空間大數(shù)據(jù)在休寧縣總體城市設(shè)計中的應(yīng)用研究

肖 璐

（安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，安徽合肥 230022）

現(xiàn)階段，社會整體進入信息化、智能化、數(shù)據(jù)化發(fā)展階段，數(shù)字化、信息化技術(shù)對社會各方面的發(fā)展產(chǎn)生影響，包括城市規(guī)劃與設(shè)計領(lǐng)域。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，相關(guān)部門可以有效獲取區(qū)域建設(shè)現(xiàn)狀與設(shè)計需求，進一步落實更加精準(zhǔn)的設(shè)計規(guī)劃方案。借助信息化系統(tǒng)還可以更好地實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與量化，從而更有效地解決城市規(guī)劃中的科學(xué)性問題，提升城市設(shè)計水平。

1 城市規(guī)劃設(shè)計背景下空間大數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析

1.1 總體城市設(shè)計的任務(wù)

隨著城市空間拓展、規(guī)模擴大，集聚程度越來越高，居民對美好生活的向往愈發(fā)強烈，城市規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、管理工作日益紛繁復(fù)雜，對總體城市設(shè)計提出更高的要求，地方管理部門應(yīng)不斷提升對總體城市設(shè)計的重視程度[1]。總體城市設(shè)計過程中，應(yīng)以保護自然山水格局、傳承歷史文化、塑造城市空間形態(tài)以及優(yōu)化城市風(fēng)貌特色為核心任務(wù)。為進一步提升居民的生活品質(zhì)，總體城市設(shè)計應(yīng)逐步引導(dǎo)城市公共資源配置的優(yōu)化，為城市的有序發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前，需要根據(jù)城市發(fā)展情況動態(tài)調(diào)整具體設(shè)計方案，在城市建設(shè)過程中加強相關(guān)問題的研究，進而探索更多適合城市未來發(fā)展的設(shè)計方案。

1.2 空間大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵

大數(shù)據(jù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代逐步來臨。大數(shù)據(jù)主要指大小、形態(tài)超出典型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采集、存儲、管理和分析等能力的大規(guī)模數(shù)據(jù)集，同時數(shù)據(jù)間存在一定關(guān)聯(lián)性。大數(shù)據(jù)技術(shù)是對大數(shù)據(jù)進行價值挖掘的手段與技術(shù)，主要涉及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存以及可視化等。大數(shù)據(jù)技術(shù)研究與應(yīng)用的主要目的是在復(fù)雜數(shù)據(jù)中完成新知識的挖掘，從而帶動洞察力與決策力的提升。空間大數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，大部分應(yīng)用與空間位置相關(guān)，通過對相關(guān)信息進行自動化處理呈現(xiàn)空間位置特性。大數(shù)據(jù)時代背景下，空間大數(shù)據(jù)技術(shù)更多地被應(yīng)用于地理、測繪等領(lǐng)域，涉及空間思維、方法以及相關(guān)技術(shù)手段，能夠有效地挖掘數(shù)據(jù)潛在的巨大價值。

1.3 空間大數(shù)據(jù)在總體城市設(shè)計中的具體應(yīng)用

（1）自然資源方面。

總體城市設(shè)計過程中，相關(guān)部門應(yīng)充分加強對自然資源分布情況的掌握，進而獲取城市整體的自然格局。對相關(guān)信息進行調(diào)查時，可以通過空間大數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息化建設(shè)實踐，有效獲取國土資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等，提升數(shù)據(jù)的全面性，還可以借助信息化管理手段促進信息化建設(shè)水平提升。總體城市設(shè)計涉及大量的空間數(shù)據(jù)，空間大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以顯著擴寬數(shù)據(jù)獲取渠道、提升數(shù)據(jù)獲取量，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)內(nèi)容與價值的深入分析。此外，空間大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用有助于數(shù)據(jù)的海量儲存與快速分析。

（2）交通方面。

總體城市設(shè)計過程離不開對交通以及道路的規(guī)劃，空間大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以獲取交通行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)以及氣象、環(huán)境、人口等交通行業(yè)之外的數(shù)據(jù)信息。調(diào)查過程中，相關(guān)人員可以通過相應(yīng)的信息平臺，或借助微博、微信等平臺中的文字、圖片、音視頻等數(shù)據(jù)獲取交通狀況數(shù)據(jù)，將其進一步應(yīng)用至交通線路設(shè)計、輔助交通規(guī)劃以及交通出行預(yù)測等方面。

（3）生態(tài)環(huán)保方面。

空間大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要包括環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)控、生態(tài)環(huán)境調(diào)查以及環(huán)境保護規(guī)劃等方面。以大氣環(huán)境污染監(jiān)測工作為例，利用空間大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)對空氣質(zhì)量與污染源的在線監(jiān)控，準(zhǔn)確獲取一定區(qū)域內(nèi)污染物質(zhì)的濃度分布特征。空間大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以更好地提出環(huán)保方面的規(guī)劃設(shè)計方案，確保數(shù)據(jù)高效存儲、數(shù)據(jù)集成整合以及數(shù)據(jù)快速分析等功能的實現(xiàn)。

1.4 空間大數(shù)據(jù)技術(shù)的意義

傳統(tǒng)的城市規(guī)劃設(shè)計工作常將重點放在城市工作要點的調(diào)查上，會在一定限度上忽略數(shù)據(jù)的重要性；應(yīng)用大數(shù)據(jù)可以有效地建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析模型，提升總體城市設(shè)計的工作效率[2]。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以使總體城市設(shè)計工作更符合時代發(fā)展特點，確保大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有效應(yīng)用于數(shù)據(jù)的收集、存儲和處理中。

2 空間大數(shù)據(jù)技術(shù)在休寧縣總體設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計要求

休寧縣的總體城市設(shè)計主要圍繞6個環(huán)節(jié)展開。第一是水體修復(fù)，對區(qū)域內(nèi)的自然岸線、灘涂等景觀進行修復(fù)與凈化，逐步增強水體的自凈能力；第二是對綠地系統(tǒng)的規(guī)劃，充分加強對居民居住區(qū)域的綠化工作，實現(xiàn)城市整體綠化布局的優(yōu)化，綜合調(diào)控各區(qū)域間的綠化工作；第三是加強基礎(chǔ)設(shè)置的完善，提高休寧縣區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力，統(tǒng)籌城市公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)；第四是改善居民的出行條件，在全縣內(nèi)落實道路斷面與交叉口的優(yōu)化，充分實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及oracle數(shù)據(jù)庫等先進技術(shù)的應(yīng)用，提出交通道路的框架設(shè)計方案，針對停車、充電等方面的需求，提供便利條件；第五是加強城市整體風(fēng)貌的塑造，對重要街道、城市廣場、濱水岸線等地區(qū)進行改造，對夜景照明、標(biāo)識指引等環(huán)節(jié)作出改進與優(yōu)化；第六是加強城市歷史文化的挖掘與建設(shè)，保護區(qū)域內(nèi)的傳統(tǒng)建筑與歷史文化，對其進行整理與傳承[3]。實際設(shè)計過程中，推進城市設(shè)計應(yīng)充分注重“以人為本”原則，加強對生產(chǎn)、生活、生態(tài)的統(tǒng)籌發(fā)展，提升城市整體的宜居性，提升居民生活質(zhì)量；大力推行生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護，拉近人與自然的距離，并通過獨有的管理方式突出城市的地域環(huán)境；落實總體城市設(shè)計時應(yīng)注重功能互補、協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建具有特色的城市產(chǎn)業(yè)體系，帶動城市創(chuàng)新能力不斷提升，實現(xiàn)多元化的城市空間規(guī)劃，構(gòu)建城市管理數(shù)據(jù)庫；發(fā)展城市民族特點與地域特色應(yīng)與現(xiàn)代化特色相融合，實現(xiàn)歷史文脈的延續(xù)與創(chuàng)新。

休寧縣總體城市設(shè)計規(guī)劃需求如圖1所示。

圖1 休寧縣總體城市設(shè)計規(guī)劃需求

2.2 規(guī)劃范圍

休寧縣加強城市設(shè)計應(yīng)注重城市風(fēng)貌特色的凸顯，通過精細(xì)化設(shè)計促進休寧城市整體空間品質(zhì)的提升。本次總體城市設(shè)計主要涉及研究范圍、城市設(shè)計范圍以及其他節(jié)點軸線范圍3個層面，城市設(shè)計范圍總面積達53.44 km2。設(shè)計過程中，以“中國休閑養(yǎng)生之都”“長三角地區(qū)重要生態(tài)樞紐”等為主要戰(zhàn)略定位；以“文化休寧，養(yǎng)生之都”等為主要形象定位，逐步推進“一帶一環(huán)雙軸五片區(qū)”的城區(qū)空間結(jié)構(gòu)，促進區(qū)域整體空間布局結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。通過空間大數(shù)據(jù)可以進一步明確城市的規(guī)劃范圍，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)完成后續(xù)的設(shè)計規(guī)劃[4]。

2.3 空間大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）環(huán)境勘測。

總體城市設(shè)計的環(huán)境勘測過程中，除了傳統(tǒng)的勘測方法，相關(guān)部門還應(yīng)用了無人機航拍技術(shù)對城市內(nèi)部信息進行收集，考慮飛行政策限制，數(shù)據(jù)采集時主要以低空飛行以及現(xiàn)狀采集的形式進行。總體城市設(shè)計開展前，需要完成城市特質(zhì)的挖掘，通過現(xiàn)場勘查、空間重構(gòu)、規(guī)劃資料、軟件技術(shù)分析、問卷調(diào)查以及地圖熱力數(shù)據(jù)等方式完成對城市特色、城市功能、城市意象以及生態(tài)分布格局相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取。

現(xiàn)狀綜合生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果如圖2所示。

圖2 現(xiàn)狀綜合生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果

（2）空間職能結(jié)構(gòu)的獲取。

對休寧縣進行空間職能結(jié)構(gòu)調(diào)查的過程中，有關(guān)部門可以利用城市業(yè)態(tài)POI大數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)休寧縣現(xiàn)狀業(yè)態(tài)空間點的抓取，為后續(xù)的城市功能系統(tǒng)分析提供數(shù)據(jù)信息。調(diào)查休寧空間職能結(jié)構(gòu)時，可以將相關(guān)關(guān)鍵詞輸入數(shù)據(jù)庫，利用業(yè)態(tài)數(shù)據(jù)抓取軟件抓取業(yè)態(tài)空間點，涉及行政管理、專業(yè)市場、生活服務(wù)、社會服務(wù)以及生產(chǎn)服務(wù)等城市功能，實現(xiàn)對休寧縣城市各版塊的全覆蓋，為休寧業(yè)態(tài)大數(shù)據(jù)空間特征分析提供數(shù)據(jù)支持。

（3）風(fēng)環(huán)境的分析。

對休寧縣進行總體城市設(shè)計時，應(yīng)充分依托城市的自然環(huán)境完善相應(yīng)的空間體系，需要調(diào)查區(qū)域風(fēng)環(huán)境。風(fēng)環(huán)境分析主要采用綠建斯維爾建筑通風(fēng)計算軟件Vent2018測算城市內(nèi)部不同時間段、不同區(qū)域的風(fēng)速，分析休寧城區(qū)風(fēng)環(huán)境模擬數(shù)據(jù)結(jié)果，得出城市設(shè)計與風(fēng)速間的關(guān)系，以依山沿水順風(fēng)的形式展開設(shè)計工作，加強對城市四條通風(fēng)主廊道的控制。

休寧城區(qū)風(fēng)速矢量圖如圖3所示。

圖3 休寧城區(qū)風(fēng)速矢量圖

（4）視域分析。

為平衡城市整體空間架構(gòu)，總體城市設(shè)計時可以借助大數(shù)據(jù)增強設(shè)計方法對休寧城區(qū)進行定量化城市景觀視域分析，一般采用GIS技術(shù)。技術(shù)人員選取不同的觀測點進行視域分析，對所有景觀視點進行視域疊加，有效得出核心視廊的具體區(qū)域，并實現(xiàn)對高度的控制。

休寧縣景觀視點如圖4所示。

圖4 休寧縣景觀視點

3 結(jié)語

綜上所述，高水平的城市管理工作對總體城市設(shè)計提出更高的要求，可以將空間大數(shù)據(jù)技術(shù)引入總體城市設(shè)計，獲取區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)、各類資源、各類設(shè)施分布情況以及居民出行情況。設(shè)計人員應(yīng)研究分析相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合城市實際情況提出完善的規(guī)劃設(shè)計方案，促進城市高質(zhì)量發(fā)展和高品質(zhì)建設(shè)。