可用于深化設計的信息，業內暫未出現供LIM全周期管理運營的軟件載體，這也是造成風景園林行業對LIM的運用沒有實質性發展的主要原因。彼得·派切克（Peter Petschek）提出風景園林設計師應了解Civil3D平臺和數字地面模型的應用，并掌握土木工程的測繪和設計工具，應用衛星定位和自動控制機械實現設計與施工的整合。此外，由于風景園林行業缺少專業規則約束各個智能對象，而工程量清單的生成與管理體制、定額標準和計價模式等密切相關，且與建筑行業相比，更加受市場價格波動和不同企業人、材、機消耗量的差異的影響，可見建立景觀要素數據庫的技術難度較大。風景園林信息模型應用的推進離不開技術的支撐，亟須在風景園林項目中制定相關標準并使信息數據兼容、對LIM技術軟件進行專業化升級、建立景觀要素的數據庫、建立LIM技術開發團隊，使不同參與方能對同一數據庫模型的數據進行讀取、更新及輸出等，進而使三維實景信息獲取、場地數據的識別和分析、基于信息模型的精細化設計及標準化出圖等成為可能。

4 風景園林信息模型在風景園林行業中的應用

風景園林信息模型在行業中的應用還處于初級階段，由于LIM和BIM技術需求的不同，導致LIM在風景園林行業中的實踐與應用存在斷層現象，具體表現在參數化設計、智慧造景和信息化管理3個方面。

4.1 參數化設計

風景園林信息模型在設計階段可用于制作原理圖及相關設計細節，使設計快速“可視化”，以方便向業主介紹方案并增加項目團隊的溝通，使其能更好地進行決策。LIM在修改概念模型時能保證數據精確且自動更新，從而減少空間方案的工時，并有效銜接各參與方的工作。參數化設計在國外已經被廣泛地運用于景觀小品、展廳、幕墻、舞臺背景等，說明參數化設計在國外的應用已經涉及生活的方方面面。

4.2 智慧造景

在預施工階段使用LIM，可以在施工前的初步階段進行調度和工作流程協調，對現場起重機和材料等進行成本估算和構建虛擬物流。由于LIM在預施工階段用于建立和評估各種施工方案，因此需要將計劃數據添加到3D景觀設計模型中，從而獲得以時間作為第四維度的4D模型。4D景觀設計模型是將3D模型與施工進度進行集成的技術，可以清楚地顯示施工程序序列，并自動對施工方案的沖突進行檢測，這種利用三維掃描軟件及三維機械控制系統進行施工的方式稱為“智慧造景”。“智慧造景”是由BIM首創的“智慧建造”這一概念延伸發展而來，用以闡述風景園林領域內創造并應用電子數據模型的高效措施。瑞士拉帕斯維爾應用科學大學的彼得·派切克教授開發了Autodesk123 Catch-3ds Max Design-Civil 3D這一技術框架。

4.3 信息化管理

風景園林信息模型可以同步提供有關項目質量、建設進度及施工成本的信息，以保證項目實施階段目標充分實現。項目管理人員可以通過風景園林信息模型對項目建設情況進行評估，也可同步風景園林項目中的氣候信息、水文信息、樹木情況、土方信息、設施性能以及財務信息等，對項目的運營維護進行評價，以此為依據修改維護計劃，從而提高項目的收益與成本管理水平。

Andropogon事務所設計的休梅克綠地在信息化管理方面取得了良好的效果和收益，該設計整合了自然生態系統（土壤、植物、昆蟲、鳥類和人類）和人工營造系統（建筑構件和基礎設施），通過收集場地中的雨水、相鄰建筑的雨水徑流及空調冷凝水，并通過土壤層和多種原生植物對收集的水源進行過濾、凈化、蓄存，最后通過系統對蓄水量的自動監測，將水資源經由排水系統用于場地灌溉或排到市政下水道設施中。除此之外，休梅克綠地項目通過制定5年監測規劃，對進出場地的雨水數量和質量、土壤生態多樣性及演變過程、碳固存能力、營養物質循環情況、承載活動容量、植栽材料的生長狀況等內容進行跟蹤監測，從而根據反饋數據對以后的設計進行調整。這種對場地性能的持續性監測有助于對可持續性景觀指南和建筑規范的修訂產生積極影響。

4.4 全周期運營

風景園林行業尚未建立成熟的軟件信息系統，且LIM的技術內容開發框架的缺失制約了對LIM全周期運營的應用。天津大學狄雅靜等以柬埔寨茶膠寺南外門為例，制定了專業化的開發計劃，進而對BIM軟件專業化開發中石頭建筑的族庫分類、構件屬性設置以及模型階段化設計的問題進行了重點研究；在建立茶膠寺南外門的初步模型后，經過嚴密的日常監測和管理，又根據建筑結構發展情況建構新一輪的現狀模型和修復模型，直至這些階段模型成為建筑全生命周期管理的信息載體。風景園林信息模型本應是一個整合多方數據，以實現相互之間資源共享和協同工作的信息平臺，但局限于現有的技術水平，尚未形成一個貫穿全周期的信息系統。風景園林師對LIM的應用呈現斷層現象，主要應用于參數化設計、智慧造景、信息化管理3個階段。建筑信息模型能夠貫穿全生命周期運營，離不開Revit Architecture、Revit Structure、Ecotect Analysis 、Civil 3D 等軟件的支持，然而園林行業內尚未形成成熟的軟件信息系統，且缺少從事相關信息系統工程的專業技術人員，然而隨著風景園林信息模型實施政策的制定和信息技術的完善，風景園林項目全周期運營的市場需求必然會增加，因此風景園林信息模型的全周期運營將是未來的一大趨勢。

4.5 風景園林信息模型的發展前景展望

通過前文的分析，可以看出隨著LIM技術的提高，國內外學者對LIM有了更深入、更全面的理解，風景園林信息模型（LIM）的概念與內涵還在不斷完善中；LIM是BIM技術的擴展和延伸，但LIM的核心要素具有風景園林專業的特點，因此風景園林信息模型的推進需從制定LIM相關標準、使信息數據兼容、對LIM技術軟件進行專業化升級、建立景觀要素的數據庫和建立LIM技術開發團隊等方面入手；目前，風景園林信息模型的應用主要在參數化設計、智慧造景、信息化管理3個階段上，由于模型信息數據缺乏連貫性，因此園林實踐項目基本都是分階段地對LIM進行應用，LIM的發展仍然需要學術界和企業界長久的共同努力。隨著“數字景觀”的成果、技術和方法在日新月異地發展，風景園林信息模型的應用對園林產業效率的提高起到了一定作用，因此逐漸得到景觀設計師的重視。

5 結束語

LIM技術的應用研究只有與設計企業緊密結合才能取得對實踐具有指導意義的技術成果。本研究基于設計企業的實踐環境，深度結合項目實踐過程開展技術應用實驗，在研究方法上具有新意。研究成果直接作用于生產實踐，具有很強的現實指導意義。