信息化時代智慧城市的生態規劃設計思考

吳玢

溫州市高教新區建設中心 浙江 溫州 325000

引言

近些年來，我國城市發展速度明顯加快，推動了社會經濟的整體進步。但在城市運行過程中，消耗了大量的資源與能源，產生日趨嚴重的環境問題。針對這種情況，需積極推進智慧生態城市的建設，促進城市的高質量發展。一方面，要在城市規劃建設中應用一系列先進的信息化技術，如物聯網、云計算等，創新城市規劃思路與城市治理模式。另一方面，要依據生態學原理改造城市宜居條件，融合智慧城市與生態城市建設理念，打造符合城市與自然協調發展、滿足城市居民真實需要的生態規劃設計模式。

1 信息化時代智慧城市生態規劃的特征及意義

1.1 特征

信息化技術的日趨成熟，為智慧城市生態規劃提供了良好的條件。再加上城市環境問題日益嚴峻，讓全社會高度重視智慧城市的生態規劃設計。具體來講，智慧城市生態規劃有機結合了生態城市與智慧城市，依托新一代信息技術、云計算、物聯網等技術平臺創新城市規劃方法，在規劃設計中融入生態理念，以便有效實現城市生態文明目標。一般來講，可從這些方面分析智慧城市生態規劃的特征：第一，復合性。生態與智慧是智慧城市生態規劃的主要內核，通過組合智慧與生態兩個概念，能夠促進城市的高質量發展。生態城市與智慧城市具有一致的目標，前者是對城市現有的可持續發展矛盾進行解決，如能耗排放過多、環境污染嚴重等，后者則利用現代技術平臺為城市可持續發展提供條件，促使環境持續友好、資源持續利用以及經濟持續發展等目標得到實現[1]。第二，多樣性。智慧城市生態規劃涵蓋十分廣泛的內容，多樣性特征較為明顯。其中，多樣性體現于城市交通、景觀、產業、建筑等各個方面，共同構成了復雜的城市物質空間。而在智慧城市生態規劃實踐中，通過遵循綠色低碳、智慧健康的目標開展城市交通、產業、建筑、景觀等設計工作，可促使人與自然和諧共生的規劃設計目的得到實現。第三，循環性。在雙碳背景下，智慧城市生態規劃需積極參照循環發展目標。循環是生命往復的根本，也是自然生態系統維持生命力的關鍵條件。傳統城市規劃建設模式無法徹底循環利用物質資源，難以充分挖掘城市的可循環功能，對城市發展造成了不利影響。而智慧城市與生態城市的融合，可循環利用自然資源，生態化調整城市空間結構與人類生活環境，將城市循環性特點充分體現出來。第四，高效性。城市具有較高的效益創造率，但也會消耗大量的能源資源。近些年來，為應對生態環境惡化問題，全世界提倡大力建設低碳國家與低碳城市，而智慧城市生態規劃與可持續發展要求相符合，能夠促使城市資源消耗、污染嚴重等問題得到有效解決。通過在智慧城市規劃設計中融入生態化理念，可高效利用城市新資源、城市轉換系統與流轉系統，基于數字化技術的支持，利用無污染的信息化環節轉化原本污染嚴重的環節，促使資源消耗量得到節約，城市高效運轉得到實現。

1.2 意義

智慧城市生態規劃具有十分重要的意義，能夠對城市發展、社會進步起到明顯的推動作用。第一，促進城市智慧化發展。智慧城市生態規劃指的是綜合利用現代信息技術與生態學原理改革與創新城市各行各業中的宜居條件，促使宜居環境建設目標得到實現。在城市規劃設計中，深度、廣泛地應用現代先進技術，包括云計算、大數據等，智能化設計與管理城市中的建筑、道路、用地以及居住環境等相關要素，依托智能化系統滿足大眾的出行、娛樂、學習等活動需求，有助于提高城市建設發展的智慧化水平。第二，促進城市可持續發展。在城市發展過程中，持續增加二氧化碳排放總量，嚴重破壞城市生態環境。同時，也出現了交通擁堵等諸多問題，對城市可持續發展造成不利影響。而通過推進智慧城市的生態規劃建設，能夠促進產業轉型升級，高效利用能源資源，推動交通發展，有助于城市生態化建設中低碳問題的解決，進而在城市規劃建設中體現可持續發展理念[2]。

2 信息化時代智慧城市生態規劃設計的內容

2.1 區域發展規劃

隨著智慧城市建設的快速推進，區域城市一體化發展態勢日趨明顯，城市區域化與區域城市化是城市空間發展的主要特征，深刻影響到城市形態及物資信息流動。在智慧城市建設規劃實踐中，需將區域發展狀況充分納入考慮范圍，對城鎮化格局演變、軌道交通發展等進行分析，深入結合生態城市理論與城市規劃實踐，科學制定城市空間發展規劃，對城市規劃布局進行統籌協調，促使城市發展水平得到提高[3]。

2.2 碳排放規劃

在城市建設發展及長期運行中，必然會消耗大量的能源資源。現階段，我國大部分城市具有較高的能源對外依存度，缺乏合理的能源結構，無法高效利用能源。針對這種情況，需在智慧城市生態規劃中貫徹國家能源規劃要求，認真落實低碳環保原則，估算城市碳排放量，構建低碳城市規劃設計體系。

2.3 生態保護規劃

隨著生態文明建設的深入推進，對城市生態發展規劃提出了更高的要求。因此，在智慧城市生態規劃設計中，需將保護生態環境作為重要內容，科學保護城區生態脆弱地區，利用生態保護約束和引導城市規劃。要進一步延展城市生態規劃的內涵，統籌考慮可再生能源利用、垃圾利用、低碳出行等各個方面，將成熟完備的生態保護規劃機制建設起來。

2.4 生物多樣性調控規劃

在城市建設運行過程中，會在很大程度上影響到城區生態多樣性。因此，要對城市人類活動進行調控與規劃，最大限度地減少城市化對城市生態的沖擊。在具體實踐中，需系統性評估與調研城市生態，構建生態模型，綜合運用多種工具和方法研究預測城市化的潛在影響，提前采取主動規避措施，避免城市建設與空間活動在過大程度上影響到生態環境，促使城區生物多樣性得到保障，人與自然的和諧共生得到實現[4]。

2.5 人居環境規劃

區域、城區以及社區格局是城市形態的主要表現，生態則是其內在核心。人作為城市生態及空間活動的關鍵主體，會對城市生態系統功能產生直接影響。近些年來，我國城市化率呈現出日益提高的他是，只有發揮創新科技驅動作用，才能夠實現智慧城市的可持續發展。如果科技支撐缺乏，待城市規模達到一定標準時，將容易有城市病、人居環境問題產生。因此，要依托現代科技量化診斷與統籌調控城市人居環境，從宏觀與微觀層面科學規劃城市人居環境。

2.6 信息化建設規劃

隨著現代信息技術在城市規劃建設中的廣泛應用，目前已基本實現城市基礎信息化，但缺乏較高的信息化認知度，不具備完善的信息化標準，且難以高效共享利用信息化資源，對城市信息化建設造成不利影響。城市規劃設計是一項復雜工作，涉及方方面面大量的信息，通過深入推進信息化建設，能夠有效串聯、利用信息和數據。例如，通過運用云計算和大數據等現代技術，可將信息化的城市模型構建起來。依托城市模型提前模擬城市交通、土建等系統的協調性，可制定更加科學的城市規劃方案。

2.7 產業生態規劃

城市產業規劃涵蓋人、事、物等與環境緊密相關的要素，涉及城市活動對自然資源的利用。在智慧城市生態規劃設計中，需深入分析城市產業生態代謝與功能結構，統籌考慮人口、土壤、工業等各類城市要素及內在關系，重點規劃管理社區、交通、能源資源利用等一系列內容，促使城市產業生態的有序發展得到實現。

3 信息化時代智慧城市生態規劃設計的建議

3.1 合理規劃城市空間結構

城市空間建筑結構在城市面積中具有較大的占比，為實現智慧生態城市的規劃建設目標，需合理規劃設計建筑空間結構，深入貫徹雙碳理念。在具體實踐中，相關主體需從土地利用、規劃設計、合理拆除等角度客觀規劃與設計建筑生命周期，依托BIM等技術平臺全面勘查城市現有空間結構，依據勘查結果對開發建造方案進行確定，清晰規劃與監管建筑結構重塑過程中的能源消耗，保證城市建筑建造與可持續發展要求相符合[5]。同時，也可對其他國家、地區先進的生態城市構建經驗進行借鑒參考，規劃設計更多的綠色開放空間區域，將彈性用地預留于軌道交通、公共中心等建設區域，用以種植綠色植被、規劃森林景觀，或構建河湖水體空間，促使城市多樣性、生態化發展需求得到滿足。

3.2 規劃設計生態智慧交通體系

現階段，在城市交通體系運行中面臨著交通擁堵、污染嚴重等問題，不利于城市的可持續發展。因此，在智慧城市生態規劃設計中，需將互聯網、云計算等一系列信息化技術運用于交通領域，全面規劃與管理交通運輸、出行安全等問題，促使城市區域中交通系統的服務力得到提高。同時，要優先規劃綠色交通，對步行交通、自行車交通的道路設計數量進行適當增加，倡導城市民眾采用綠色出行方式，減少交通系統的能耗及污染。此外，要利用TOD技術科學規劃交通生態區域，如將非機動車及停放位置增設于地鐵口、生態景觀等人流量較大的區域，促使此類區域的交通擁堵問題得到有效緩解。基于信息化技術的支持，加快城市智慧交通管理系統規劃建設步伐，及時向廣播站、市民移動設備中下發重要時間段的交通道路狀況，引導市民合理選擇出行時間和方式，促進生態智慧交通的發展[6]。

3.3 加快低碳產業智慧轉型

為順利構建智慧生態城市，在城市規劃設計實踐中，需引導新型城市產業朝著智慧化方向轉型，且有機融合智慧化與生態化，降低產業發展對城市生態的不利影響。充分發揮市場、政策的導向功能，高效利用城市智慧資源，從技術角度促進城市產業的創新研發、產品革新以及產銷一體化建設，不斷提升城市產業發展的智慧化水平。同時，要利用制度政策約束和管理產業轉型，可依托信息化技術建設污染排放系統，對城市企業的污染指數進行定期監測，警告、處罰那些不符合生態環保要求的企業工廠，促使城市產業發展中的碳排放強度與碳排放總量得到減少。

3.4 可持續開發利用能源

能源消耗是城市建設發展中需著重關注的問題，只有高效開發和利用能源資源，降低能源消耗，才能夠順利實現智慧生態城市的建設目標。因此，在智慧城市生態規劃設計中，一方面要節約利用現有能源，從建筑、出行、景觀等多個方面著手，不斷提升現有能源的利用率。在建筑規劃方面，大力推行綠色建筑，降低建筑建造與運行能耗；在交通出行方面，優先規劃綠色公共交通，倡導民眾轉變出行方式；在景觀設計方面，深入貫徹綠色生態理念，促使不必要的能源損耗得到最大限度地減少[7]。另一方面，要積極開發利用新能源，在城市、建筑、市政等規劃項目中高效利用太陽能、風能、潮汐能等清潔能源，促使能源可持續利用率得到提高。

4 結束語

綜上所述，信息化技術的發展與成熟，為智慧城市建設提供了技術支撐。為解決城市發展中的環境問題，需有機融合智慧化與生態化，將生態環保理念融入智慧城市規劃設計中。因此，相關主體要協調統一智慧城市建設與生態城市規劃，統籌優化城市空間環境、交通系統、產業發展以及能源利用等各個方面，切實推動城市的高質量發展。