城乡规划支持服务资源聚集的现状与发展趋势_地理科学论文

城乡规划支持服务资源聚合现状及发展趋势,本文主要内容关键词为:发展趋势论文,现状及论文,城乡规划论文,资源论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

doi:10.11820/dlkxjz.2013.11.010

修订日期:2013-10.

1 引言

近年来,地理科学迅速发展,其理论和技术日益成熟,大量功能强大、成本低廉、易于操作的商业化地理信息系统(GIS)软件在许多领域得到应用;而基于地理空间坐标的空间及属性数据库的建立,是其广泛应用的前提条件(何强,2001;Nath et al,2000;Yao et al,2011)。

在区域和城乡规划中,GIS作为辅助规划决策的重要工具,正受到越来越多的规划师的重视,其自身发展也呈现出网络化、集成化、开放性、空间多维性等趋势(毛志红,2002;龙瀛等,2011)。但是对于城市这样的复杂系统,规划师所面对的规划问题和规划目标具有多样性与复杂性,使得GIS技术本身及相关的传统预测分析方法难以很好地满足规划师的实际工作需要。因此,在GIS技术的基础上,如元胞自动机(Cellular Automata)及多智能体模拟(Multi-Agent Simulation)等新的预测分析方法不断涌现(Barredo et al,2003;Batty et al,1997,1999;Clarke et al,1998;Fang et al,2005;Itami,1988;Li et al,2000;Shen et al,2009;Wu,1998)。

在这些方法之上,建立一个统一的信息系统应用框架——规划支持系统(Planning Support System,PSS),随之被提上了日程。PSS融合了一系列基于计算机技术的信息分析方法和模型,能够辅助规划师完成特定规划任务,因此获得了越来越多的学者关注(Klosterman,1997;Richard et al,2001;Shen et al,2012)。

尽管已有许多学者对PSS作过描述,但到目前为止,学术界仍没有一个公认的定义(Harris,1989;Vonk et al,2007)。鉴于当前PSS的发展现状及存在的问题,许多学者对PSS的发展方向进行了展望。例如,Klosterman(1997)认为,PSS应该是“完全整合的、灵活的、界面友好的系统”,能辅助规划人员挑选和应用合适的预测和影响评价模型,并且将结果以图形和数量的形式表现出来;Brail(2006)则认为,理想的PSS应该支持实时交互操作和团队决策,以帮助获得集体的设计理念。国内也有学者提出,PSS的最终目标是易用、灵活、智能、紧密、高效,任何人都可以用,适应各种数据、方法、模型、流程、表现方面的变化,适合各类尺度、各种数据的研究区域,适合各种研究深度(龙瀛,2007)。总体而言,PSS应该具备的基本特征包括:具有良好的空间信息处理能力、实用性和易用性、模型的可扩展性、良好的数据兼容性、支持规划过程的团体协作以及公众参与性等(Shen et al,2011)。

PSS作为一个以计算机技术为基础的大概念,其内涵包括了规划支持的理论、数据、计算机算法以及相应的建模能力等多个方面,它可以用于支持规划工作中的信息交流、规划方案展示、实施效果预测等,以便在城乡规划的过程中协助形成规划方案。但是,在规划工作者对规划支持工具的应用效果期望与规划支持工具所能达到的现实效果之间,仍存在一定距离(Brommestroet,2013)。有鉴于此,学者们试图通过软件、硬件与不确定性因素的结合来缩小这一距离,从而使得规划支持系统的形式更加多样化。

伴随着计算机技术的发展和规划理念的进步,规划专业也在发生变革。目前的规划专业正面临从静态规划向动态规划、从物质规划向社会经济发展规划、从专家评审到公众参与、从行政管理到法制化管理等方面的重大转变。此外,由于概念规划、弹性规划及滚动规划等模式的倡导,规划的制定和修改周期大为缩短。这些变化对城乡规划和管理的技术手段和信息的规范化、智能化、可视化及现势性等提出了更高的要求(叶嘉安等,2006)。规划设计的技术手段随着科技的发展不断提高,用于规划中的传统制图与模型制作等方法正在逐渐被电子沙盘和虚拟城市模型所代替,尤其是因特网的普及,多媒体技术、地理信息系统(GIS)技术和虚拟现实技术(VR)的发展,对城乡规划产生着巨大影响。

同时,各种规划支持技术也正基于Web服务资源等平台走向聚合发展的道路。在此过程中,如何将繁荣的跨学科学术研究成果转入实际操作,是我们所面临的主要问题。目前已有的基于网络开发的规划支持系统主要用于规划信息的公开,但大多数还是微机终端型的系统(Simao et al,2009;Li et al,2010;Lorz et al,2012)。近年,因云计算技术的推广,也逐渐出现一些网络化的规划支持工具,但是这些工具大都有明确的规划对象,即使提供了一定的后台支持,但数据库也是指定的。这就意味着,用户在使用这些规划支持工具的时候,无法访问或者更改数据库,也因此无法将该工具应用于不同的规划区域或对象(Ghaemi,2009;Li,2005;Rao et al,2007)。可见,未来的PSS发展方向是关注各类服务资源的聚合发展与应用开发,这是一项极具挑战、同时又很有希望完成的任务。但是,在讨论规划支持服务资源的聚合时,国际上基本还处于发展阶段,真正基于云计算的网络规划支持实例还很少。

基于此,本文将主要探讨各种服务资源的发展现状以及聚合的可能性;从面向城乡规划支持的服务资源分类出发,将为城乡规划提供服务的可聚合资源分为数据资源(DaaS)、技术资源(APIaaS)、模型资源(APIaaS),讨论其如何最终在软件平台(PaaS)上得以聚合;并对当前的聚合现状、主要聚合技术以及未来发展趋势进行分析。

2 规划支持服务资源分类

2.1 数据服务资源

谈到数据服务资源,首先会被提及的如国际国内著名的Google Earth、Virtual Earth、百度地图等,但是真正用于规划支持的大型数据服务资源尚未出现。因此,从云计算的数据服务资源概念来谈规划支持服务资源不很现实,目前应用较多的还是数据库采集、WebGIS的开发与规划信息公开等形式。

2.1.1 地理空间数据的采集和建库

规划支持系统与GIS数据技术联系紧密。国内在地理空间数据的采集方面开展过大量工作。“七五”期间,以遥感为先导,拉开了通过遥感技术获取地理空间数据的开端(陈述彭,1999);截止“九五”规划,经历了第一次、第二次全国土地利用现状调查,大比例尺电子地图的建库实验,超大规模、大比例尺地形图扫描建库的技术方法研究,并且开始应用专业系统实现动态信息建库。

这一时期,规划地理信息建库是核心,专业系统建设大都围绕这个核心开展,各自独立进行。但值得一提的是,“九五”期间全国许多城市开展了以“一书两证”(或扩展为一书三证)为核心的城市规划管理信息系统建设。这一过程中,具有决策支持能力的城市规划信息系统体系得以建立。这个体系包括:城市规划办公自动化系统、地下管线信息系统、总体规划信息系统、分区规划信息系统、规划现状调查信息系统、勘测信息系统、城建档案信息系统等。这些系统通常可为行政部门内的网络平台提供数据服务资源,以便对规划进行管理。至此,使得城市规划设计、城市规划管理审批以及城市规划信息建库3个环节相互衔接的全过程数字规划支持系统初现雏形。

上述一系列的规划信息化发展变革,为国内规划工作提供了数据和系统平台,为规划方案的分析、研究、评价和决策创造了条件。同时,面向不同数据格式的数据交换管理体系和平台建设,为跨部门规划协作和数据共享提供了可能,成为中国面向城乡规划服务资源聚合的基础。

2.1.2 数据服务资源的集成

数据库建库本身并不能提供信息公开服务,需要在服务器上开发数据服务资源的相关功能才可进行信息公开。通过因特网公开的数据服务资源实例较多,例如国内的数字城市、智慧城市,以及国外的Google虚拟地球仪等。这些实例说明,因特网上不仅可以公开文字、数字和地图的规划信息,三维的数据库还可用于公开城市规划与设计方案,也可用于反映城市实际状况的信息。特别是Google的技术,其本身既是网络技术与GIS数据聚合发展的产物,同时也为用户提供了数据共享和更新的平台,志愿者更新的GIS数据,可以通过云存储为世界各地的用户提供城市实际状况信息。与此同时,政府和业界也在大力推进数据库建设,如著名的数字城市和智慧城市工程。

(1)数字城市(Digital City)

数字城市整合了地理空间数据和虚拟空间数据等各类数据资源,为规划工作提供了空间数据平台。伴随着信息化概念在地理学以及规划领域的发展,城乡规划信息化逐渐成为被关注的焦点,其中关于数字城市背景下的城市规划研究迅速兴起,并向纵深发展。“数字城市”与城市规划信息系统(UPIS)互动(刘金玲等,2003),地理信息综合技术在数字规划工程中的应用(黎栋梁,2003),独立的统一数字化城市信息系统(程朴等,2003),不同部门规划的统一决策支持平台(Ma et al,2012)等研究与开发成果不断出现。

(2)智慧城市(Smart City)

如果基于数字城市的空间信息共享与服务,包括利用Web Service技术对各种空间信息资源进行注册和提供在线服务,对各种服务资源进行组合,则有可能获取更高级的信息,提供更加智能化的服务,即智慧城市。这一概念的提出,是希望在社会各行各业中加强和突出信息技术的应用,其核心是以一种更智慧的方法,通过利用以云计算等为核心的新一代信息技术来改变政府、企业和人群之间的交互方式,提高城市运行效率(李德仁等,2011)。

因此也可以说,智慧城市是数字城市与互联网、信息技术、服务资源等相互结合的新成果。智慧城市的建设,加强了城市信息资源的整合并使之成为一个大规模的数据服务资源,统筹了不同业务专业领域的应用系统,作为加强城市规划、建设和管理的新模式,为PSS领域通过云计算等新技术来实现规划支持服务资源的聚合提供了契机。

2.2 技术服务资源

技术服务资源是指服务器通过与用户的界面提供的一些处理功能,有时需要结合后台服务器的处理功能来输出结果。从规划支持系统的用户角度来看,技术服务资源往往比较抽象,容易将其与软件服务资源混淆,因此本文只从用户角度来介绍两个实例。

(1)虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)在城市规划中的应用

VR是将“虚拟现实”技术应用在城市规划、建筑设计等领域的服务。用户可以通过订制各种不同的模拟选项,在一个虚拟的三维环境中,用动态交互的方式对未来的建筑或城区进行身临其境的全方位审视。虚拟现实既可以显示在大型虚拟现实系统中,也可以显示在一般的计算机显示器上,甚至也可以在网上直接进行浏览。

近年,国内在此领域的研究成果颇为丰硕,但多倾向于将虚拟现实技术应用于城市设计和工程类详细规划的方案展示,以及古建筑、文物、历史街区保护、生态环境改造的虚拟仿真等方面(戴逢等,2003;宫勇等,2006;罗海钦,2010;刘增良等,2010)。相对于参与式规划理念的实践,国内研究更倾向于效果展示。网络多媒体技术的发展,使得通过服务器在线多用户体验虚拟现实的数据场景成为可能,这意味着普通居民和用户在本地电脑终端上便可以参与到规划方案的体验和评价。

例如,日本金泽大学城市规划研究室使用VRCloud技术进行的涉谷车站步行桥设计(图1),用户可根据不同时间段的车流量进行情景调整(车速和步行人数等),体验和评价该设计方案。在此案例中,VR方案被制作为三维数据存放于云端服务器内,用户在体验规划条件时,可以通过网页传递其要求,经VRCloud的云端服务器处理后,反映不同交通流参数的VR数据将被实时传给用户,供其作出评价。这个过程中,传递用户要求的过程即为技术服务资源,这一服务资源的背后,有一个VRClound的软件服务资源作为支持。

图1 金泽大学城市规划研究室的涉谷步行桥设计(http://www.forum8.co.jp/topic/BIMVR95.htm)

Fig.1 VR design for Shibuya footbridge by Urban Planning Laboratory,Kanazawa University

图2 在线规划 工具MetroQuest(http://www.metroquest.com)

Fig.2 WebGIS MetroQuest

(2)WebGIS在城市规划中的应用

WebGIS已广泛应用于城市规划信息公开方面,国内外的实例不胜枚举,但是使用技术服务资源对整个规划过程进行支持的工具还很少见。图2所示的实例是在北美开发的一个在线规划工具,用户可打开MetroQuest网页的情景设计界面,设定居住、交通和能源消费的个人选项,系统则将根据用户的设定使用技术服务资源输送各种被选定的规划参数,将这些参数和后台的WebGIS软件服务资源结合,并根据用户提供的规划条件模拟将来土地利用变化的结果,用户则可通过输出的模拟图来对规划进行评价。这是一个可用于区域发展参与式规划的网页,它支持用户在线选择模拟情景和所关注的区域发展问题,该网页通过后台服务器与GIS数据库连接,聚合数学模拟模型,基于云计算最终将模拟结果在网页中反馈给用户。

在上述两个实例中,VRClound和MetroQuest都是在线软件,在后台作为一个软件服务资源,用户则通过网页上的技术服务资源与后台结合来实现规划支持。技术服务资源和软件服务资源虽在开发方式上存在不同,但对使用者来说区别并不明显。这种将后台数据模拟运算通过技术服务资源,在软件服务资源平台上展现给用户的规划支持方式,正逐渐受到各国学者的关注,其本身也不失为一个规划支持技术聚合发展的新趋势。

2.3 模型服务资源

严格来说,模型服务资源既可以作为技术服务资源,也可以作为软件服务资源。对网络上的规划支持来说,模拟的结果很大程度上要依赖后台的技术和软件。本文主要从可用于规划支持研究和实践的数学模型角度进行介绍。

2.3.1 数学模型如何为规划支持服务

本文2.2节所介绍的规划支持案例,都有一系列的数学模型(Models)和数学决策方案(Solution Techniques)在后台提供运算支持。因此,这些数学模型就成为解释规划问题和空间现象抽象与概括的数学表达。为实现数学模型服务于规划的目的,一般需要将一个已经设计好的规划过程作为决策模块嵌入到计算机制定规划方案的后台数据处理和运算过程中,并利用该规划过程选择合适的规划行为,亦即是在实践中为实现既定规划目标的规划行为(Ackoff,1984)。这种聚合了数学模型的规划支持系统可以很庞大,同时也可以很小。

在这样的系统中,数学模型为实现规划支持的目标,需要遵循一定的计算流程。①模型需要能在一定程度上反映和模拟现实。在此过程中,规划工作者或者研究工作者则需要先扮演选择合适的模型或者开发模型的角色;然后根据实际情况和规划目标设定拟解决的规划问题。②将数学模型运用到解决规划问题中去,如果需要进行数学模型的开发,则开发人员应该建立模型生成的模块,将拟解决的规划问题与数学模型的设计相结合(图3)。

图3 数理模型在模拟循环中的应用(Ackoff,1984)

Fig.3 Applications of mathematical models to simulation cycles(Ackoff,1984)

2.3.2 数学模型为规划支持服务的条件

数学模型必须与数据库聚合才能为规划支持实践提供服务,在应用数学模型支持规划决策时,数据和模型的关系除要保证数据的可用性外,输入数据的质量和精度也很重要。此外,规划支持的模型应能输出反映规划拟解决问题的决策值和目标值,即一系列反映在模型中的决策参数值(政策参数),而这些参数值是通过模型的后台程序运算实现的。

由于数学模型的复杂性,在将模型运用于规划支持之前,有必要进行模型的测试,这个过程即为图3中的Model Verification。模型测试主要是为了确定模型能够实现预定的目标和进行模型开发人员预定的计算功能。例如,如果模型运算的结果是优化值,而不能满足预先设定的约束条件,那么模型就一定存在问题。因此,在规划支持的模型开发和应用过程中还必须进行敏感性分析,以及根据模拟结果和真实数据的比对进行模型验证(Validation)。只有经过这一系列工作,数学模型才能最终成为可为一定规划目标服务的规划决策支持模型。

2.4 软件服务资源

当前,能够通过网络平台将以上各种资源充分聚合的规划支持系统实例很少,特别是软件服务资源更是凤毛麟角。总的来看,为城乡规划服务的软件资源可以划分为两类:一类是可用于研究和开发PSS的软件服务资源;另一类则是可直接用于城乡规划支持的规划支持软件。

2.4.1 可供PSS研究开发的软件资源

(1)虚拟现实软件

虚拟现实软件是一种广泛应用于虚拟现实制作和虚拟现实系统开发的图形图像三维处理软件。该软件的开发商一般先研发出一个核心引擎,然后在其基础上,针对不同行业的不同需求,研发出一系列子产品。因此,在各类虚拟现实软件的定位上,更多的是一个产品体系。其中较常用的一些软件包括三维场景编辑器、二次开发工具包、3D互联网平台、虚拟社区系统、虚拟旅游平台、虚拟展馆、数字城市平台等,若细化软件名称,则包括Google Sketchup、MAYA、Viewpoint、Cult3D、Virtue3D、Superscape、Virtools、EON、3DVR等。

其中,在城市规划与设计领域应用较多的Google Sketchup软件,是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具,其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想,且可完全满足与客户即时交流的需要,设计师可以直接在电脑上进行直观的构思,是三维建筑设计方案创作的优秀工具。在Sketchup中建立三维模型就像我们使用铅笔在图纸上作图一样,Sketchup能自动识别绘出的线条并加以捕捉。其建模流程简单明了,首先画线成面,而后挤压成型,这也是建筑建模最常用的方法。但是Sketchup本身并不具备网络服务功能,如果想将其制作的三维数据模型用于在线决策支持,则还需要结合Google Earth的软件资源服务器(Shen et al,2012)。

(2)地理空间数据模拟软件

用于地理空间数据分析、处理的主流软件ArcGIS,不但支持桌面环境,还支持移动平台、Web平台、企业级环境,以及云计算架构。伴随PSS研究的兴起和学者对于区域、城市模拟的关注,涌现出许多可用于开发城市或区域模拟模型的软件,如Agent Analysis、Repast、CityEngine、Netlogo、Anlylogic等。

其中,Repast和Agent Analysis都是基于ArcGIS平台开发的模拟软件,可以直接导入GIS数据实行多智能体模拟模型的开发,同时Repast模型还支持Java、C#、Managed C++、Visual Basic.Net、Managed Lisp、Managed Prolog、Python Scripting等计算机语言的二次开发。Agent Analysis也是一款能够高效的进行规划设计的软件,当前此类软件的开发都越来越关注与GIS平台的结合。此外,尽管早期的Netlogo软件主要是一款在社会学研究中广泛应用的模拟软件,但是伴随城市模拟研究的发展,该软件也开发了GIS-extension,旨在加强与GIS平台的接口,方便地理空间数据的分析和模拟。

利用上述软件平台,科研工作者可以开展研发规划支持系统或者规划决策辅助工具(PSS)等工作,实现数学分析模型和软件平台的结合。通过对系统运算结果的分析和政策情景的设定,规划师可以在PSS的辅助下识别规划欲解决问题的政策参数,进而实现规划支持的目的。但需要说明的是,这些软件本身并不能用来生成规划方案。

2.4.2 城乡规划辅助软件

目前可被规划工作者用来辅助生成规划方案的软件有很多,如Index、Communityviz、Cube、Delta、Whatif等。这些软件可以直接导入GIS数据,并且设定不同的政策情景;利用此类软件可直接模拟和预测不同政策方案的未来影响效果,帮助规划师进行规划方案的设计和选择。

(1)Index(http://www.crit.com/)

这是一款聚合了Desktop和Web技术的情景分析规划辅助工具,可用于社区、街区以及城市和区域的规划分析和模拟。该软件可以通过开源GIS应用的方式实现在线运行,同时也可利用ArcGIS Extension实现单机运行。最早的Index软件于1994年开发,主要用户为从事土地利用、交通以及环境相关规划工作的公司、高校及规划人员。该软件目前主要可以用于评价社区环境,设计未来情景,测度政策参数和指标,根据规划目标对政策情景排序,预警政策实施效果等,是一款面向规划师的专业规划辅助软件。

(2)Cube Land(http://www.citilabs.com/products/cube/cubeland)

Cube Land是一款用来模拟预测土地利用变化的专业软件,在微观经济学理论基础上开发。它可以通过对不同社会经济发展情景下房地产业发展变化的模拟,来预测未来城市土地利用变化和地价变化。该软件的情景设计可完全根据用户需求来设定,可以模拟和预测规划区域对不同类别的房地产的需求与供给,以及评价不动产开发过程中居民的居住选址活动和其他非居住性活动行为。

目前,Cube Land可以实现诸如规划区经济发展和衰退评价,人口、就业和收入变化模拟预测,城市管理政策模拟,不动产模拟,交通模拟以及消费者消费行为变化预测等功能。它通过模拟和分析土地利用政策和约束条件对房地产市场的影响,来评价研究区域可供开发的土地面积阈值,确定适宜开发的最小地块面积、最大土地利用率、最高建筑高度、土地利用类型、人口密度和居住密度的限值等。

(3)Communityviz(http://placeways.com/)

Communityviz同样是面向规划师的规划支持软件。它是一套交互的地理空间决策工具,可为规划师提供地理空间设计、分析和交互的平台,能够辅助和支持规划师更加便捷地完成土地利用规划、交通规划、资源管理以及规划方案选择。Communityviz是对ArcGIS Desktop的扩展,可辅助规划师、资源管理人员、地方政府决策人员针对区域及城市发展、土地利用、交通等问题,通过政策情景分析,作出合理的规划方案选择及规划决策。该软件具有规划情景分析、Sketch Planning(在设想的情景下快速生成规划图)、3D可视化、适宜性评价、政策实施影响评价、城市生长模拟等功能,并且可以实现规划方案的三维情景分析和可视化模拟。

以上几种软件均可用于辅助生成规划方案,但在规划的参与性方面相对薄弱。不过,通过在这些软件平台上进行二次开发,有可能实现数据资源、服务资源的聚合,从而增强规划的可参与性。

3 规划服务资源聚合技术

3.1 云计算

云计算(Cloud Computing)是一种基于互联网的计算方式;通过云计算,可将共享的软硬件资源和信息按需提供给计算机终端和其他设备。云计算提供了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交互模式,它可以通过互联网为用户提供动态的、易扩展的虚拟资源。它使用户不再需要了解“云”中基础设施的细节,不必具有相应的专业知识,也无需直接进行控制,便可以使用需要的资源。云计算对用户电脑的运算能力的要求相对要低一些,也就是说,如果利用云计算来进行规划支持的服务,在用户的电脑上往往只需要进行规划支持系统的界面操作,对云计算的机群提出规划服务的要求,然后便可接受反馈、观察结果。

3.2 Web服务

Web服务是一种服务导向架构的技术,通过标准的Web协议提供服务,目的是保证不同平台的应用服务可以交互操作。根据W3C的定义,Web服务(Web Service)应当是一个软件系统,用于支持网络间不同机器的互动操作。网络服务通常是由许多应用程序接口(API)所组成,它们透过网络,例如因特网的远程服务器端,执行客户所提交的服务请求。通过Web服务,用户在网页上的操作和指令都可以被远程服务器端接收,然后通过后台运算来执行客户的请求。由于其对计算机内存资源占用少、操作简单等优点,Web服务如今被越来越多地应用于参与式规划研究中(Shen et al,2010)。

4 规划服务资源聚合现状及展望

4.1 聚合现状

综上所述,目前规划支持的模拟模型、数据库资源等,通过计算机技术和聚合服务资源,在研究和应用领域得到了整合。例如,“云计算”已经逐渐被地理学、城市规划领域的学者用于采集和分析基于微观主体的空间活动数据,或者是开发面向城乡规划支持的分析和决策辅助工具。又如,一些关注城市交通的学者利用PaaS开发APP应用软件,从智能手机用户端收集居民通勤的微观数据样本,为城市交通管理和预警服务(Bar-Gera,2007;Herrera et al,2010;Rose,2006)。此外,还有将GIS的空间数据资源通过服务器与应用程序聚合,结合相应的数学模型开展基于云计算的模拟研究(Cloud Simulation)(Huang,2012)。但是,目前针对云计算的学术研究大多集中在计算机领域,在地理学和城乡规划领域的应用和研究成果并不多。

由于云计算能够抽取各种电脑资源,并将它们转换成能够轻易被用户访问的服务资源,因此也可用于与Web服务聚合,为开发面向城乡规划模拟和预测的工具服务。这样的研究成果可提供规划政策情景分析,并为规划政策的决策提供可视化依据,其中具有代表性的成果是本文中已经介绍的MetroQuest(http://crd.metroquest.com)。

4.2 未来发展展望

伴随计算机技术的进步和城乡规划支持理论、方法和实践研究的发展,面向城乡规划支持服务的研究必将受到城市规划领域研究工作者的广泛关注。基于Web技术和云计算的聚合技术将会越来越多的应用到与传统规划支持的理论和模型研究成果的聚合中,在VR、GIS数据库资源基础上,结合不同的规划支持研究方法,如支持城市设计的三维景观模拟,支持城镇化的城市生长模拟,支持政策决策的人口移动、公共设施选址、土地利用变化的模拟等,将不同的支持系统整合在一个相同的软件平台上,开发城市规划支持系统。

未来的相关研究,首先应关注Google Earth平台。Google Earth是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件,它把卫星照片、遥感影像和GIS布置在一个地球的三维模型上,同时,通过Sketchup等3D Modelling软件,世界上任何地方的用户都可以向Google Earth平台上传三维数据模型。由于Google Earth数据平台最初是为了辅助地方政府实行Town Planning而开发的,因此该平台中随处可见具有极高解像度的真实照片数据。随着Google Earth的发展,一些新的功能和组件陆续被开发出来;与此同时,Google Earth还整合了Water and Ocean、Historical Imagery、Mars、Moons等组件,其中的Historical Imagery能够为用户在同一界面提供选定区域现在和过去的地表变化对比数据,为应用和研究提供便捷的数据和分析资源。

如果将Google Earth的平台开发为多用户的三维环境,加上一些调整设计的小工具,便可形成一个参与式城市设计的平台,还可以同时参考世界各地的城市设计方案以及相关信息。如果设想将政策模拟工具和Google Earth平台结合,可将MetroQuest分析功能和模拟结果整合于一个虚拟地球仪上,并可应用三维技术直接确认规划设计的结果以及系统对方案的评估,从而在完全可视化的条件下综合评价一个规划设计项目。

如图4所示,未来的规划支持系统,将使决策者很方便的调用各种信息,确认三维效果。可以想像,这将是对现有规划手段划时代的革新。仅就当前来说,在地理空间数据库的基础上,基于计算机和网络技术开发的数据服务资源也已经越来越丰富,它们不但为普通用户提供了种种便利,同时也为城乡规划工作者提供了便捷的服务,已成为面向城乡规划的支持服务资源中不可或缺的组成部分。

图4 规划信息、公开、政策决策与城市设计的共同平台设想

Fig.4 Scheme of an integrated platform for open planning information,collaborative planning and decision-making

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

城乡规划支持服务资源聚集的现状与发展趋势_地理科学论文
下载Doc文档

猜你喜欢