基于三維信息平臺(tái)進(jìn)行輔助城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作研究——以重慶為例

李琦，孔維彬

(重慶市勘測(cè)院，重慶 401121)

1 引 言

歲月如歌，重慶輝煌直轄24年有余，隨著重慶市的發(fā)展壯大，城市規(guī)模也不斷地?cái)U(kuò)張，從一個(gè)小而活躍的重慶，發(fā)展成為大而新潮的國(guó)際都市，經(jīng)歷過(guò)許許多多不同階段。城市發(fā)展遺留下來(lái)的老舊房屋，成為城市中的一種不協(xié)調(diào)，俗稱(chēng)城中村。其中，20年以前的老舊樓梯高樓多數(shù)位于重慶市繁華地段，在高樓大廈中顯得尤其突出，影響重慶整個(gè)城市形象。很多建筑立面等設(shè)計(jì)隨著時(shí)代快速發(fā)展而跟不上其現(xiàn)代發(fā)展需要和生活需求，但建筑本身使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到拆除的需要，對(duì)于這些本身無(wú)太大問(wèn)題的建筑，可通過(guò)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作進(jìn)行新的立面設(shè)計(jì)以及功能完善，持續(xù)保持建筑的綜合價(jià)值，緊跟城市高質(zhì)量發(fā)展的需要。

以立足重慶三維數(shù)字城市發(fā)展的集景三維數(shù)字城市平臺(tái)為研究平臺(tái)，作為城市舊改研究實(shí)操載體。集景三維數(shù)字城市平臺(tái)作為空間信息服務(wù)平臺(tái)在重慶城市發(fā)展的優(yōu)勢(shì)在于平臺(tái)多元化融合，平臺(tái)數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，應(yīng)用廣泛，已經(jīng)在城市建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用，具有豐富的建設(shè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。平臺(tái)是基于地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)等關(guān)鍵技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用地理空間信息資源，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)和管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用體系[1]。特別是重慶的實(shí)景三維，精細(xì)模型和信息模型一體化成果非常突出，已經(jīng)全面覆蓋重慶整個(gè)城市區(qū)塊，站立在重慶市城市三維可視化前沿，擁有詳細(xì)且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)模型支撐城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作服務(wù)。同時(shí)，三維信息平臺(tái)可在整個(gè)改造工作中作為線上線下交互型交流平臺(tái)，將業(yè)主、政府和企業(yè)等多個(gè)單位聯(lián)系起來(lái)，提供的三維信息服務(wù)使城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作更加透明，更加緊密，更加完善。

2 三維信息平臺(tái)提供的服務(wù)

第一，重慶地理特點(diǎn)，地勢(shì)復(fù)雜，山地居多，因此重慶建筑大多與環(huán)境相融合，殘差錯(cuò)落地修建。直接造成老舊居住環(huán)境往往在非常復(fù)雜的地方進(jìn)行修建，其地形高差大，樓層錯(cuò)落，勘測(cè)難度大，平面表述困難，空間思維要求高，獲取全面舊改信息困難。因此，因地制宜地制定改造小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)急需一種新型而有效的三維設(shè)計(jì)方式，利用城市建立好的實(shí)景三維信息，可以對(duì)改造小區(qū)進(jìn)行綜合的初步勘測(cè)設(shè)計(jì)，進(jìn)行小區(qū)規(guī)劃紅線劃分，綜合服務(wù)區(qū)塊規(guī)劃，地理信息快速獲取等優(yōu)質(zhì)的三維信息服務(wù)。

第二，縱觀中國(guó)城市化發(fā)展的歷程，增量發(fā)展之后中國(guó)城市最突出的矛盾和問(wèn)題之一是城市文脈的斷裂[2]。重慶歷史悠久，城市核心區(qū)擁有很多歷史文物建筑，如吊腳樓，寺廟，會(huì)館等非常具有文化氛圍，需要進(jìn)行文物保護(hù)規(guī)劃，不能隨意進(jìn)行拆除改造，獲取文物建筑信息保護(hù)城市文化成為城市更新中非常重要的部分。因此，可對(duì)文物建筑進(jìn)行激光掃描建立重點(diǎn)保護(hù)文物建筑點(diǎn)云模型庫(kù)，并在規(guī)劃中同時(shí)建立精細(xì)化模型，提供三維仿真城市在規(guī)劃保護(hù)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的參考與決策服務(wù)。

第三，老舊小區(qū)改造提升是國(guó)家發(fā)展的重要國(guó)策，也是國(guó)家近年來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展任務(wù)。城市老舊小區(qū)的社會(huì)化改造一直都是我國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，這不僅關(guān)系到民眾的自身利益，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著推動(dòng)作用[3]。而老舊小區(qū)改造在重慶屬于初步探索階段，涉及的方面非常多。其中民意調(diào)查，管道改造，建筑立面改造，室內(nèi)改造等，都需要充分探討研究。收集這些改造信息成為必不可少的環(huán)節(jié)；將各種紙面信息綜合起來(lái)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+共建共治共享”等線上線下手段，建立三維信息可視化信息綜合查詢(xún)服務(wù)，具有高效實(shí)用的社會(huì)價(jià)值以及工作效率。

第四，城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作后的管理也是城市高速發(fā)展中的重點(diǎn)，如何讓人民群眾生活更加方便，更舒心，更美好，這就需要運(yùn)用智慧的方式做到小區(qū)長(zhǎng)效管理機(jī)制應(yīng)用。老小區(qū)的整治和管理已經(jīng)成為當(dāng)?shù)卣豢杀苊獾膯?wèn)題，尤其是其后的管理問(wèn)題更是關(guān)乎著老舊小區(qū)整治的最終成果，也成了當(dāng)前社會(huì)的難點(diǎn)、焦點(diǎn)問(wèn)題[4]。通過(guò)三維信息平臺(tái)現(xiàn)有的平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制，其在智慧社區(qū)中運(yùn)用的智慧方式一樣能運(yùn)用在小區(qū)長(zhǎng)效管理機(jī)制中來(lái)，能對(duì)小區(qū)中的物業(yè)信息，人員往來(lái)，房屋租賃信息，自然資源產(chǎn)權(quán)管理和疫情防控等進(jìn)行可控的統(tǒng)籌性三維可視化應(yīng)用。

3 三維信息平臺(tái)研究方向

3.1 明確改造任務(wù)研究

2020年7月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出：2020年新開(kāi)工改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)3.9萬(wàn)個(gè)，涉及居民近700萬(wàn)戶(hù)；到2022年，基本形成城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造制度框架、政策體系和工作機(jī)制；到“十四五”期末，結(jié)合各地實(shí)際，力爭(zhēng)基本完成2000年底前建成的需改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造任務(wù)[5]。

城市建筑由于修建的時(shí)間和時(shí)代背景不同，有很多不同原因和屬性。而對(duì)于不同功能的建筑也需要重新區(qū)分，并要明確顯示出建筑在城市中的地理位置，以及舊改內(nèi)容，如養(yǎng)老、物業(yè)、教育等有關(guān)方面涉及老舊小區(qū)的各類(lèi)服務(wù)增設(shè)或改造計(jì)劃。同時(shí)，需要研究如何篩選城市舊改時(shí)間計(jì)劃，從大城市模型中明確舊改需求加快舊改步驟，明確各建筑改造任務(wù)的具體分類(lèi)，具體到每棟樓每塊區(qū)域，減少不必要的重復(fù)探討。

3.2 管線可視化比選設(shè)計(jì)

由于小區(qū)空間有限、人口和建筑物密集、管線種類(lèi)繁多、權(quán)屬單位分散、管線多次改造等特點(diǎn)，這決定了小區(qū)地下管線分布復(fù)雜交錯(cuò)，走向規(guī)律性差，探測(cè)難度比較大。如何選用合適的探測(cè)方法解決城市小區(qū)復(fù)雜地下管線的問(wèn)題是城市管線探測(cè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)[6]。因此，老舊小區(qū)改造設(shè)計(jì)一直是難題，其中包括建筑地下管線改造，光纖入戶(hù)，架空線規(guī)整等設(shè)計(jì)；出現(xiàn)不確定設(shè)計(jì)往往會(huì)增加改造的難度，會(huì)要求重復(fù)進(jìn)行整改，浪費(fèi)改造工程實(shí)施工期，以及資金流失等問(wèn)題。特別是管線涉及的問(wèn)題非常煩瑣，它是連接城市的生命線，是水、燃?xì)狻㈦姟⑼ㄐ诺炔豢扇鄙俚牟糠帧９芫€可視化(如圖1所示)可大大提高城市管線設(shè)計(jì)和規(guī)劃能力，并能及時(shí)找出管線碰撞和誤差問(wèn)題，以及可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等。

圖1 管線可視化比選設(shè)計(jì)

3.3 小區(qū)改造信息一體化

在目前城市空間地理信息共享平臺(tái)中，傳統(tǒng)的地理信息表現(xiàn)方式和應(yīng)用由于其專(zhuān)業(yè)性等特點(diǎn)，不利真正實(shí)現(xiàn)城市空間地理信息資源的共建、共享和共用[7]。針對(duì)城市改造信息化發(fā)展，應(yīng)該建立室內(nèi)室外一體化，地上地下一體化等信息一體化，促進(jìn)多方合作，多元發(fā)展，一體化進(jìn)程，有利城市綜合一體化服務(wù)方向發(fā)展，可開(kāi)闊更多多邊服務(wù)。可應(yīng)用于社區(qū)，街道，城區(qū)相關(guān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、優(yōu)化等服務(wù)。并能有效地多方面進(jìn)行咨詢(xún)，減少不同工序的多重修改造成的失誤，加快工程審批過(guò)程，提高工程質(zhì)量等效果。

針對(duì)重慶高層房屋較多的情況，其信息重點(diǎn)包括消防信息，消防在高層樓層中具有特別高的信息需求。在改造中，消防改造對(duì)高樓改造來(lái)說(shuō)是保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)的必要程序，并需要持續(xù)的消防信息作為支撐；因此，可視化的消防數(shù)據(jù)信息成為必不可少的信息平臺(tái)需求。

4 城市三維信息平臺(tái)輔助應(yīng)用

4.1 建立改造建筑信息名片

通過(guò)城市三維信息平臺(tái)服務(wù)建立出改造建筑信息名片(如圖2所示)，在平臺(tái)中建筑模型分為3類(lèi)舊改建筑，用以顏色區(qū)分，如紅色代表改造類(lèi)，黃色代表完善類(lèi)，綠色代表提升類(lèi)。同時(shí)，在建筑模型上標(biāo)記城市信息名片卡，其中卡片包括信息有建筑年份，有無(wú)電梯，樓層數(shù)，戶(hù)數(shù)，業(yè)主意愿等重要信息集，同時(shí)在三維仿真城市平臺(tái)中明確建筑的位置，使建筑所處的區(qū)域和重要程度一目了然。還能對(duì)特殊建筑進(jìn)行區(qū)分，如重要文物建筑吊腳樓、寺廟、禮堂等，做到文物建筑保護(hù)作用和規(guī)劃作用。

改造建筑信息名片在城市更新中能起到信息全面性，不盲目進(jìn)行改造，減少改造過(guò)程，增加改造準(zhǔn)確度，提高市政各部門(mén)的協(xié)同能力，對(duì)改造情況了然于胸，輔助政府各部門(mén)的決策。同時(shí)拉近線上線下的距離，能親身感受改造的實(shí)用性；以及向群眾推進(jìn)展示，起到透明改造的作用，了解改造的內(nèi)容；可視化顯示出對(duì)改造資金流向明確使用地方，讓群眾滿(mǎn)意和放心，有助小區(qū)長(zhǎng)效機(jī)制完善。

4.2 保護(hù)城市文化氛圍

城市文化是城市規(guī)劃的基本要素，一個(gè)城市發(fā)展的基礎(chǔ)是經(jīng)濟(jì)，而城市發(fā)展的靈魂則是文化，城市發(fā)展的主要依托是自然，只有實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、文化、自然等因素的有機(jī)結(jié)合，才能建設(shè)出充滿(mǎn)生機(jī)的城市[8]。因此，確定城市文化的地理位置和規(guī)劃設(shè)計(jì)，以及保留、保護(hù)等信息集合是非常有必要的。如重慶渝中半島著名的十八梯(如圖3所示)，具有重慶地方特殊的吊腳樓，還有各種文物建筑，但由于年代久遠(yuǎn)，部分建筑已經(jīng)破敗不堪，而且人民生活也十分困難。經(jīng)過(guò)多年的征求意見(jiàn)，政府通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行輔助研討規(guī)劃方案，對(duì)十八梯進(jìn)行改造提升。用平臺(tái)大數(shù)據(jù)信息模型，對(duì)地形從每個(gè)臺(tái)階到每棵樹(shù)，都進(jìn)行了保留意見(jiàn)，同時(shí)也建模翻新和拆除危險(xiǎn)建筑的信息模型，作為重建的依據(jù)。并重新設(shè)計(jì)新的建筑，需保持文化氛圍性一致，對(duì)需要保留建筑做可視化建模，保證建筑位置不會(huì)被新建筑所覆蓋。平臺(tái)在十八梯文化提升中起到非常重要的作用。

圖3 十八梯現(xiàn)狀信息模型

4.3 把握改造重點(diǎn)

“堅(jiān)持以人為本，把握改造重點(diǎn)。”是老舊小區(qū)改造最重要的改造方向，一切以人民群眾實(shí)際利益問(wèn)題出發(fā)，征求業(yè)主改造意向以及改造方式，重點(diǎn)要讓人民群眾生活更方便、更舒心、更美好。首先，要讓人民群眾了解自身小區(qū)的不足，利用三維可視化技術(shù)展示小區(qū)與周邊小區(qū)不同之處，以及缺少的綜合公共服務(wù)水平，老舊小區(qū)配套和市政基礎(chǔ)設(shè)施等問(wèn)題；其次，需要征求群眾意見(jiàn)進(jìn)行改造規(guī)劃，利用三維信息平臺(tái)進(jìn)行改造小區(qū)的改造內(nèi)容分類(lèi)，劃分改造區(qū)域以及改造進(jìn)程跟蹤；最后，改造資金分配去向以及招商引資推進(jìn)，利用三維信息平臺(tái)多元化信息分析能力，可建立人員流動(dòng)分析圖，對(duì)改造小區(qū)內(nèi)的廣告位進(jìn)行推廣獲得部分改造資金，以及合理統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃區(qū)塊進(jìn)行各區(qū)塊共享的公共服務(wù)設(shè)施等。

5 總 結(jié)

本文依托重慶市集景三維仿真城市平臺(tái)的城市建筑信息數(shù)據(jù)，以表達(dá)城市更新信息需求，采用空間信息分析與統(tǒng)計(jì)的方法，開(kāi)展三維信息服務(wù)大數(shù)據(jù)的信息挖掘，服務(wù)于城市改造工程，為城市管理部門(mén)提供決策參考。在實(shí)際工作中，我們將繼續(xù)收集各部門(mén)管理需求，將更多的城市數(shù)據(jù)融入三維信息服務(wù)，用更加專(zhuān)業(yè)的分析模型和統(tǒng)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)編制出更加符合實(shí)際管理需求的服務(wù)平臺(tái)成果。通過(guò)三維信息平臺(tái)輔助城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造研究，發(fā)現(xiàn)城市更新在信息化應(yīng)用方面具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值；同時(shí)，三維信息平臺(tái)在公眾展示中對(duì)改造進(jìn)程起到積極推進(jìn)宣傳作用，有利于小區(qū)改造工作實(shí)施，并能極好地獲得社會(huì)關(guān)注和支持。