基于地理设计理念的新型城市设计思路探索.pdf

第7 卷第4 期 2 0 1 5 年8 月 土木建筑工程信氢技啦 J o I I 删o f l l l f 咖M m 咖斜讯洲白啪 帅I l I d M 脚山憎 V o l 7N o 4 A u g 2 0 1 5 基于地理设计理念的新型城市设计思路探索 管雯君陈6 内新 佛山市城市地理信息中心 佛山5 2 8 0 0 0 摘要 在当今中国社会经济发展进入 新常态 的背景下 城乡发展方式将发生巨大的变化 与此同时 城乡规 划编制技术也面临着进一步的改革和创新 传统的城市设计编制方法即将面临着信息化时代巨大的冲击和挑战 本文通过对地理设计理念的理解和对现有三维G I S 平台的认识 提出了对未来新型城市设计编制方法的思考 关键词 地理设计 城市 三维 模型 中图分类号 7 r U 2 I T U 2 0 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 4 7 4 6 l 2 0 1 5 0 4 0 0 8 7 一0 4 D O I 1 0 1 6 6 7 0 以c n k i c n l l 5 8 2 3 t u 2 0 1 5 0 4 1 l 1 地理设计的概念和产生背景 1 1 地理设计的概念 地理设计 G e o d e s i印 是一种设计和规划方法 这种方法将设计方案的创作与基于地理环境分析 系统思考和数字技术应用的影响分析模拟耦合在 一起 是设计与地理学结合的产物 是对这个世界 的一种基于科学理念的干预方式 它是种既存的观 念 也是一种新的创见 引 1 2 产生背景 2 0 0 8 年以来 地理设计 G e o D e s ig l l 成为国外 规划设计和G I S 领域的热门话题 其基本思想是 将地理分析带人设计流程 使最初的设计草图可 即刻进行适用性评价 其重点在于 在设计流程中 掌握并运用地理信息 而不仅限于前期的分析和 对设计的事后评估 地理设计的近代渊源被认为 是麦克哈格 I a nM c H a r g 所著的 设计结合自然 该书提出 设计应充分考虑社会与自然问题 并通 过引入多学科研究方法 创建出一套完整的景观和 规划设计工作方式 2 0 0 8 年在美国召开的 G I S 与 设计中的空间概念 会议首次提出地理设计的概 念 2 0 1 0 年 首届 地理设计峰会 在美国环境系统 研究所公司 下称E S R I 总部召开 到2 0 1 3 年已举 办四届 成为推动地理设计发展的最重要的学术会 议 最早的地理设计工具是E S 在2 0 世纪9 0 年 代初发布的A r c C a d 目前较成熟的工具是E s R I 在 2 0 0 6 年发布的A r c G I S 扩展模块A r c s k e t c h 地 理设计处于设计与地理信息系统的综合交叉区 域 在信息化时代 地理信息系统的海量数据和 分析优势将对城市规划领域造成重大影响 它在 包括城市设计在内的多个尺度的设计领域有着 广泛的前景H 5J 在 新常态 的背景下 传统的 从二维到三维城市设计的编制技术将逐渐向二 三维实时同步设计转变 2 地理设计的技术体系 2 1 技术特点 1 实时三维场景作业 三维场景作业是一种 呈现潜在设计思维最直观的方法 即设计师可以在 真实的三维地理场景中添加道路或者建筑 图1 建筑和道路可以直接在模型库中获取 对于设计方 案可以随时保存和修改 f 一一 图1三维地理设计操作界面示意图 作者简介 管雯君 1 9 8 6 一 女 硕士研究生 总工助理 主要研究方向 规划三维仿真 数字城市规划 B I M 技术研究 8 土木建筑工程倦息技棍 竺 些竺塑 丝型型 型 三翌 堂塑型 竺竺 坐 2 空间分析模型 对于三维的城市设计方案 可以实现实时浏览和漫游 实现任意视角观察和调 整 可以对建筑的属性进行查询并进行各种空间分 析 如日照分析 建筑高度分析等等 图2 图2 实时模型日照分析示意图 3 快速回馈机制 快速的回馈草图方案的效能 将使设计师或规划师尽快的调整方案的合理性 可以 将多个方案进行同屏对比分析 图3 它意味着提供更 多头脑风暴协作时有助讨论与决策的有效信息 4 支持二三维一体化设计的运作方法 可以 在原有二维图纸 如控制性详细规划 的基础上进 行三维城市设计 实现二三维联动的成果展示平 台 使二维土地利用规划和三维城市设计方案有效 结合起来 图4 使城市设计方案更容易得到实施 和展现 2 2 技术框架 四类人 六模型 三循环 的体系框架 图5 四类人 明确了参与地理设计的相关人员 包括 1 本地居民 他们扮演两个基本角色 一是提出 地理设计的基本需求 二是审核最终设计方案带来的 影响 2 地理科学家 包括自然和社会科学家在内 诸 如地理学家 水文学家 生态学家以及经济和社会学 家等 3 规划设计人员 包括规划师 城市设计师 风景 园林师 建筑师 土木工程师等 4 信息技术人员 包括信息处理及地理信息科学 G I S 应用专家等旧1 六模型 明确了地理设计必须回答六个问题 包括 1 表达模型 如何描述研究区域 在内容 空间和时间上描述所研究的区域 2 运作模型 研 究区域如何运作 明确要素问相互的结构和功能 关系 3 评估模型 研究区域是否工作正常 评估 研究区域的现行状态 4 变化模型 如何改变该研 究区域 确定何时 何地 通过什么政策和行动进 行改变 5 影响模型 改变提案将如何对该区域造 成影响 预测改变可能导致的结果 6 决策模型 如何对该区域进行改变 解答应该如何被改变 图3多方案同屏分析示意图 图4 二三维同步设计示意图 基于地理设计理念的新型城市设计思路探索 8 9 三循环 明确了地理设计的完整过程 包括 1 自上而下顺向循环一 从表达模型到决策模型 回答为什么要开展此项研究 2 自下而上逆向循 环二 从决策模型到表达模型 回答怎样开展此项 研究 3 自上而下顺向循环三 从表达模型到决策 模型 回答做什么 在哪里 何时做的问题 图5 地理设计应用框架示意图 3 新型三维地理设计与传统城市设计的 区别 3 1 设计方法的转变 传统的城市设计是在二维的基础上形成修建 性详细规划方案 再根据相关规划的要求将二维的 设计方案图纸转换成三维的效果图纸并附上城市 设计导则 图6 而三维地理设计是在三维的地形 地貌场景中加人三维建筑模型进行设计 设计的场 景更加直观 真实 对于现状的道路 边界 节点 标 志物等城市要素把握更加准确 8J 3 2 技术平台的转变 对于传统的城市设计 设计阶段主要还是在图 纸和C A D 软件中进行操作 后期的效果图和三维的 视频动画往往是依赖另外的技术平台 对于设计方 案不能做到同步修改和更新 属于 一次性城市设 计 的范畴 这样的技术平台往往经不住反复的推 敲 与二维的控制性详细规划往往会产生冲突 可 实施性较差 新型三维地理设计可以实现二三维 联动的设计环境 其技术平台是基于G I S 的二次开 发软件 相比C A D 而言能容纳海量的数据 能实现 二三维一体化设计和实时动态更新 使城市设计不 仅仅局限于空间表达 能够满足规划管理和建设实 施的要求 3 3 成果表达的转变 传统的城市设计方案的成果表达往往局限 于效果图和设计导则 表达的信息量十分有限 难以实现信息共享一J 而三维地理设计可以将 成果直接放入三维设计系统 随时随地可以多维 度地实时观察设计成果 实现多方案对比 建筑 属性查询等功能 用户可以根据需求任意从系统 中截取效果图片或者任意设置路径将相应三维 动画视频导出 能满足信息共享和动态更新的 需求 4 结语 地理设计 G e o d e s ig l l 的宗旨在于从学术上打 破地理学 城乡规划学 景观设计学 建筑学等学科 之间的界限 并从技术上对城乡规划设计所面临 的问题提出解决方法 0 在当今中国社会经济发 展进入 新常态 的背景下 城市设计即将进入崭新 的信息化时代 此时地理设计 G e o d e s ig l l 的出现是 一种适时的契机 它将为我们解决城市设计中的诸 多问题提供一个行之有效的方法论 然而 未来城 市设计如何更好地结合地理信息和计算机技术 实 现设计手段的真正创新和实践 值得规划师更深入 去探讨和钻研 图6 传统城市设计过程示意图 参考文献 图7三维地理设计过程示意图 1 美 凯文 林奇著 方益萍 何晓军译 城市意象 M 北京 华夏出版社 2 0 0 1 2 高源 美国现代城市设计研究 M 东南大学出版 社 2 0 0 6 3 王世福 面向实施的城市设计 M 中国建筑工业出 版社 2 0 0 5 4 朱雪梅主编 城市设计在中国 M 华中科技大学出 版社 2 0 0 9 5 北尾靖雅 城市协作设计方法 M 上海 上海交通 大学出版社 2 0 1 0 6 陈汇凯 适应性城市设计 一种实施的曾社设计理 论及应用 M 中国建筑工业出版社 7 徐苗 城市意象的秩序和意义 J 规划师 2 0 0 3 1 9 5 3 8 张楠 城市故事论 一种后现代城市设计的建构性 思维 J 城市发展研究 2 0 0 4 1 l 5 9 刘宛 城市设计实践论 M 北京 中国建筑工业出 版社 2 0 0 6 1 0 董慰 城市设计框架及其模型研究 D 哈尔滨工业 大学博士学位论文 2 0 0 9 N e wU r b a nD e s i驴I d e 嬲b 嬲e do nt h eD e s ig I lC o n c e p t0 fG e o d e s ig I I G u a nW e n j u n C h e nR u ix in 口n 啪口nG B q g 九甲 沈坳丌7 I t 幻nC e n 抛r f 0 懂 口n5 2 8 0 0 0 C in o A b s t r a c t I nt o d a y sC h in e s es o c ie t ya n de c o n o m icd e v e l o p m e n tu n d e rt h eb a c k g m u n do ft h e n e wn o 啪a l u r b a na n dr u r a ld e v e l o p m e n tm e 粕sg r e a tc h a n g e s A tt h es 锄et im e u r b a na n dm r a lp l a n n in gt e c h n 0 1 0 9 yisa l s o f a c in gf u n h e rr e f o ma n din n o v a t io n a n dt h et r a d it io n a lm e t h o do fp r e p a r a t io no fu r b a nd e s ig nw i b ef a c e dw it h h u g eim p a c t 龃dt l l ec h a l l e n g eo fa I lin f b 瑚a t io na g e I nt l l isa n ic l e t h r o u g hu n d e r s t a n d in go fg e o g E 叩h ic a ld e s ig I l c o n c e p ta J l dt l l ee x is t in gt h r e e d im