城市是一個構(gòu)成要素較為復(fù)雜、相互作用的系統(tǒng)。傳統(tǒng)城市規(guī)劃的基礎(chǔ)資料收集,是采用人工統(tǒng)計或者抽樣調(diào)查的方法,效率低、數(shù)據(jù)欠完備。
信息技術(shù)革命帶來的創(chuàng)新技術(shù),從根本上改變了城市規(guī)劃基礎(chǔ)資料的收集方式,提供了規(guī)劃分析新方法。
圖為大峽谷模型制作的多彩貴州城總體規(guī)劃模型
3S技術(shù):
全方位空間信息資源管理
地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS),統(tǒng)稱3S系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)為城市規(guī)劃提供了詳盡的信息資源基礎(chǔ),同時提高了規(guī)劃設(shè)計效率。遙感技術(shù)可及時獲取覆蓋地表的各種自然信息,大大減少了野外工作量,可以實時動態(tài)監(jiān)測城市土地的利用情況,及時發(fā)現(xiàn)和查處違法建設(shè)行為。全球定位系統(tǒng)可以用于城市空間活動基礎(chǔ)信息的采集與更新,服務(wù)于城市管理。
上海世博會期間,利用地理信息系統(tǒng)和手機(jī)移動信號,結(jié)合入園人數(shù)、各道口及道路交通的車流、人流量,借助于3S數(shù)據(jù)分析技術(shù),及時預(yù)測每天入園人數(shù),為園區(qū)及周邊交通安全及時采取有效措施提供了技術(shù)支持。
三維虛擬現(xiàn)實技術(shù):
由局部展示轉(zhuǎn)向全真模擬
傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計,主要通過實體沙盤模型、效果圖或三維動畫來實現(xiàn)其方案的空間效果,但只能提供局部、靜態(tài)的視覺體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)的出現(xiàn),實現(xiàn)了由局部展示向全真模擬的轉(zhuǎn)變。可以在虛擬空間中展示規(guī)劃方案,使觀者如同身臨其境,幫助設(shè)計師通過交互式三維場景的比較與研究對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整,提高規(guī)劃質(zhì)量。還可以借助其背后的數(shù)據(jù)平臺,在虛擬環(huán)境中獲取工程資料,實現(xiàn)形象設(shè)計與技術(shù)評估的同步結(jié)合。
上海已建成覆蓋外環(huán)內(nèi)市區(qū)670多平方公里的仿真三維城市模型;虹橋商務(wù)區(qū)利用該系統(tǒng)實現(xiàn)從地上到地下的規(guī)劃方案比選和規(guī)劃審批,在規(guī)劃指標(biāo)控制分析、空間利用設(shè)計、城市風(fēng)貌效果等多方面進(jìn)行了成功的嘗試。
人工智能技術(shù):
模擬智能化決策系統(tǒng)
人工智能技術(shù)(AI)是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新興技術(shù)科學(xué)。在城市規(guī)劃中,人工智能技術(shù)一方面對城市規(guī)劃決策者發(fā)揮了輔助作用,另一方面,作為數(shù)據(jù)分析工具,能完成大量復(fù)雜的分析工作,提高城市規(guī)劃管理水平。
例如,同濟(jì)大學(xué)副校長吳志強(qiáng)教授主創(chuàng)的“智能市長桌”系統(tǒng),就是人工智能技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云平臺等技術(shù)的具體應(yīng)用。如在城市突發(fā)火災(zāi)時,系統(tǒng)能自動報警,使市長及其領(lǐng)導(dǎo)班子能在第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案,對接公安、消防、交通、氣象等重要部門,并對災(zāi)害發(fā)生地直接定位,智能調(diào)度有效抗災(zāi)資源,實時跟蹤資源到位情況。
計算流體力學(xué):
模擬風(fēng)、熱、水環(huán)境影響
計算流體力學(xué)是以計算機(jī)為工具,應(yīng)用離散化的數(shù)學(xué)方法,對流體力學(xué)的各種問題進(jìn)行數(shù)值實驗、計算模擬和分析研究。在城市規(guī)劃中,通過計算機(jī)體力學(xué)分析規(guī)劃方案對城市風(fēng)、熱、水環(huán)境的影響,提出相應(yīng)的規(guī)劃布局和建筑外形優(yōu)化調(diào)整措施。例如,上海同濟(jì)城市規(guī)劃設(shè)計研究院在崇明陳家鎮(zhèn)規(guī)劃中,采用了計算流體力學(xué)軟件對整個區(qū)域的冬夏風(fēng)場進(jìn)行了模擬,分析出靜風(fēng)與強(qiáng)風(fēng)區(qū),并根據(jù)分析結(jié)果對建筑布局進(jìn)行了優(yōu)化。
上海新一輪城市總體規(guī)劃將借助新技術(shù)的應(yīng)用,由原有的定性描述轉(zhuǎn)向定量評價,由經(jīng)驗推導(dǎo)轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)論證,由樣本歸納轉(zhuǎn)向總體演繹,由滯后管理轉(zhuǎn)向?qū)崟r調(diào)控,將大大提高城市規(guī)劃的科學(xué)性。