数字化城市设计范文

时间:2023-12-05 11:37:07

数字化城市设计

数字化城市设计范文第1篇

关键词 McWiLL技术;无线数字城市;设计与应用

中图分类号:T39 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)12-0100-01

近些年来,由于人们生活水平的不断提升,人们对于生活品质的需求也在不断的提高。随着我国城市化进程的不断推进,城市已经开始成为人们经济生活的中心,因此,城市设计者们必须考虑人们的生活需求,来设计适合人们工作和生活的城市。随着人们生活节奏的加快,无线数字化开始走进我们的工作和生活,为我们的工作和生活带来极大的方便与快捷,发挥了巨大的作用。近些来,科学技术的发展也是突飞猛进的,许多新技术被应用到我们的工作和生活当中,无线通信技术就是其中之一,在帮助城市设计者完成无线数字城市设计的过程中起到了巨大的作用。McWiLL技术是近几年研发出的新型无线移动宽带互联网技术,在技术上拥有无可比拟的优势,在无线数字城市设计中发挥了重大作用。

1 McWiLL技术概述

1.1 McWiLL技术的内涵

McWiLL技术是我国自主研发的移动宽带无线接入技术,其采用了许多关键技术,如CS-OFDMA、增强型智能天线、软件无线电、自适应调制编码、动态信道分配等关键技术都被McWiLL技术所采用。有了这么多关键技术的综合与运用,McWiLL技术很好的规避了以往无线通信技术的缺点,而且具有能够覆盖到更广的范围内、数据处理能力较强等优点。

1)CS-OFDMA技术的采用,使McWiLL技术传输数据具有可靠性。

CS-OFDMA技术一种融合的多址技术,CS-OFDMA技术成功的将SCDMA技术与OFDMA技术融合到一起,这两项技术的融合成功的克服了传统CDMA技术在宽带数据传输过程中存在的问题,传统CDMA技术在宽带数据传输过程中容易引起码间干扰,为用户带来不必要的麻烦,CS-OFDMA技术能够有效的克服这一问题。同时,CS-OFDMA技术还可以有效的对抗其他方面的一些衰落与干扰,如频率选择性衰落和相邻小区的干扰。这些问题的规避,使McWiLL技术传输数据具有可靠性。

2)增强型智能天线的应用,使McWiLL系统的抗干扰能力大大的增强。

增强型智能天线是指,在原来SCDMA系统智能天线的基础上,采用增加相关的优化方案,如增加增强型空间零陷的方案。经过原有技术的升级换代,可以使原有系统的抗干扰能力增强。McWiLL技术的这一技术原理可以提现在以下几个方面:1)通过增加增强型空间零陷优化方案,使McWiLL系统能够自动的将无线电信号调向所期望的方向;2)增强型空间智能天线能够科学合理的选择信号接收,有选择性的对信号进行处理;3)增强型智能天线可以排除干扰信号,并且能够优化信号质量。因此说,增强型智能天线关键技术的应用,使McWiLL技术的抗干扰能力大大的增强。

1.2 McWiLL技术的特点

1)McWiLL技术具有链路预算高的特点。通过关键技术的融合,使McWiLL技术具有链路预算高的特点。具有链路预算高的特点的好处主要有以下几个方面:①McWiLL系统的无线覆盖范围将会更加广泛。如果某项无线技术和McWiLL技术的覆盖范围相同,那么同等情况下,McWiLL系统所需要的基站的数量要比其他无线通信技术要少,基站的数量少了,维护的费用自然而然就降低了。②McWiLL系统具有室内覆盖效果佳的优势。

2)McWiLL系统可以提供超大容量的语音业务以及宽窄带融合业务。McWiLL系统对于语音业务和宽窄带融合业务采用了先进的处理技术,因此和其他无线通信技术相比功能更加强大。

3)McWiLL系统所耗费的成本较低。

McWiLL系统在开发建设的过程中采用的“大基站小终端”的设计理念,和其他的无线通信技术相比,基站的建设成本大体相当,但终端产品所耗费的成本较为低廉,因此容易被消费者所接受。

2 McWiLL技术在无线数字城市设计中的应用

2.1 无线数字城市概述

无线数字城市这一名词,对于大多数人来讲比较陌生,似乎“无线”“数字”和城市设计与建设没有任何关系。近些年来,无线数字城市设计理念开始在城市设计过程中处于主导地位。无线数字城市设计理念来源于当下飞速发展的科学技术水平以及人们对于现代生活的高品质要求。无线数字城市并没有一个严格意义上的概念定义,经过调查,笔者认为无线数字城市就是指将当前先进的无线通信技术应用到城市建设当中去,让人与人之间的距离更加的缩短,让人们在城市的每一个角落都能享受到优质的网络服务,这也是数字化时展的要求,让人们切身的感受到科学技术以及数字化时代带给大家的益处,这应该是无线数字城市设计的出发点与最终目标。

2.2 McWiLL技术在无线数字城市设计中应用的意义

1)人与人之间的联系更加的紧密。互联网的发展已经使人与人之间的联系更加的紧密,无线数字城市的建设将会更加的缩短人与人之间的距离,让人们联系更加的方便与快捷。

2)有利于促进经济发展,实现“信息兴业”。

随着信息时代的到来,信息化在国民经济发展过程中所发挥的作用越来越明显。国家正在花大力气开展信息化发展战略,通过信息化发展来提升和优化产业结构,将国家的重要产业推向高、精、尖发展领域,实现信息化带动产业化。因此,加快无线数字城市的建设步伐有利于实现“信息兴业”,有利于带动我国新的经济增长点,增强国家经济发展后劲,提高我国经济的国际竞争力。

3)打造移动互联网,落实“信息惠民”。

无线数字化城市的建设也是落实“惠民工程”的一项重大举措。无线数字城市可以实现城市生活多个领域的信息化发展。“固定互联网”向“移动互联网”发展已是大势所趋。无线数字城市建设将围绕贯彻国家信息化战略之国民信息技能教育培训、缩小数字鸿沟等战略行动计划,突出以人为本,丰富服务内容,创新服务模式,拓宽服务渠道,完善服务体系,提高服务质量,着力解决好公共服务延伸到基层,让社会大众用得上、用得起、用得好的问题,实现信息服务均衡、优质、高效发展。

参考文献

[1]孙翼.无线通信技术在无功功率补偿装置中的研究与应用[D].西安电子科技大学,2011.

数字化城市设计范文第2篇

城市设计是一种广泛开展的关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能,尤其是城市公共空间的城市规划业务。其传统的建模方式基于SketchUp、AutoCAD、3DMax、Maya等软件平台,存在建模过程复杂、科学性不足、数据更新不足、效率低等问题。对此,本文探讨了基于参数化建模的三维城市设计方法,采用新兴的建模软件城市引擎(CityEngine),与具有强大分析功能的ArcGIS相结合,高效快速地将2D数据转换为3D数据,最终实现城市设计的参数化、数字化、可视化,并提高城市设计的效率和科学性。

一、传统建模方法存在的问题及研究现状

目前,城市设计传统建模方法存在的问题有:

一是三维可视化不强。现有城市设计主要基于平面二维设计的方法,完成方案之后,再开展三维建模。由于可视化不强,在对方案进行评价时,无法观察到很多方案细节。此外,在设计方案时,设计师往往只能凭借经验,无法在一个虚拟的环境下感受建筑的尺度、比例、色彩对比等。

二是建模过程复杂。通常来说,城市设计要对一定区域内所有建筑进行三维建模,数量巨大任务繁重。传统建模对单栋建筑可以做到很精细的程度,对于大量建筑群就显得力不从心。同时,由于还要考虑到城市建筑风格、建筑色彩等问题,需要花费大量精力在建筑外表面上进行设计,无疑加大了建模的工作量。

三是群众参与性不高。传统城市设计是自上而下的方式,由设计方设计并交甲方(政府)评审,根据甲方意见修改设计,广大群众无法有效参与到设计之中。

目前国内对城市三维建模及可视化有一定的研究。刘增良、杨军、张保钢(2009)探讨了目前主流的三维建模技术方法,并且在实际的三维规划中对各类三维建模技术进行了综合应用[1];阎凤霞、张明灯(2009)提出三维数字城市构建和实现方法[2];冉磊、高磊、张宇琳、杨艳峰(2010)又进一步论述了三维数字城市建立的路线、技术流程及数据处理过程,最后探讨了数据更新和维护及三维数字城市技术在城市规划中的应用[3];王法(2011)以奉化市为例,对城市三维仿真建模的基本技术路线和方法进行探讨和研究,为三维地形、模型、参加的优化在城市规划中的应用提供了方法[4]。

在三维建模方法,应用最多的是基于3DGIS系统。单楠(2009)采用SketchUp和ArcGIS相结合的方法进行了三维GIS的开发,并在小区三维可视化管理系统中得到了应用[5];吴学强、孙建刚、李想(2013)将ESRI CityEngine用于大庆石油储库的场景建模中,提出基于规则的建模平台,使得使用者只需要改变模型的参数就可以创造出更多的模型或者不同的设计方案[6]。

从目前国内的研究现状上分析可以发现以下两个问题:

一是研究中涉及到三维建模与城市设计的很少。大多数研究是基于三维建模的城市,以及数字城市的发展。对于如何让参数化三维建模在城市设计中起到作用,如何通过三维建模在区域场景中直接开展规划设计,并且能够实现可视化等问题的研究,涉及度以及深度都远远不足。

二是城市规划领域三维建模对新技术研究不足。目前城市规划领域的研究大多是基于SketchUp、ArcGIS及其拓展程序,而这些软件在使用过程中都有一定的局限性。对于当前城市设计中面临的种种问题,亟需引入新的技术方法,来打破传统设计理念的桎梏。然而,国内对新技术的研究却还没有大的突破。

二、基于城市引擎CityEngine的三维城市设计方法

(一)基本原理

参数化建模(Parametric Modeling)是用专业知识和规则来确定几何参数和约束的一套建模方法,通过简单地改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。本文的研究是将参数化建模建立在CityEngine这一软件平台上。

CityEngine是基于规则进行建模的软件,它的建模速度快,规则模型可重用性强,基于工作流场景画面显示流畅,并能实时、动态、有效地优化城市设计场景模型。

将CityEngine与ArcGIS相结合,协调建模。首先在ArcGIS中将建模所需的二维数据处理好,通过Geodatabase文件导入模型基底到CityEngine中;然后将已经整理好的规则应用于基底,这时初步的模型就建立起来。这里的规则是指预先对模型进行的各项定义,如建筑风格、建筑层数、道路宽度、绿化布置等,这是CityEngine的核心部分,存储在规则文件.Cga中;接着就要在CityEngine中通过修改参数来修改模型,并在这个过程中反复修改方案。在CityEngine中,一组参数对应一个规则,每个规则所建立的模型也不同,因此我们通过应用不同的规则来直观地观察不同方案的合理性;同时CityEngine也为使用者提供了大量科学的分析,如日照分析、视域分析、天际线分析等,通过这些分析来调整方案,达到建模与方案设计同步进行,并使二者产生积极的互动,最终通过参数化及可视化的方式,完成整个城市设计。

(二)方法应用

1.准备工作

(1) 二维数据

将CityEngine与ArcGIS相结合,实现二维数据到三维数据的转换,在建模之前要构建模型基底(图1),主要在ArcGIS中进行,以AutoCAD辅助。

(2) 规则

应用CityEngine为城市设计建立模型,其高效性来源于规则的使用,在真正建立模型前,要建立相应的规则库。城市引擎CityEngine建立的模型可以实现共享,因此规则的来源之一就是采用其他设计者已经建立好的规则;另外也可以预先按照设计要求自己设定规则,例如要建立一个高12米、层高为3米的建筑,就可采用以下语句:

Attr height=12

Lot——>extrude (height) Mass

Mass——>aplit(y) (~3:Floor)*

城市设计建模所包含的要素十分丰富,建筑、道路、绿化等都需要准备相应规则,而且规则不能过于单一,要建立多个规则以供修改方案使用。

2.模型建立

将ArcGIS中的二维数据通过GeoDatabase文件导入到CityEngine场景中,拖入规则到指定地块,快速建立模型(图2、图3)。

3.模型优化

为了达到三维建模辅助城市设计的目的,要开始在CityEngine中调整模型,以到达最优设计。

调整模型的方法有三种:一是在检阅视图(Inspector)中修改。当我们想要调整某栋建筑的高度时,可以选中该建筑,再在同步弹出的Inspector工具栏中调整高度参数,或者重新输入新的高度数值。二是在规则的定义中修改语句。先将规则文件进行调整,然后重新加载进CityEngine的场景中。如:修改建筑的规则高度改变最初所设定的高度,修改语句attr height=18,在规则中将原来建筑的高度由12m改为18m。三是在规则交互视图(Model Hierarchy)中修改规则参数。CityEngine中规则文件的可视管理使我们可以很方便地改写视图参数,调整规则视图的组块结构就可以高效直观地增减或删改规则。

4.模型分析

CityEngine中提供了多种专业分析,来辅助城市设计,进行方案的修改。如参照阴影分析(Shadow Analysis)可以调整建筑高度、建筑密度等参数;通过天际线分析(Skyline Analysis)可以改变建筑布局、建筑高度等,由此进一步完善城市设计方案,使最终的方案更加科学,这是在普通的建模软件中无法实现的操作。

5.成果输出,完成城市设计

方案的设计和修改与模型的建立实现良性互动,当方案最终确立后,最终的效果图也同步完成。

三、结论与展望

将CityEngine、ArcGIS等先进数字技术应用于城市设计,可以弥补传统城市设计中的不足之处:

第一,参数化建模大大提高城市设计效率。Esri CityEngine可以利用二维数据快速创建三维场景,而且对ArcGIS的完美支持,使很多已有的基础GIS数据不需要转换即可快速实现三维建模,减少了系统再投资的成本,也缩短了三维GIS系统的建设周期。

第二,规则的应用使城市设计走向可视化、科学化。CityEngine最关键、最强大的功能之一,是通过提供可视化的、交互的对象属性参数修改面板来调整规则参数值,比如房屋高度、屋顶类型、贴图风格等,可以立刻看到调整后的效果。

第三,使用CityEngine进行建模实现城市模型共享。CityEngine基于WebGL技术,大多数的浏览器都无需安装插件便可直接使用。此外该软件与当前主流的GIS平台ArcGIS紧密集成,让使用者可以在工作中轻松使用海量的3D城市模型。

CityEngine开启了全新技术应用领域,新技术的出现使得规则化大规模快速城市建模成为了可能,这将大大提高城市设计的建模高效化、分析科学化、三维可视化,并对于提高公众参与度具有重大意义,使城市设计在新技术应用的领域上升到更高水平。

参考文献:

[1]刘增良,杨军,张保钢.面向城市规划的三维建模技术探讨与应用[J]. 北京测绘,2009(2):1—3.

[2]阎凤霞,张明灯.三维数字城市构建技术[J]. 测绘学刊,2009,32(2):93—96.

[3]冉磊,高磊,张宇琳,杨艳峰.三维数字城市技术在城市规划中的应用[J]. 城市勘测,2010(2):99—101.

[4]王法.城市三维仿真模型建模方法研究——以奉化市为例[J].科技信息,2011(7):64—65.

[5]单楠,明生,李营刚.基于SketchUp和ArcGIS的三维GIS开发技术研究[J].铁路计算机应用,2009,18(4):14—17.

数字化城市设计范文第3篇

关键词 基础地理信息;城市测绘;数字城市;发展

中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)72-0068-02

数字城市与数字中国、数字地球一样,是一种战略目标,是一个发展过程。数字城市的发展对一个城市的经济发展水平、城市规划、城市建设、城市管理等有着积极的影响。

城市测绘技术结合并利用众多现代技术基础,比如:GPS、GIS、全球定位系统、多媒体以及虚拟现实等。在此基础上自动采集城市的功能机制、基础设计信息,并实施监测、管理以及决策。

1 发展城市测绘技术的有利影响

1.1空间信息基础设施与数字城市

空间信息基础设施建设与数字城市有一定的关系,较高的城市空间信息基础设施建设质量以及较快的城市空间信息基础设施建设速度对数字城市的发展有直接的作用。城市信息基础设施的建设可以为各行业以及各部门提供准确、实时、可靠的基础地理信息。事实上,数字城市是城市空间信息基础设施以及其他部门的集合,主要有:城市建设、城市规划、市政设施、国土资源、电信、消防、环保、防震减灾预测等方面内容。

信息集散与城市,每一天都会有大量的信息在城市进行集散,GIS基础设施的建设对相关信息及时的进行更新,反应其变化,这就保证了数字城市的建设和发展。

1.2空间信息基础设施与城市测绘技术

城市空间信息基础设施在空间位置上具有一定的关联性,该空间位置主要是指某些人文要素与自然要素的空间分布及地理位置,地图是其主要代表形式。城市测绘充分利用了各种智能化、数字化和网络化手段,它的发展对城市基础地理信息的获取、加工、存储、提供及更新产生了一定的影响,因此我可以把城市测绘看作为城市空间信息基础设施的主产业,成为建设与发展数字城市的过程中必不可少的产业。

1.3数字城市与城市测绘技术

建设数字城市的前提和基础是具备良好的城市空间信息基础设施,因此,发展好城市空间信息基础设施是发展建设数字城市的重要保障,按照一定的标准规范空间数据,资源共享地理数据,让各行业各部门都可以对地理空间数据充分的进行共享与利用。近些年,随着3S测绘技术在城市测绘中的应用不断的得到推广,也促进了城市测绘的发展,目前已经建立起数字化的测绘技术体系与生产模式,并且在不断的由传统的测绘想现代地理信息产业转变,国民经济的发展已经离不开城市测绘的作用,城市测绘成为城市设计与建设的根本保障和重要依托。

城市测绘的核心为城市基础地理信息系统,其生产与管理除了依据统一的标准之外,还需依据信息技术标准。它的生产管理主要包括:城市系列比例尺基本地形图、城市测量控制网、数字高程模型、影像图、现状公用设施及相关属性信息。这些信息是城市建设与发展过程中所需要的一部分,是城市空间数据框架的重要组成部分。

2 数字城市发展带给城市测绘的契机

城市信息化进程随着数字城市的建设不断的发展,城市测绘领域也不断的拓宽,城市测绘科技创新的步伐也不断加快。城市测绘部门应该把城市空间信息基础设施建设作为重点,把握现代测绘的发展机遇,加快城市空间信息资源的开发与利用,不断发展城市测绘技术。

2.1质量管理体系

城市空间信息基础设施与数字城市的信息来源于空间地理信息,而城市测绘部门又是城市空间地理信息的提供者与生产者,因此,测绘部门要严格控制质量标准,建立有效的数据监督和管理机制,并使产品的质量管理介入数字化技术。

2.2发展方向与措施

城市发展系统工程中一项重要的内容就是数字城市建设,因此,城市测绘部门应该对这一发展方面进行清晰的规划,制定与发展目标相适应的发展加护,并采取合理的发展措施来促进城市地理信息的发展,并以此为中心,不断充实其核心力量。

2.3基础地理信息的更新机制

要对地籍测量、遥感信息及市政测量等手段充分的进行利用,对城市的比例尺地图适时进行更新。对测量所使用的设备及技术、测量标志等要进一步的完善和更新,建立起设备使用、技术规范等制度。

2.4生产的规范

城市测绘技术作为城市地理信息、城市基础信息设施及数字城市的基础,应该得到应有的重视与发展。政府应该发挥其宏观调控的主力作用,保证基础测绘技术投资力度的加大,测绘能力的提高,并且,应该适当加大对基础地理信息的使用单位以及承担测绘任务的单位的投入力度,以此保障基础测绘工作的顺利完成,其中,投入主要包括测绘所需经费、技术、人才等方面,政府还要实行专项管理的职责。

2.5推进一体化技术的应用

随着3S测量技术的不断深化,城市测绘部门应该大力加强该技术的使用及研究,不断进行该测量的技术的完善及开发。数字城市的技术基础是3S技术以及一体化技术,通过卫星定位系统建立起城市控制网、利用遥感技术对数据信息进行快速采集,及时更新并且有效管理城市的基础地理信息,从而建立起城市基础地理信息数据库,进行动态的管理及更新,从而服务于数字城市的建设。传统的城市规划设计所需的地理信息都是有测绘人员进行采集,并提供测绘图件及资料,然后进行规划和设计。在GIS基础上,图像以数字化的形式进行输入与输出,使用时查询方便,简单易懂,规划设计人员很容易就能接受,所以,GIS的发展及数字地图的出现对传统的测绘及城市设计规划都产生的较大的影响作用。

3 结论

随着数字城市的发展,GIS所获取的测绘数据越来越详细、准确,提高成城市设计的科学性。计算机技术的发展使得计算能力及逻辑判断能力都不断的加强。在较短的时间内可以进行方案的优化选择,增加了设计的合理性。城市测绘人员与设计规划人员以GIS为桥梁加强了沟通交流,增强了协作能力,使信息在获取与使用中达到更高程度上的统一。

参考文献

[1]华运知,薛美玲,张永慧.基础测绘与数字城市建设的关系探析[J].技术与市场,2011(8).

[2]刘冲.现代测绘科学技术的几点浅见[J].科技传播,2011(6).

[3]罗扬兴.测绘在城市规划和建设中的应用[J].科技创新导报,2007(26).

[4]王杨.浅谈数字化技术在城市测绘中的应用[J].大科技·科技天地,2011(5).

数字化城市设计范文第4篇

关键词:实践教学;建筑设计;专题设计;导师制;资源共享

中图分类号:G642.0;TU2 文献标志码:A 文章编号:10052909(2015)04007404

学生实践能力不强和创新意识薄弱是当今高校本科教育工作中较为突出的问题,本科教学中的加强实践教学环节及学研产相结合对高校应用型人才培养至关重要。建筑学专业教育尤其强调发现问题、解决问题的设计能力与创新能力的培养,建筑设计教学本身具有很强的实践性特征,实践教学环节与建筑设计课程的紧密结合,有助于提升教学效果。教学与科研工作、生产实践相结合,可以将研究课题、工程实践引入本科教学之中,营造真实生动的教学情境,使设计教学面向学科前沿发展,契合工程实践的实际问题,从而提升学生的研究意识与实践创新能力。

一、高年级建筑设计教学面临的问题

华南理工大学建筑学院实行“专业基本能力培养”阶段与 “专业拓展与深化”阶段两个阶段的教学体系,前阶段为建筑学、城乡规划及风景园林三个专业的学科通识课程,重点在设计方法、基本技能和专业表达能力的培养;后阶段不同专业根据各自专业特点,通过多元化课程内容与教学方式,实现专业深化和研究创新能力的培养,为学生提供广泛的发展空间。在完成前3年的建筑设计课程学习后,学生已经具备了基本的专业能力和素质,高年级设计教学需要强化实际问题的解决能力,实践性教学内容如何有机融入设计教学值得重视。

专业知识的深化发展,需要实践教学的支撑才能达到好的效果。在现有教学体系中,建筑学专业高年级固定的实践教学环节包括建筑专题调研、历史

建筑调查测绘、施工图训练、毕业实习等。按照传统教学模式,这些教学环节在时序上与设计教学有着一定的关联配合,但具体教学则独立于建筑设计课之外,实践教学环节与设计教学的衔接存在问题,如教学内容系统性弱、实习效果不佳,学生没有得到规定要求的锻炼,在一定程度上制约了专业能力的提高。

二、整合优化思路及对策

针对高年级实践教学存在的问题,华南理工大学建筑学院近年来通过四年级实行专题设计、五年级实施导师制等措施,对建筑学专业高年级实践教学进行整合与优化,初步探索了“教学、研究、实践”三结合的教学模式[1]。

一是实行以专门化为目标的专题设计教学模式。四年级建筑设计教学采用多专题设计的教学模式,分成若干专业方向,在整体的教学组织框架上以小组形式独立开展教学,发挥教师的学科专长及资源积累,强化学生能力优势的深入发展 。

二是实践教学环境融入建筑设计教学。针对实践教学环节相对孤立的问题,在建筑设计教学中融入实践教学环节的内容。如四年级的建筑专题调研,直接整合在建筑设计教学中,作为专题设计的一个教学环节,教学内容互通,设计课程学习与实践考核一体,提高教学效率。

三是依托学研产平台的“导师制”教学。依托华南理工大学建筑设计研究院、亚热带建筑科学国家重点实验室三位一体的优势,在建筑学本科教学中推行“导师制”教学模式,将施工图实习、毕业实习与毕业设计整合一体,鼓励科研、生产资源向本科教学开放共享,引入研究性、实践性课题作为毕业设计。

四是外拓内引相结合,实施开放性教学。建立实践教育基地,学生深入企业单位参与实践工作;在建筑设计教学的不同教学环节引入校外行业专家参与教学,如专题讲座、阶段答辩等。

三、以专业深化发展为导向的专题设计教学

(一)专题设定

专题设计的课题来源广泛,包括体育建筑设计研究、城市街区改造设计研究、古村落保护研究、纪念性建筑研究与实践、城市改造研究等课题。这些课题多数来自教授的工程实践项目、科研项目,可以为学生提供课程设计的实践环境。根据教学计划安排,学生可适度参与工程实践项目的一些工作。如参与前期调查、工地参观、部分专项研究工作等。

专题设计除一般性教学要求外,还强调学生针对特定问题深入调查、研究并开展深度设计的能力培养。如可持续建筑设计课题要求在学生设计成果中,充分认识地域性气候的特征,运用气候适应性和低技术设计手段,实现绿色建筑的节能设计,并以建筑技术分析手段加以落实。

根据专题的设计任务和方案,学生分为两至三人一组,或一人一组,通过场地环境调研、资料调研、案例调研,分析富有创新性的切入点,确定设计内容。

在原有建筑设计教学模式的基础上,四年级专题设计还设置了3个专门化教学方向:数字建筑设计、历史建筑保护、城市设计,引导学生明确专业发展方向,提升专业优势。

1.数字建筑设计方向

以数字技术的专门化训练为主,运用数字化技术的基本知识,侧重计算机数字化三维建模以及快速成型技术应用,着重对三维建模、渲染的数字建筑表现技术和包括快速成型技术在内的数字模型的数控制作技术进行针对性的教学训练,包括三维形体分析、空间分析、物理环境分析等方面的内容,培养学生的数字化建筑设计思维方法和实际应用技能。将相关教师加入建筑设计课程的指导小组,指导学生进行设计分析和运用。围绕参数化设计、虚拟现实与GIS应用、建筑热环境、风环境模拟以及可持续性设计等专题进行教学。

2.历史建筑保护方向

在全国率先开展了面向建筑学专业本科生高年级(4-5年级)历史建筑保护专门化教学,从2005级开始已经全过程开展5年,建立了贯穿五个年级的建筑历史和建筑设计的纵向课程线,在高年级面向历史建筑保护专门化的学生,如四年级历史建筑专门化方向的学生开展田野考察、传统营造法、历史环境保护、传统建筑与园林法则设计、结合非物质文化遗产的新建筑设计、大尺度历史环境有机更新的城市设计等系列课程。在毕业设计中设立历史建筑保护的板块,将建筑历史、历史文化保护和建筑设计教学结合起来,进行同时面向历史、现实和将来的建筑专门化教学。自2005年开始,每年历史建筑保护专门化方向的学生约20人,毕业时学院颁发“历史建筑保护学习经历证明”。

3.城市设计方向

高年级建筑设计教学应着力于培养学生更加全面的建筑观念[2]。城市设计作为综合社会、文化、技术因素的设计训练,跨越多个学科,是拓展专业视野、培养整体设计观与协作精神、提升设计研究能力有效教学途径[3]。自2000年起,专题设计教学中引入城市设计教学,并逐步在各专门化方向中摸索出符合各自特点的教学模式。如历史建筑保护方向以基于旧城改造的城市设计训练,引导学生关注社会、经济、文化发展与历史建筑保护的关系,培养综合解决问题的思维与能力;数字化建筑设计通过参数化设计工具与分析方法应用于城市问题分析与城市形态建构训练,培养创新研究精神及逻辑分析能力。2013年起,在四年级建筑学专业实施城市设计专门化,城市设计教学强调对学生各方面综合能力的培养,包括针对城市问题采用多学科分析的理性思维能力、多角度解决城市问题的整体创新能力、团队合作和个人设计相结合的组织能力培养等。

(二)开放性的教学组织

通过开放式“专题设计”模式的推行,实行相对固定的教学架构与开放式模式相结合,拓展学生的专业视野,加强各种交流设计机会,并在课程安排上提供可能[4]。

1.指导教师组交叉辅导

四年级每个学期设置的多个设计题目,由不同的导师小组负责,学生可选择参加,鼓励合作设计,教授带博士研究生直接参与本科教学。由单纯导师指导改变为专题导师组的指导,交叉辅导,扩大学生与专业教师的接触面,导师团队指导,学生团队协作。

2.行业专家参与指导,国际联合工作坊与设计教学融合

专题设计教学利用教育部及校级海外名师等引智项目的资助,将相对固定的教学架构与开放式模式相结合,外聘高水平建筑师和客座教师参与指导教学,将“国际联合设计教学”纳入本阶段课程教学,形成以“开放整合”为特色的教学模式。

3.教学反馈

在近年的教学实践中,专题设计教学达到了较好的教学效果。首先,真实课题与现实问题的专题设计锻炼,培养学生面向实践创新的设计能力,通过国际联合工作坊的合作,国际交流拓展学生视野;其次,将建筑设计、城市设计、景观设计、历史建筑保护和建筑技术紧密结合,形成综合性与复合型培养模式;同时,通过组内讨论、组间交流、专家讲座、校外合作等多元互动的教学方式,提高学生设计表达与口头表达能力,开阔学生的设计思路,启发学生自主性的学习研究。

2013年,四年级3个专门化设计教学的教案及作业在全国建筑设计教案和教学成果评比中,均获得优秀教案奖及优秀作业奖。2013年8月,在被誉为太阳能界“奥林匹克”国际太阳能十项全能设计竞赛中,以华南理工大学建筑学院高年级学生为主的代表队获得总成绩第二,五项专项第一,创国内参赛最佳历史记录,这从侧面显示了整合实践教学的专门化设计教学对提升学生实践创新能力的促进作用。2014年,学院有4名本科毕业生被美国哈佛大学录取。学生认为结合国际联合设计工作坊的开放性教学开拓了设计思维,受益匪浅。

四、以“导师制”优化教学环节之间的衔接,强化专业能力发展

(一)教学组织模式

“导师制”教学要求相关学生的五年级专题设计,相对固定地在同一导师的指导之下完成,并延续整个学年,将毕业设计的学时和生产实习的学时打通使用。

在导师工作室参与专门研究方向的实际课题,有助于培养学生理论联系实际解决实践问题的科研能力,利用导师专长促进学生专业知识与专业技能的进一步提高,并一定程度上解决了以往设计课教学与学生实践训练、生产实习在时间上的局限性,可持续并深入进行课题研究,与研究生教育实现有机衔接。

华南理工大学建筑设计研究院作为建筑学院本科生主要的生产实习基地之一,拥有全国著名的工程院院士、设计大师,一批博士生导师、正副教授、高级工程师以及一大批年富力强的建筑设计师。部分副高以上职称的设计师参与本科生的毕业设计教学,逐步积累了教学经验和指导技巧,成为五年级“导师制”的补充来源。其优势在于将“导师制”教学与设计院的实际生产任务相结合,指导学生解决实际工程技术问题。

(二)教学反馈

近几年,建筑学院鼓励优秀本科推免生参与五年级导师制教学,以保送本校推免生将来的研究生导师作为其五年级的导师。“导师制”不仅减少了优秀生源的流失,也从整体上提高了研究生新生的科研水平,使学生能提早了解、熟悉导师的研究方向、掌握研究方法。

依托教学、研究、实践相结合的教学模式,不少高年级本科生参与了本校设计院承担的上海世博会中国馆、广东馆、广州亚运会场馆等工程项目设计。另据统计,参与五年级导师制的学生每年均稳定在毕业班学生总人数的20%左右,而优秀毕业设计中参与导师制的学生所占比例则逐年提高,进一步说明了导师制有利于强化“教学、研究、实践”三结合的办学模式,有助于提高毕业设计成果质量及专业设计水平。

五、结语

高年级建筑设计教学实行四年级专题设计教学与五年级导师制教学的模式,有效整合了实践教学,并依托学研产平台与科研项目、设计实践的有机结合,在本科教育中实现了有效的资源共享,在提升教学质量、增强学生实践创新能力方面效果明显。当然,教学模式的优化需要长期的实践与不断的校正。在具体执行过程中也遇到了一些问题,需进一步探索完善。如目前参与导师制的学生比例仍有待提高,如何扩大导师制的吸引力有待研究;导师制的教学课题需同时满足生产实习和毕业设计成果要求,有必要建立良好的审核与评估标准等。参考文献:

[1] 肖毅强. 高年级设计教学应强调能力深化与整合知识相结合. 见建筑师业务实践与毕业设计教学[J].城市建筑,2011(3):8-9.

[2] 孙一民,周剑云. 以城市设计思想为主导之建筑观念的培养[J]. 华南高等工程教育研究,2003(2):43-45.

[3] 庄少庞,吴桂宁. 一种关注设计思维拓展与转换的城市设计教学框架探索[J]. 华中建筑,2013(3):178-181.

数字化城市设计范文第5篇

【关键词】数字媒体 装置艺术 城市景观 设计空间

随着时代的进步,人们对装置艺术的要求也越来越高,数字媒体的运用使装置艺术更简洁、新颖,也使装置艺术更富有感官体验感。在资源紧缺的当今环境下,合理规划土地资源,对空间进行设计至关重要。在经济全球化的时代,传统的技术很难满足景观设计中的各种需要,而数字媒体艺术的出现让景观城市设计变得更丰富。这种新兴技术广泛应用在装置艺术及景观设计中,为城市景观设计开辟了新的路径。

一、数字媒体对装置艺术的影响

(一)互动装置艺术特点

装置艺术是对空间对象的安装,或对配置所涉及的对象和空间的呼应和组合,安装空间的范围可以从大到小。对于装置艺术,观众的审美感受与欣赏传统作品不同,装置艺术作品需要有观众的积极参与,这可能需要观众进入作品的空间与作品互动。进入空间后,观众需要从多角度观赏作品,可以调动所有的感官,如触觉、听觉、嗅觉感受作品,而不仅是视觉或光学感,所以这被称为互动装置艺术。

(二)数字媒体影响下的互动装置艺术

数字媒体互动装置艺术是以装置艺术为基础的新兴设计,这种艺术手法采用艺术化的方式对情感和物质文化的实体进行改造,是以数字化形式加工的空间艺术。综合人们对数字媒体艺术和装置艺术的了解,形成一种新的当代艺术表达形式。数字化给传统的艺术形式带来了巨大的转变和深远的影响,艺术创作的语言变得多样化,不仅仅依赖常规的创作材料,而且结合了现代计算机程序语言技术、影音设备以及各种高科技综合材料。因此,这种创作空间大于其他的艺术形式,它颠覆了传统艺术品单一的受众和表达形式,而以新的科技形式让观众参与作品中,并与其互动。随着新媒体艺术在装置作品中的融入,多样化的现代装置呈现在设计中,充分展示出主题思想和设计内涵,使设计更具独特性和地域特色。装置设计融入先进的现代技术,紧跟时代的步伐,从而更全面完善现代景观设计,给人们创造一个美好的生活环境。

二、数字媒体艺术在城市景观设计中的审美表现

艺术可以给人美的享受,同时也能陶冶人的心灵。数字媒体艺术以体验的模式让观众融入虚拟与真实的审美环境中。

数字媒体艺术是新兴的数字化的当代艺术形式,也是科技与艺术的综合体。在数码科技的影响下,当代艺术形式发生了巨大的变化,通过现代科技手段配合声光效果、动态效果营造的空间气氛,使人们有视觉和听觉的双重感受。这种审美感官体验的重新组合,给人们提供了一种前所未有的艺术审美方式。

任何一种艺术都有其独特的风格,传统艺术是单一的审美体验,而数字媒体装置艺术创造了一个与观众互动的科技平台,观众可以带着自己的主观意识进行互动,诠释装置作品,而不是一味的接受。因观众参与而改变作品的原创性的担心是没有必要的。数字媒体互动装置的开放性使得观众参与到作品补充、修改再创造中,以至于成为作品的一部分。数字媒体装置艺术颠覆了传统意义的观赏者与作品之间的关系,把权威性让给了观众,观众的审美情感与作品本身互动,在精神上形成自由的审美形态。

三、数字媒体装置艺术在建筑景观设计中的应用

在感叹数字媒体艺术向全球扩张的同时,可以看到当今数字媒体艺术广泛运用在多种领域,以新方式融入在建筑景观设计。数字媒体装置艺术在城市景观设计中广泛应用,是景观设计中不可缺少的节点,多用于住宅景观设计、城市广场和室外公共区域中。这种开放形式的装置艺术是城市区域的标志,很好的丰富了景观设计的功能和形式。未来城市景观设计引入数字媒体艺术将是必然趋势。

城市景观设计与人类的发展息息相关。在这个信息与科技的时代,数字媒体的出现使城市更有艺术氛围。科技、美学和城市设计理念是景观设计发展的基本要素,而数字媒体是科学原动力的核心力量。科学技术是景观设计发展的决定性力量。城市景观设计是以城市背景为参考、以人为本的设计,目的为了提高和改善人们的生活,只有在功能完善的基础上进行创新设计才能被人们接受。城市景观设计中加入数字媒体艺术互动审美体验,能让城市的发展上一个新的台阶。

结语

现代科技的迅速发展以及全球高端科技的运用和提升,不仅丰富了城市景观设计的形式,也为其发展带来便利。尤其是在引入数字媒体艺术这个新兴媒介后,为城市景观设计融入了综合性、互动性的新特点,从而成为现代城市景观设计中新的里程碑。只有在城市景观设计中有效的融入现代数字媒体艺术,才能使城市景观设计更加具有科学性。

参考文献:

[1]陈健.论环境设计中的装置艺术[J].同济大学学报,2012(12).

[2]刑宏建.新媒体艺术在装置艺术中的应用[J].中国对外贸易,2010(24).

[3]李四达.数字媒体艺术概论[M].北京:清华大学出版社,2006.

[4]刘滨谊.现代景观规划设计[M].南京:东南大学出版社,2005.

数字化城市设计范文第6篇

关键词:数字化时代;建筑学

数字化时代对于建筑可以进行虚拟。人们对于数字化的概念都不会陌生,不管是在生活中,还是在学习工作中,因为现代社会中会广泛的应用电脑和互联网,所以各行业的发展也被数字化时代所影响着。在建筑行业中,建筑的设计工作就是运用数字化最早的行业,建筑平面图和效果图会运用各种软件来进行设计,运用网络传送,这都是数字化对建筑行业的最初影响。

一、数字化时代的概念

将所得的全部信息,用特定的方式全部向数字信号进行转换,这就是数字化时代的概念。并且在电脑中输入这些数字信号,在技术的处理中,运用电脑将信号进行技术上的处理。再由网络向外进行传送。从广义上讲,网游的这个特点是很好的,数字化不光是在转化存储和传送的一种信息,同时也是现代信息社会和知识经的技术基础。

二、数字化时代对建筑学的影响

1、建筑和建筑师绘图中数字化都对其也有所影响。光是数字化时代很小的建筑学的发展。在今天告诉发展的数字化下,伴随着不断发展的互联网,建筑师更多地是对互联网的优势进行运用,对信息进行获取、运用、处理和传播。同时在外面,不断研发和更新建筑软件,给先进数字化时代的建筑师们更为自由和更具想象力的发展空间,尤其是在建筑的空间和形体上。电脑设计和绘图软件的非线性三维曲面造型能力为建筑空间和形体的塑造提供了极大的自由。在建筑中对这种计算机模拟的三维空间模型进行运用,相应地也将冲击和新的发展空间带给建筑美学中的审美。

2、数字化对城市的影响数字化时代所创造的高科技生存环境,虚拟的和现实的建筑和城市的共存可以进一步在更大程度上满足人们的精神需求。有更多的选择提供给人们。

这就有更细的要求建筑和城市的环境塑造。专家会因此而断言,“城市将沿着不同的道路发展下去。未来的各种建筑形式和城市模式肯定能够反映各种交往模式之间的平衡与结合,而这种平衡与结合对特定的人来说,在特定的时间和地点,在新型的市场经济中面对其各自特定的环境时,都是最佳选择”。三、数字化时代下建筑学的发展前景

1、建筑学在数字化前景下的思考建筑学

建筑学虽然是涉及到哲学、历史、文化、技术和美学等相关的综合性学科,但是又很务实。建筑学,其实也就是对空间形体和建造进行研究的一门学科。建筑设计教学一般规律中的特殊方面就是城市设计和室内设计。尽管社会性和实践性是建筑学学科的专业。不管是设计者、管理者或者决策者都必须对社会,包括其政治、经济、文化等方面盛大传奇大全进行了解,但是他们终究还不是政治家、经济学家和纯艺术家,社会对他们的希望就是在具体的物质环境的营造中关注和了解社会问题。

虽然在我们周围的媒体和人将建筑学的教学和研究抬高带可以拯救人类和地球的地位,作为学校教育者还是需要清醒地明白教学的核心依然是建筑学不变的本体、形体和建造。就像前面所讲到的,在数字化时代,现实的建筑和城市要对充分满足未来的人类日益对其需求进行提高,就必须有更加以人为本的设计和建造,它的优势是虚拟的建筑和城市无法比拟的。在面对数字化时代正在发生和将要发生的变化时期。怎样将建筑学教学重新聚焦到建筑的本身,进一步对建筑整体环境功能、建筑空间和形态、建筑美学等基本方面的研究和训练进行加深,对能够创造和未来虚拟世界等量齐观的现实建筑和城市的人才进行培养,这才是今天我们所需要认真考虑的问题。

2、数字化时代下新―代建筑人才的形成在强调了建筑本体在数字化时代的继续存在和进一步发展的必然性的同时。我们应该在数字化时代下,对电脑和互联网的新一代教案助学生和年轻建筑师与他们的前辈的不同点进行掌握。电脑能够使他们将绘图工作更快更好地完成,过去完成是需要一组人的,现在可能有一个人就能够完成。于是设计和思考的时间就有了更多。另外,他们对于电脑建立的三维模型在设计的早期阶段很善于运用,对空间和形体有推敲的帮助,将设计能力进行增强。再则,新一代的建筑师对运用多种电脑软件 的本领进行掌握,能够很好地表现自己设计的建筑,不用担心设计特别复杂或特别细腻繁琐的建筑和细部,因而将他们的设计想象力进行扩展。与此同时,对他们学习有所训练和对建筑的实际建成效果进行把握。特别是在尺度、材料和细部构造等方面显得很有必要。

互联网将一片新的时空展开向所有人,特备是年青一代的建筑师。他们可以足不出户,就能将全世界的建筑咨询进行获得,并且可以将建筑观念在网上进行自由的发表和交流,还可以将一切有用的建筑知识进行学习和吸收。很容易想象,之前的传统建筑教学对于新一代建筑学子的求知需求是很难满足的。电脑正在帮助新一代建筑师对适应人类未来复杂审美心理的建筑空间和形态进行探索;数字和网络技术的发展也要求新一代建筑师研究和设计未来智能化的虚拟建筑和虚拟城市。

四、结语

总之,在数字化时代下,新兴的发展形态存在于建筑学中,在建筑学、城市建设、建筑美学和建筑人才等方面,这种形态都会带来发展和革新。所以,我们要对数字化时代所给建筑学带来的机遇和优势进行充分的认识和利用,将我国的建筑学不断的发展和完善起来,以对人们在建筑商日益提高的要求有所满足。

参考资料:

[1] 谢向平.关于数字化时代的建筑学思考[J].四川建材2006,(02).

[2] 项秉仁.面对数字化时代的建筑学思考[J].新建筑2001,(12).

数字化城市设计范文第7篇

[关键词] 控制性详细规划;体系;指引性

The Investigation for the process of the regulatory planning ,based on the concept plan and the urban design

――Using the alteration of regulatory planning for the HongLing district in wuzhou city as an excemple

Pan Feng ,Wei Minhui

Abstract:We aim at establishing different types of land-use funtion and indices, and formulating urban design guidelines for related urban planning areas. In order to set up this regulatory planning administration guidance, this formulation and control process should be led by concept plan firstly, and fully supported by urban design. It is expected to collectively build up an urban planning and development integration system, which is guided by concept plan, supported by urban design and in accordance with regulatory planning simultaneously.

Keyword: Rregulatory planning Systerm Guidance

1. 前言

当前我国处于城市化的高速阶段,城市建设尤其是新城区开发建设的规模及速度都在增加。随着城市经济社会的快速发展,各地城市都在大规模编制控制性详细规划,引导和调控城市建设。

控制性详细规划,作为城市具体建设的法定依据及有效的控制和城市有序建设的引导依据,如何更好的得到编制及执行,使之衔接各层次规划内容,既能落实上层次规划的实施,又能指导下层次规划的设计及落实,将是我们规划者的重要思考问题之一。

本文通过对现行控制性详细规划的编制过程中存在问题的分析,以《梧州市红岭新区控制性详细规划调整》为例,阐述我们所提出的结合发展策略规划、城市设计的控制性详细规划编制方法。

2. 现行控规存在问题

2.1 市场的针对性不足

目前控规的编制指引只偏重于成果的制定要求,并没有对控规编制的前提、目标等提出任何建议或要求。因此造成了控规的编制基本上是总规的地块指标化表达,并没有对规划范围的开发建设提出具有针对性的建议。

城市建设主体是多元的,也随着市场经济的不断发展。迫于种种压力,控规不断地调整就成了必然的结果,也是控规编制对市场的针对性不强的表现。

2.2 指标的适应性不强

由于我国控规的蓝本为美国区划法,其本身已与今天城市建设的现实情况存在着很大的差异性。主要表现为三点:地块用地性质单一;控制指标缺乏弹性;内容数字化平面化,缺乏形象。

现行控规编制过于注重平面表达,造成各类控制指标停留在纸面上,无法向大众市民地直观表达,造成市民与政府之间的沟通障碍,形成公示上的难度。另一方面,由于控规内容没有对城市公共空间、环境等要素的内容要求,现行控规缺乏相关的控制内容及表达图纸,造成城市整体的空间景观特色难以控制。

2.3管理的有效性不够

在城市快速建设的大背景下,造成城市建设无序的原因是多方面的,但其中很重要的原因是城市规划设计缺乏对城市环境、形象的整体设计,以及在此设计基础之上的土地评价与使用原则,规划设计与管理往往只注意控制用地的性质与开发强度,忽略了对城市环境、建筑形象乃至人的生活质量的考虑。即使是法定的控制指标,也由于它们与土地开发强度的完全不相关性,而无法得到规划编制人员以及规划管理人员的重视。

3. 项目解读

红岭新区规划总用地面积为717.36公顷,其原有规划和定位已无法满足梧州市委市政府提出加快梧州城市发展、提升城市定位和大力发展人造宝石产业的要求。作为梧州市“西联”和近期重点发展区域,并随着梧州火车站的通车及桂梧、南广高速公路的建设,红岭新区的重新定位和规划势在必行。

因此在对控规的分析前提下,我们提出了在结合城市设计的控规前提,增加结合发展策略规划的研究。通过政策及市场的研究分析,从整体上把握红岭新区的发展目标及方向,确定其开发建设的定位;利用城市设计针对现状进行空间研究分析,建立红岭新区的城市形象及空间形态;最终形成一套控规的法定文本,并反馈城市设计导则,更好的控制管理红岭新区的开发建设。

4.概念规划

概念规划是通过对项目的可行性、城市发展、综合市场状况、资源及SWOT等进行研究分析,对项目进行定位,确定功能组成及容量,明确发展目标,作为下一步城市设计的指导。

4.1 项目定位

通过对红岭新城的地理区位、环境资源,产业发展这些基地内部外部资源的品质分析,明确新区城功能的定位,确定红岭新区的发展方向及前景。

具体定位为:

集无烟生产、研发、观光旅游、度假旅游、商业、会展、娱乐、景观、会议、生态居住为一体的国际性宝石聚集中心和和交易中心,是中国独一无二的包容多种市场需求的“宝石之都”综合性生态新城,是梧州未来新的城市商业地标。并以此作为新区土地利用、功能布局、形态特征的依据。

4.2 功能组成

明确项目定位,并依据规划区内区位条件、基地自身的本地条件、周边产业条件等前提条件的研究,确定新区主要功能组成为:

宝石产业总部基地、时尚商务之都、高尚生态住区、高档休憩娱乐区。

并通过对各功能组成的现状市场需求,未来发展潜力,政策机遇等分析,确定个功能组成的市场容量,作为土地利用中各类用地的组成依据,并依此对城市空间进行初步划分,为后续城市设计中空间形态设计提供依据。

5.城市设计

城市设计依据上述发展策略所制定的各设计要素及目标,针对地块现状实际情况,以用地调整为媒介,适当调整新区空间组成,整合交通体系,并提升整体空间景观。并制定初步的城市设计导则概要,确定街区、建筑、公共空间的的控制意向,为下一步具体的控规调整的指导性意见,增强控规调整后的管理性及可操作性。

5.1空间结构规划

本次规划承接发展策略规划中提出的理念,依据确定的功能组成及其容量,结合现状情况,提出“一轴、两核、五片区”的空间规划结构。并以此作为根据对控规中土地利用进行指引设计。

“一轴”是指连接玫瑰湖与红岭、龙新片区的城市中轴,它既是片区发展的功能轴,也是通向玫瑰湖的景观轴。

“两核”分别指:位于玫瑰湖的生态核心和位于中轴线另一侧的商贸功能核心。

“五片区”分别指:位于站前大道以东、三龙大道以北直至站前快速路的新城中心片区、位于玫瑰湖区域的玫瑰湖游憩片区、位于火车站一侧的火车站片区、位于站前大道和三龙大道以东的龙新综合片区、以及三龙大道与浔江之间的滨江生活区。

6.控制性详细规划

通过前期对规划区的概念规划、城市设计,为控规调整制定了依据及指引,下一步是将前期概念规划及城市设计中的规划要点以数字化的方式,按照法定规划要求,对旧有控规进行调整与深化,整合规划区用地,优化路网结构,修正上一版控规中存在的问题。同时合理划分用地,正对不同性质用地提出相应规范及管理措施,对规划区内各地块的开发建设进行刚性和弹性的控制,有效的指导下一层次规划。

本次规划中我们深化原控规中的指标体系,结合城市设计的深入研究,使指标的制定更加合理。

6.1 地块划分及控制要求

根据城市设计中对道路、景观的调整设计,结合自然界线(如河流),在规划编制区内进行地块调整划分,将规划区划分地块。再在每个地块结合细分道路界线、自然界线、土地权属情况和出让要求,在地块内进行地块细分,并确定细分地块编码。

同时,根据城市设计中用地类别及建筑形态设计,以及城市建设殊情况(南面机场造成的规划区高度控制要求),对地块控制指标如用地性质,开发强度等进行具体的指标落实。对于有景观塑造、环境保护等特殊需要的规划景观节点、景观轴线、视廊等地区的地块,可在参考一般性要求的基础上进一步调整并确定该地块的具体控制指标值。

6.2城市设计导则

通过上述的规划分析,依据规划区的整体城市设计,我们在控规阶段提出了初步的城市设计导则体系,概述城市设计方案的总体构想,用于日后规划区内各项目及公共领域的设计建设能够得到更有效更具体的管理。

通过城市设计的形态设计、空间规划,我们依据区域位置、使用功能等要素将控制性详细规划范围划分为五个层次进行控制,包括:有机自由发展区域、较有次序的控制区域、重点控制区域、特殊使用功能控制区域、特选依据城市设计构想控制区域,对于不同区域采取不同力度的控制手段和方法。

最后,我们提出将街区控制、公共空间以及建筑设计等具体的城市设计要求落实到图纸上,作为控规的管理图纸之一,尽量使之具有一定的法律效力,更有序有效地控制管理日后具体的城市开发建设。

7.结语

在本次规划中,我们期望建立一套从概念规划到城市设计,再到控制性详细规划的整体的规划编制体系,每一层规划都是下一层规划的基础和依据,而下一层规划又可以很好地对上一层规划进行监督和反馈,能够在编制过程中适时的调整修正。既能够体现概念规划的战略性与宏观性,又能够体现城市设计的灵活性与直观性,还能够保证控规的严谨性及在后续管理中的有效性。

我国控规经过近二十年的发展,逐步走向成熟,同时也暴露出许多的问题,很多都与城市设计研究内容相关。本次规划只是抛砖引玉式的提出一种解决方法,有待在今后工作中广大规划工作者共同研究,逐步完善或提出更有效的结局方法。

数字化城市设计范文第8篇

关键词:城市规划;虚拟现实技术;应用

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)04-0236-03

一、虚拟现实技术的介绍

1.什么是虚拟现实技术

随着计算机技术的不断发展,虚拟现实技术成为近年来计算机软件技术的一项新兴技术。由于虚拟现实技术的直观性很强,能在电脑上进行模拟仿真,比平面图像更能说明问题,并且更具有经济性,即省时间由省人力,能够广泛的为各个领域所运用。可以说虚拟现实技术给社会发展带来的便捷将使其能够大显其道,虚拟现实技术的运用也是近年来的发展方向。

虚拟现实技术按照维度虚拟程度的不同分为三维虚拟技术和全维度虚拟技术。全维度虚拟技术是目前国外在虚拟仿真领域的研究,其研究内容是使虚拟技术完全脱离三位维度而向一个全立体虚拟环境发展。中国目前运用最为广泛的是三维虚拟技术。而三维虚拟技术的运用正是本文重点论述的内容。

三维虚拟技术属于三维图形技术行列。三维图形技术分为两大类,一是三维虚拟技术;二是三维动画技术,两者都用于模拟真实世界和想象世界。由于两者的应用原理不同,其应用领域也大不相同。

三维动画技术采用的是传统的计算机动画,采用关键帧的方式制作,先进行三维预渲染,得到了完整的三维动画视频之后利用播放器将动画播放出来,所以三维动画技术被广泛运用于电影、广告等预先设计好的演示。

在此我将重点论述三维虚拟技术在城市规划领域的应用和研究,之所以以此作为论题是由于三维虚拟技术在城市规划上的应用最为广泛,随着时代的不断进步,社会对城市建设、城市规划的要求越来越高。网络社会的概念不断加强,三维虚拟技术能够更好更便捷的为我们城市规划建设服务。这种技术适应了社会现代化的要求,使虚拟仿真技术很好地运用在城市规划设计上,为我们的城市建设工作更加省时省力并且能更加全方位思考。在计算机平台上进行虚拟操作可以从各个方位多个角度思考规划方案,能从早期发现问题解决问题。

由于三维虚拟技术的虚拟仿真性,使其更多运用在城市规划建设的工作中。这一技术的扩充性和延展性很强,通过我们的不断研究能使其在城市建设领域以及城市建设的其他领域起到的作用不断加大,为城市建设事业带来更多收获。

2.三维虚拟技术的发展历程

三维虚拟技术属三维行业领域。三维行业在中国的起步时间是上世纪九十年代。自98年看是到现今其经历了一个扩张时期,这是三维行业在中国市场大放异彩。目前在中国的三维行业可以分为以下几个分支:1、电影、广告;2、游戏;3、电视包装;4、城市建筑,其中以城市建筑领域的运用最早也最为广泛。

最早的三维技术实现平台是由美国的Autodesk公司开发的3d Studio Max软件。此软件是一款基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。早期的三维技术在中国建筑领域的运用由于技术原因有很大的局限性,三维技术只能实现建筑效果图的绘制以及部分简单的跑相机似的建筑动画。随着3D技术的不断完善以及日益多元化的创作手段的出现,三维技术在建筑业所起的作用也日益增强。目前实现三维技术的主流软件主要有:3ds Max、Maya、Softimage/XSI、Lightwave3D、Cinema4D、PRO-E、Rhino(Rhinoceros犀牛)等。由于三维技术的日益完善以及它所带来的强大的经济效应,三维虚拟技术的概念也日渐成熟。

三维虚拟技术是三维动画技术的一种,与三维动画技术的区别在于三维虚拟技术还具备三维动画技术所没有的实时性和交互性。三维虚拟技术是虚拟仿真技术的一种,是局限在三维空间之下的一种虚拟仿真,而虚拟仿真技术的另一种全维度虚拟仿真也被称之为虚拟现实技术。这种技术出现在20世纪末期,它的出现引起了人们的广泛关注。目前国外正在对此领域进行深入研究,我将在国外研究部分做出论述。

3.国内在虚拟仿真领域的研究以及存在问题

三维虚拟技术目前在建筑领域的运用有城市漫游动画、建筑漫游动画、房地产漫游动画、小区浏览动画、楼盘漫游动画、三维虚拟样板房、楼盘3D动画宣传片、地产工程投标动画、建筑概念动画、房地产电子楼书、房地产虚拟现实等动画制作。

三维虚拟技术在我国城市规划、城市建设的发展前景是不可估量的。由于三维虚拟技术的不断发展,它既能带给观赏者身临其境的感觉;又能模拟尚未实现或准备实施的项目的完成效果。从单一的几何模型到复杂的动态形象,不论是道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、景点、市政规划、乡村规划、乡村形象展示、数字化乡村、虚拟乡村、乡村数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设等都可以通过三维虚拟技术得以实现。

由三维虚拟技术和现代信息科学技术带给中国经济的发展空间正在不断壮大;由它们所带来的科技化、信息化、智能化的城市虚拟空间将成为21世纪的信息主流源。

二、虚拟现实技术在城市规划领域的应用

1.城市规划简述

城市规划指的是一个城市在一段时期内的发展计划的设定,它研究的是一个城市在未来的一个发展动向,这其中包含了对城市地区的合理布局、城市的各项工程建设的合理部署。它是城市建设和城市管理的重要组成部分,也是城市建设和城市管理的重要依据。一个城市的三个重要管理阶段是:城市规划、城市建设和城市运行,而城市规划则是三个管理阶段中的龙头。

2.城市规划领域使用三维虚拟技术的必要性

在这个以知识经济为核心的信息时代,计算机科学技术已成为全世界公认的本世纪最主要和最核心的科学技术,它已渗透到社会生活的各个方面,影响和改变着人类的思维模式和行为模式。它在城市规划和城市建筑领域的作用更是不容小觑,随着网络技术的不断发展与成熟,计算机辅助设计技术在建筑行业中的应用得到了进一步普及。

在城市规划领域使用三维虚拟技术的必要性将从两个方面进行:①是从城市规划建设方面来看对三维虚拟术应用的必要;②是从城市规划管理方面来看对三维虚拟技术应用的必要。

①是从城市规划建设方面来看对三维虚拟技术应用的必要首先,我们必须要了解城市规划建设在设计上的设计内容。城市建设设计内容主要有:城市宏观设计、城市中观设计、城市微观设计三个层次。

城市的宏观设计指的是对城市的格局和形态的设计,具体为城市的整体分布、城市的功能组团、环境保护、土地利用等。在设计上更加注重城市的关键性特征和自然景观构成。在进行城市宏观设计时,评估的重点是看能否创造高素质城市环境和优美的城市视野,以此来鉴定城市宏观设计的成功与否。

城市中观设计是指设计城市空间与城市建筑之间的关系;具体内容有:用地布局、建筑设计、地标物建设、街道分等等,也就是城市的连接度与整体性、城市的体量与高度的设计。城市中观设计的内容与宏观设计的内容相辅相成,是中观设计更加注重城市的视觉质量、人工建造物的城市角度和适宜度、城市整体轮廓与体量的协调、具体环境的设计与美化等。

在计算机运用上要解决城市建设视景的要求就必须要能再计算机上感官看见以上所说的宏观、中观、微观三个层次的内容,具体而言就是:一是三维地形的显现;二是城市密度、容积率的显现;三是大面积三维建筑的显现。四是能速重绘画面进行实时仿真。而针对以上的要求,三维虚拟仿真技术都能够一一实现,文章在前面具体分析了三维虚拟技术的技术性能。并且可以看出,目前来看运用三维虚拟技术进行城市规划设计适应了时代性和科技性的趋势。

下面我们看看三维虚拟技术在城市规划建设上的具体应用。

三维虚拟技术在城市规划建设上的具体应用按地形而分可以归为三类:一是局部地区城市设计研究;二是大范围城市问题研究;三是区域规划研究。

一是局部地区城市设计研究

城市设计的核心是研究建筑形体和空间要素之间的关系协调,从对城市的环境表现、具体建筑形体刻画、整体模型处理和后续功能研发等方面来看运用三维虚拟仿真技术在制作时再合适不过了。

我们针对城市商务中心区的设计研究来具体说明问题,城市商务中心区设计是属于典型的城市局部地区设计,由于范围不大,我们在选择计算机种类时可以选择中高档PC机进行制作。

然后,我们再根据现有照片、地形原有的平面、立面等图纸资料进行交通设施、环境小品的建模,在三维虚拟技术环境下能够高仿真建模,并且设置VEGA的漫游环境、添加动态模型等工作,最后将制作出的模型文件调入VEGA完成漫游。

二是大范围城市问题研究

以新城区建设为例,新城区的建设规划范围更加广泛,在建立三维仿真时重点应在规划功能的设计开发上。

针对新城区三维仿真的主要功能应该有:方案替换、模型修改( 高度修改、位置调整等)、矢量规划数据叠加分析、日照阴影分析。其中还包括目前的仿真软件无法实现在漫游过程中的动态阴影的实现。

值得庆幸的是目前国内的以遥感为基础的仿真软件弥补了技术上的不足,运用此软件不仅可以实现在固定观测点上表现建筑在不同时间阴影变化的功能,而且也能够实现地理属性查询。

三是区域规划研究

在进行区域规划的仿真时我们将遥感应用和三维仿真技术结合运用,这样我们就可以实现建立以卫星影像为数据的城区漫游,在数字高程模型的基础上进行区域地区漫游的制作,这样既不影响对区域原有面貌的观看,又能再此基础上进行区域建设和改造,并且能实时对比,运作时即高效又准确,这样的技术结合给我们的城市规划提供了直观而又客观的分析手段。

②是从城市规划管理方面来看对三维虚拟技术应用的必要

三维虚拟技术已经运用到城市建设的方方面面,城市规划作为可视化技术需求最为迫切的领域之一,虚拟现实技术在其诸多方面有着广泛的应用和发展前景,三维虚拟技术提供了非常直观、准确、现时性强的城市规划资料,这为城市建设发展、提高城市管理水平、提升城市规划设计提供了强而有力的依据。

可以说,在城市规划领域对三维虚拟技术的应用是时代的召唤、是技术的支持,三维虚拟技术是城市建设所必不可少的关键性技术。

三、从上海世博会对虚拟现实技术的运用来看未来虚拟现实技术在城市规划领域的发展

1.上海世博会网上世博简介

2010年的上海世博会区别于往届世博会的最大不同就是此次上海世博会运用了虚拟现实技术实现了网络同步的网上世博会。通过2008年中国北京奥运会场馆的建设,中国的建筑漫游动画创作的发展速度越来越快,并且在国内得到了广泛的传播。2010年上海世博会再次使中国的建筑漫游动画得到发展和创新的机会。世博会的主题是:“城市,让生活更美好”,伴着世博会的推广,中国的建筑漫游动画引起了社会各界的广泛重视,使其得到飞速发展。更由于此次世博会的一大亮点是首次举办网上世博会,通过网上媒介,全面引入互联网的传播方式,采用交互设计和多媒体技术等手段,这更加体现出当下互联网的强大以及建筑动画漫游的进步神速。

2.网上世博会的缘起与构架

网上世博会,全称网上中国2010年上海世博会,它是指通过互联网技术、三维技术、多媒体技术,通过虚拟和现实相结合的方式把上海世博会上展示的内容呈现于互联网上,搭建出一个能够进行网络体验和实时互动的世博会网络平台。网上世博会是上海世博会的重要组成部分,是实体世博会的导引、补充与延伸,是上海世博会的两大亮点之一。

能够实现网上世博会这样的创举是由于网络科技时代的蓬勃发展以及三维数字技术的不断进步。网络和三位数字技术的完美结合给予上海世博会全新的展现舞台,使全球公众突破了时空界限,使他们能够全面参与世博,使我们中国的上海世博会实现了真正意义上的全球化。

首届网络世博会的三大主要特色是:三维展示、互动体验以及全球共建。通过网上平台吸引全球公众参与世博会,使无法亲临食博会现场的观众借由网上平台体验世博会的精彩以及希望将上海世博会的盛举作为非物质文化遗产长期保留,是举办此界网上世博会的三大原因。

网上世博会的架构由基础平台和网上展馆两部分构成。基础平台由组织者搭建,内容包括门户网站、网上园区、基本功能等,网上展馆则分为浏览型和体验型两类展馆。浏览馆具备基本浏览和展示的功能,它是以实体展馆为原型,通过文字、图片、音频、视频、动画等方式进行三维展示,浏览型展馆由组织者为需要援助的参展方免费开发。体验馆是浏览馆的增强版,浏览型展馆在以浏览和展示为基本功能的基础上,可实现其它更加丰富的功能和特效,网上参观者可以得到更生动的互动和体验。参展者还可以建设实体世博会中不具有的虚拟拓展空间和展项,利用更丰富的虚拟技术及手段延伸和拓展参展方网上展馆所希望表达的意境和理念。二者相辅相成,完美呈现网上的世博会。

与普通网站相比,网上世博会的区别在于它能够提供给观众全面的三维视觉体验,网页游客能够主动操控三维图像的角度。网上世博会的整个展示内容其中包括,世博园区、世博园片区、展馆外观、展馆内景以及主要展项等都将进行三维数字化的制作。

与普通网站的最大区别在于网上世博会可以将组织者的建设内容和参展者的建设内容二者共存于一个平台之上。也就是说网上世博会具有“全球共建”的特点。

3.三维数字化技术实现了网上世博

由于虚拟现实技术的先进性,使实体世博园区中的建筑、道路、绿化、设施等通过三维虚拟技术在网络上实现了虚拟再现。在网上模拟的天空、云彩、太阳、灯光、装饰、材质等效果通过CG技术在制作,使模拟效果很好地接近真实场馆的场景。展现在网上游客眼中的每一个场景都是一个三维的空间,参观者只需要通过鼠标和键盘操作就能够轻松实现旋转、升高降低的操作,在进行鸟瞰时也也可以通过放大、缩小来调整的场景范围,获得全方位的空间体验。展项展示是网上世博会的有一大亮点,通过网络,游客能够进入场馆和展项发生近距离的互动,游客可以多角度观察或“触摸”展项,特别是一些实体世博会现场不能触碰的展项,在网络上可以实现参观者的触碰愿望。参观者还可以自由的旋转缩放感兴趣的物品,同时还可以通过图片文字、动画、FLASH等多种数字媒体形式了解到对展项的知识性介绍。不仅如此,游客可以在C/S上通过系统提供的部件,组装个性化的展项,让其它游客看到自己的作品,并且发表点评。

网上世博会的虚拟拓展空间可以由参展者根据自己的意念记性无限制的设计开发,由于不受现实空间的限制,参观者可以延伸和拓展实体展馆所希望表达的理念和意境,虚拟展项为参展者的主题演绎提供了进一步发挥的空间。

网上世博会由于运用了数字化技术作为包装,它展示了数字化技术神奇的魅力,也使我们的实体世博会区别以往世博会的不同,使其大放异彩,网上世博会成为上海世博会乃至世博会历史上的一个至高点。

四、结论和展望

从2000年的悉尼奥运会场馆设计到2008年北京奥运会的成功举办再到2010年上海世博会的网上世博会亮点的产生,三维仿真虚拟现实技术正在朝向越来越先进的领域发展,特别是它在城市建设及城市规划上的运用可以说是越来越广泛,所起作用也是越来越突出。以2000年悉尼举办奥运会为例,悉尼在2000年时为了奥运会的顺利召开以及加强对城市的推广,悉尼市建立了全市三维仿真平台,目的用于城市的信息服务、交通分析指挥、城市建设管理等方面,由此取得了巨大的成功。为了能够顺利申办2008年的奥运会,加拿大的多伦多城市也使用了虚拟现实技术对城市进行管理和规划。

在我国,北京、上海、深圳等大型城市在利用三维虚拟仿真技术运用于城市建设方面也已经取得了一定的研究成果,而利用三维虚拟仿真技术的方面是辅助城市重要地段的建设以及大范围的城市设计研究。例如在北京商务中心区、上海浦东开发区、深圳福田中心区的规划中均进行了城市三维仿真技术的初步尝试,并取得了较好的效果。

三维虚拟仿真技术的主要作用在于以城市现貌为基点,融合规划方案后模拟项目实现后的城市景观,并且能够进行多角度动态审视,全面评估城市设计的规划方案,这为城市规划建设和领导决策提供了更为直观、可靠、科学的技术手段。

将三维虚拟仿真技术运用于城市规划建设的优点与好处在于:

①提高了城市设计规划方案的设计和修正效率;

②丰富了城市问题的研究角度;

③提高了城市建设项目的评估质量;

④提高了城市建设项目的管理能力及效率;

⑤提高了为市民公开展示宣传城市形象的效果。

目前,国外虚拟仿真技术显出其极大的优势,国内正在迎头赶上。从目前我国对三维虚拟仿真技术的运用而言,可以看出我国的三维仿真技术发展水平已经有相当不错的程度。从三维仿真技术在我国城市规划上的运用的效果来看,三维仿真技术在我国城市规划中的应用前景是非常广阔的,而且我们相信,三维仿真技术会使城市规划产生技术性的革新,会极大地拓展和丰富城市规划的工作思路。

参考文献

[1]张建伟,陆亨立.虚拟现实技术及其应用[J].电子科技导报,1999.

[2]陈友华,城市规划概论[M].上海:科学技术文献出版社,2000

[3]杨保民,分布式虚拟现实技术与应用[M].北京:科学出版社,2000.

[4]申蔚,虚拟现实技术的理论、实现及应用[J].首都经济贸易大学学报,2001.

[5]张丹青,吴黎中.电影镜头画面[M].济南:山东美术出版社,2008.

数字化城市设计范文第9篇

[关键词]城市设计;城市轨道交通;站点影响域;界定

作为以轨道运输方式为主要技术特征的城市公共客运立体交通系统,城市轨道交通运量大、时间准、污染轻、能耗低等优势已得到公认,是改善当前城市公共交通状况与环境问题的有效途径之一。除个别城市外,我国内地的轨道交通总体发展较晚,但近年来增长迅猛。目前已经获批准建设轨道交通的城市有38个,开通运营的22个(至2014年底)。待38个城市的轨道交通完成后,我国的城市轨道交通总里程将达5722公里。轨道交通建设具有经济投入高、施工难度大且周期长等特点,以青岛为例,自1987年开始筹建地铁工程以来,地铁一期工程(3号线)正处在全面建设时期,预计在2015年12月投入运营。届时,由于轨道交通站点植入既有城市空间产生的一系列新问题将快速呈现,站点影响域作为承载这些问题的关键节点,围绕该区域展开深入研究对轨道交通与城市空间快速融合具有重要的指导意义。

一、背景与意义:为何要在城市设计视角下重新界定?

(一)城市轨道交通迅猛发展带来机遇与挑战

交通工具与出行方式的更新变化,对城市宏观空间格局与人们微观行为状态正产生着显著影响。轨道交通给城市整体发展及人们出行带来诸多机遇的同时也带来许多问题与挑战。在已经开通或正在建设的城市中,轨道交通已经成为与人们生活息息相关的交通方式。我国政府对与轨道交通的发展及过程中遇到的问题均高度重视,2014年2月26日,新华网《总书记考察北京地铁指挥中心追问哪里最堵》的新闻,文中提到总书记“与大家探讨解决交通拥堵‘城市病’的对策”。随着轨道交通线路及沿途站点逐步植入城市,产生一系列新现象、新问题、新规律、新空间。例如,与西方发达国家相比,我国当前站点密度依然偏低,单个站点的平均服务范围和人数相对较大,且往往存在可达性欠佳、路线复杂等问题。站点影响域(站点影响域具体是指围绕某站点一定范围,且该站点对人的行为产生影响的城市空间)作为这些“新”的物质载体,成为诸多“新空间”中差异化最明显、问题最突出的典型区域。探索解决站点影响域中新问题的方法成为诸多相关学科研究的焦点,而站点影响域界定自然成为城市空间管理与优化的基础。

(二)我国城市设计工作推进的新动态

当前,在我国的城市发展已由快速的“版图扩张”逐步转向强调内涵的“存量优化”新形势下,对城市已建成空间的优化完善、挖掘潜能,并密切关联城市中不断涌现的新要素、新动态,已成为城市迈向更高品质,实现更优职能的重要且必由发展路径。城市设计以其高度的多学科关联性、多尺度渗透性以及对具体空间配置指导的直接性,成为这一发展路径中的有力工具,近年来也得到了我国各级政府的大力倡导和推进。根据城市空间环境对象的类型和尺度,可以将城市设计分为宏观、中观及微观等不同层面。2014年12月,住房和城乡建设部部长陈政高在“全国住房城乡建设工作会议”透露,国家层面的《城市设计管理条例》正在加紧编制过程中,且明确表示:“不但城市整体层面要有设计,城市的重点区域和地段也要做好设计,提出建筑风格、色彩、材质乃至高度、体量等方面要求,纳入控制性详细规划,作为土地出让的条件,保障设计条件落地实施。”这些“重点区域和地段”,便是在较小尺度下的空间类型,以站点影响域为例,在城市设计实践中必须高度关注域内景观环境的协调关系、空间对象的基本特征、功能空间的合理布局、高效流畅的交通组织以及使用者感观体验等诸多微观层面。

(三)站点影响域相关既有界定方法比较

关于相关区域范围的界定,全球各地不同专业的研究者已做过较多研究,切入点及界定方式也多种多样。美国城市研究学者RobertCervero在1994年提出的轨道交通站点的影响区域是以805m为半径的范围,并作为导则在诸多地区应用(RobertCervero,1994)。在此之后,诸多国家的研究学者基于各自区域的现状从不同专业视角展开了针对性研究。韩国交通研究中心HyungunSung等研究发现,在轨道交通服务水平预测时最合适的半径是500m,若考虑土地综合利用及空间使用密度,则应将半径扩大到750m(HyungunSung等,2014)。梳理发现,站点影响域相关界定方式主要可以分为三大类:第一类是同心圆类,探讨的半径范围集中在400-800m之间,多为宏观视野下关注站点周边一定范围内道路系统、土地综合利用、步行物理环境等基本物质性条件,界定过程中对步行行为规律以及轨道交通系统多站点影响的考虑较少,这类界定方式在宏观层面能够基本满足城市空间在使用与管理方面的研究,对界定的技术条件要求不高;第二类是非同心圆算法类,其特点是多以某一城市片区为对象,在同心圆式的基础上综合考虑多个站点之间的影响,以泰森多边形及其变形为主要表征,虽然以城市整体的视角对轨道交通系统的整体效能进行了考虑,但对行人步行行为的差异性仍考虑较少;第三类是非同心圆模拟类,在综合考虑城市、交通、人等多重要素的基础上,基于ArcGIS、空间句法等对站点的影响范围进行界定,虽然融入了“人”这一重要影响要素,但多以静态为主,对真实状态中行人“流动性”这一重要特征考虑仍显不足。

(四)在城市设计视角下探索站点影响域界定

鉴于以上界定方法还存在待优化之处,探索新方法成为地理学、城乡规划学、建筑学、交通科学等多学科研究的热点与焦点。基于对既有界定方式的深入分析,本研究希望从城市设计的视角,建立交通方式、行为规律、城市空间三者之间的科学联系,找到解决站点影响域新问题的突破口,借鉴既有方法的优点并应对不足,重点应对城市真实运行状态中行人“流动性”这一难题,在信息化、大数据等时代背景下,结合数字化前沿工具,协同时间与空间的不确定性,以显微的视角与方法对站点影响域界定展开新的思考,探索一种新的非同心圆模拟类方法,以期对城市管理与决策、引导房地产开发、空间结构与形态优化等有一定的指导作用。

二、城市轨道交通站点影响域界定新思路

基于城市本身具有的复杂性、地域性、多要素性,以及站点影响域作为城市的环境敏感地段呈现出的功能复合性、行为多样性、生态敏感性、技术复杂性、结构向心性等特征,本研究提出研究站点影响域界定的新思路。即,针对轨道交通站点植入既有城市空间这一特定事件,关注城市设计、城市轨道交通、站点影响域界定等研究新动态,取长补短,分析交通方式、行为规律与城市空间之间的科学联系,结合数字化技术的最新进展,以系统整合、时空关联、多义影响为核心指导原则,提出基于行人微观仿真技术的轨道交通站点影响域界定新思路。主要过程包括信息管理、信息输入、模拟计算、换维检验、综合修正等过程。

(一)系统整合

城市整体上是一个复杂的巨系统,其可持续效能的高低与各子系统的匹配程度紧密相关,轨道交通系统的实际运营效能也必须依赖其他相关子系统的参与配合。站点影响域内的城市空间也是一个复杂的系统,以站点为中心从站到门的总体辐射方向来看,包括轨道交通站体系统、综合接驳系统等,而综合接驳系统的效能高低又是系统整合的关键。站点综合接驳系统是综合接驳的空间载体,站点综合接驳是指以站点为中心,一定城市空间范围内的系列、连贯交通行为方式,既包括两种交通工具之间的换乘,也包括步行与轨道交通之间的相互转换。较高的综合接驳系统效能不仅是轨道交通能否成为客运系统主体、鼓励更多的个人出行转换至轨道交通的关键,更是实现城市系统整合发展的重要基础之一。而综合接驳系统又由多个子系统构成,包括道路系统、公共空间系统、行人系统等,每个子系统又可以继续分支,将这些子系统整合考虑是站点辐射空间界定的重要内容。

(二)时空关联

时间与空间是城市运行与发展的两个基本维度。北京大学柴彦威教授在探讨“地理背景的不确定性问题”时提出,“空间的不确定性存在于研究个体产生背景效应的真实空间环境中,时间不确定性存在于个体经历这些背景影响的发生及持续时间”。从整个轨道交通站点建设与运行过程来看,站点影响域在轨道交通运行前后会发生显著变化,尤其是人们出行方式的转变,空间是这种转变的载体,时间是这种转变的动力;而在每天的运行过程中,在上下班高峰、上班时间等不同的时间段,站点影响域的使用状况也不同,上下班时间可能会拥堵不堪致难以通行,而上班时间空间使用率较低。站点影响域并不是均质的,在以距离为半径进行站点影响域界定方法中,沿半径方向的高程、道路特征、建筑布局等会不断变化,人们在相同的时间内行走的距离会不同,而时间是人们考虑是否选乘轨道交通的重要因素,尤其是以山地为主要特征的城市(如重庆、青岛);在传统以算法结合抽象化城市空间进行的相关界定中,虽然对城市的不均质性进行了考虑,但是对“时间不确定性”的考虑稍显不足,因此轨道交通站点影响域的界定需要将时间与空间深度关联考虑。

(三)多义影响

站点植入既有城市空间后,与此相关的轨道交通站点、人与城市之间会产生多义的影响,是多向度、多层面的,并且具有互动性、时间性、叠加性,这些影响呈现出难以量化的复杂状态。首先,影响是模糊的,很难用某种仪器直接测得;第二,影响是不固定的,会随着时间及空间环境的变化而变化;第三,影响是双向的,轨道交通站点影响城市空间,城市空间反过来也会影响轨道交通站点;第四,影响是分级的,是从站点中心向四周扩散与衰减的过程,并且这种扩散是不均匀的、衰减是不规则的,该过程的定量呈现和可视化表达,以及探索影响在衰减到何种程度之后可以忽略不计(即影响域的边界)成为界定新思路的关键。根据轨道交通站点对步行可达、功能布局、土地价值、视觉可达等类型的影响,站点影响域相应可以分为步行可达影响域、功能布局影响域、土地价值影响域、视觉可达影响域等,并且每一种影响还包括影响边界、影响强度、影响等级、效益等诸多技术项,其中影响强度包括影响人数、影响土地与建筑面积等技术子项。站点步行可达影响域是诸多影响域类型中最基础的一种,与行人行为规律的关系最为明显,可以以其为例优先展开研究。

三、站点影响域城市设计应用举例

以山地城市重庆的典型站点“曾家岩”站为例,该站点位于重庆市渝中区嘉陵江畔,属2号线,紧邻重庆市人民政府、人民大礼堂等标志性建筑。结合该站点的实际状况对以上新思路与方法进行了应用,通过深入分析界定结果发现影响域范围存在的若干问题,进而有针对性提出城市设计策略。

(一)范围界定

通过实地调研收集空间、行人、交通等方面的信息,尤其是行人可达公共空间的相关信息,并同时测量各出入口行人流量和步行速度,以及各条道路上的平均车速;然后将以上信息输入Anylogic数字平台,构建虚拟城市空间,使行人在虚拟空间中的行为相对真实;通过模拟计算初步形成站点影响域;为进一步提高站点影响域界定的准确性,本研究基于ArcGIS平台对Anylogic的界定结果进行检验,经综合修正,最终界定出曾家岩站点影响域。

(二)发现问题

通过对站点影响域界定数字化图像及仿真动画的深入分析,可总结出该站点影响域主要存在以下4个方面的核心问题:1)通行状况不佳,在站点影响域内行人等待时间过长,交通瓶颈过多;2)A出入口集散空间过于局促,难以满足站点设施配置要求,另外由于人行道宽度较窄,不能满足大量行人需求,人车混行现象严重;3)存在多处安全隐患,A出入口位于人民广场北侧,集散空间狭小,存在人车混行,同时又紧邻机动车隧道口,机动车视线不好,行人出站后前往人民广场等公共空间必须要横穿街道;4)城市空间功能单一,利用率不高,紧邻A出入口,影响域内公共空间面积较大,市民活动丰富,但由于空间功能较为单一,有些地方人满为患、环境复杂,有地方空间闲置、使用率低,且停车位严重不足、人车混行、流线杂乱。综上,该站点影响域的问题主要集中在A出入口周围的城市空间,对该区域空间进行改善可以较大程度的提高站点影响域的整体质量,下面以A出口人民大礼堂城市片区为例,针对核心问题提出城市设计策略。

(三)城市设计

在人民广场北侧与A出口空间复合优化、人民广场地下空间综合开发、人民广场南侧景观综合整治、人民大礼堂南侧创意产业升级、A出口北侧社区空间优化激活等宏观优化策略的指导下,提出城市设计微观层面的策略,主要包括以下几个方面:1)由于行人大部分通过A出入口进入外部空间,且大部分A出入口的行人都以人民广场周边城市空间为行为目的地,故将A出入口地下通道延伸至人民广场长期未使用景观处,进行消极空间的积极利用;2)在新出入口处进行复合功能设计,结合人民广场地下商业开发与周边景观综合整治,打造复合型下沉广场,不仅为行人提供了更大的集散空间,也进一步激发了人民广场的活力,并且避免了出入广场行人的过街安全问题。

四、总结与展望

在传统城市设计过程中,设计者更多地依靠经验判断与宏观设计原则进行分析、推演,由于人们行为状态的复杂性,如此可能导致设计预期目标与实际使用状态有较大差异。在数字技术不断发展壮大的背景下,引入虚拟“人”,并对其在虚拟城市空间中的行为状态进行站点影响域界定仿真,通过分析仿真结果指导该区域城市设计成为解决站点影响域问题的重要技术路径,能够在一定程度上减小因经验不足而导致的预期目标与实际使用状态的差异。自2000年以来,我国轨道交通站点每年平均增长60余个。随着众多城市轨道交通建设速度的加快及站点数量的增加,站点影响域的一系列新问题会逐渐浮现,探索针对站点影响域发展现实问题的适应性方法刻不容缓。对轨道交通站点影响域的界定首先可以为城市管理者、设计者有针对性地提供清晰、明确的范围划定依据和理论、技术支撑,在关键时期助力该特定区域的城市设计研究与实践,以整合、协同的思路实现城市建设中的空间品质综合提升。

数字化城市设计范文第10篇

关键词:数字城市规划、3S技术、技术结合、应用

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

1、数字城市规划的涵义

数字城市规划是随着数字地球、数字城市等概念提出来的的一种基于3S为主要支撑技术的技术系统,它是新近发展起来的一种多种技术相融合的系统,是通过运用3S、网络、多媒体及虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。它具有使城市地理资源、生态环境、人口、经济、社会等系统数字化、网络化,虚拟仿真,优化决策和实现可视化表现等强大功能。依赖城市规划理论和技术方法的发展,它的实施将彻底改变以往单目标静态的城市规划模式,使城市规划向多目标、动态、智能化的模式发展。

2、3S集成技术在城市规划中的应用

“3S”技术作为建立“数字城市”的三大支撑技术各有其特色,但在单独使用时难免有其局限性:GPS可瞬间定位但却不能表达地理属性;遥感技术可快速获取信息但信息的处理分析必须结合其他技术;GIS具有较好的检索、分析、结合处理能力,但数据来源和录入始终是难题。而“3S”集成技术是将这3种对地观测新技术有机地结合在一起,在线的连接、实时的处理和系统的整体性。目前,这种结合性技术手段的理论应用在我国近几年才刚刚兴起,但由于它对“数字城市”建设具有强大的支撑作用而引起国家科委、自然科学基金委及广大科学工作者的极大兴趣,并取得了较快发展。它的应用目前主要集中在以下几个方面。第一应用GIS数据库中的电子地图和GPS接收机相结合的车载、船载导航系统,为城市交通设施建设与交通管理提供信息保障和便利。第二利用机载GPS接收机进行数字化航空摄影测量,RS技术提供的数字化影像图获取信息,并与GIS实现无缝嵌接,获取数字城市建设中必要的信息和数据,建立城市地理信息系统下的各级子系统(如房产、交通、管线、环境),从而为政府部门规划与决策提供及时详尽的资料。第三利用GPS与GIS的集成,可以测量区域的面积或者路径的长度。该过程相当于用数字化仪录入数据,采集多边形边界或路径的顶点坐标,并将数据通过GIS进行记录,计算相关面积或长度,这种技术应用于城市规划、土地管理中,能大大地提高工作效率。

3、数字城市规划的作用

3.1数字城市规划丰富了信息的处理分析方法和手段

城市规划需要获取包括与城市相关的经济社会等各项基础资料、历次规划成果、规划实施与管理等复杂的数据和信息。其数据和信息具有多尺度〔比例变化大〕多类型(如图像、图形、各类文档等)、多层次及多时相等特点。数字城市以其各类信息的数字化和大容量的数据存储设备、高速宽带的信息传输系统及高效智能的处理系统,为城市规划设计现代化提供了丰富的信息。同时,数字城市采用分布式数据库和数据仓库技术,对数据进行自动更新和动态管理,保持数据的实效性和实时性。此外,数字城市还提供丰富的数据类型,其中包括二维矢量图形数据、影像数据、数字高程模型数据、属性表格数据、城市三维图形及纹理数据等,满足城市规划与管理的不同需求。由此可见,数字城市改变了过去城市规划需要花费大量的时间和精力进行现场勘察的状况,而且提高了信息的准确性、现势性、信息量和工作效率,为提高方案的科学性和可操作性打下了坚实的基础。

3.2数字城市规划提供了一种可视化的工作平台

利用数字城市中的多种数学模型与分析手段,更多地进行定量分析。以往的城市规划对所收集到的资料和信息需要花费大量的时间和精力进行分类整理,然后采用“定量分析为辅,定性分析与定量分析相结合”的传统分析方法,分析、预测城市未来的发展潜力和发展方向。由于受到信息的准确性、时效性、来源等各方面因素的影响,规划分析和决策过程中的失误在所难免。数字城市的建立可以使规划人员在获得所需的诸如社会、经济、环境及城市建设等各类信息基础上,利用空间叠置、数学建模等多种方法,对数据进行定性、定量、定位综合分析和动态分析处理,多维和多形式地显示分析处理结果。如进行城市经济和产业结构分析、人口等的空间分析和定量分析,结合信息的时间维,直观地展现城市发展和演变的历史过程等。此外,数字城市可以强化对城市空间的智能分析。空间分析技术方法的应用,可以分析和研究城市空间实体之间的相互作用关系和城市空间的发展模式,进一步提高城市规划对于各类规划基础数据的分析处理能力,以及对于未来城市发展的预测、模拟和优化能力,使规划能够在理性的综合分析基础上做出科学合理的判断和决策。如城市人口分布估算、居住区环境质量分析评定、大型公建布局与人口空间关系分析、城市区位条件分析及城市土地级差地租分析评定等。计算机仿真与虚拟现实技术为多种真实世界的规划项目创建了虚拟环境,仿真数据库在多方面极大地帮助了城市的改建、更新和开发过程。虚拟现实采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉等感观世界。它可以应用于城市景观数字虚拟城市的仿真、城市地下管线的可视化、城市发展历史演变过程的再现、城市人流和车流的动态模拟、城市生态建设或改造的虚拟实验以及城市灾害事故的动态模拟等诸多方面。用户不仅可以观察数据,而且可以与数据交互,虚拟现实是一种多技术、多学科相互渗透和集成的技术,它应用于城市规划与设计,规划师可以直观、研究实际系统之目的的一种真实地体验设计效果,进行多方案比较,使仿真技术成为规划决策的辅助手段;应用于规划管理,可以作为展现城市发展蓝图的手段,吸引更多的公众参与城市设计与管理。

3.3数字城市规划真正实现了公众参与

公众参与是决策民主化的一个重要体现。如果规划结果对公众影响大的话,需要实行方案公示,听取公众意见。由于公众数量的庞大,传统的方案公示和意见收集往往进展艰难、花费大量的人力物力。空间信息技术的发展使得方案能够在网络上进行规划方案的信息、网上公示、意见征集和动态查询,通过信息交换平台和用户反馈机制收集公众意见,提高规划设计的透明度,避免了传统方式的成本大而导致的闭门造车的缺陷,通过多方参与、重在过程的开放模式来提高城市规划的法律基础和群众基础,真正做到从市民群众的角度看问题,从大众的角度去建设城市。

参考文献:

[1]丁烈云、孙峻.数字城市——城市规划面临的变革.规划师,2000

[2]罗名海.3S技术的发展趋势与在城市规划中的应用前景.地理空间信息,2004.08,第02卷第4期.

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