論數(shù)字城市規(guī)劃

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在數(shù)字城市得以廣泛開展的今天，如何使城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)數(shù)字城市的技術(shù)發(fā)展要求，我們必須首先從數(shù)字城市與城市規(guī)劃的概念上加以討論。

　　1、數(shù)字城市與數(shù)字城市規(guī)劃數(shù)字城市（Digital City），也稱信息港（Information Port）或數(shù)碼港（Digital Port）。

　　從狹義上講，它是指三維虛擬城市，是城市基礎(chǔ)地理信息和其他城市信息結(jié)合并存儲在計算機網(wǎng)絡(luò)上的能供遠程用戶訪問的一個新的虛擬城市空間。從廣義上講，它是指綜合運用信息技術(shù)規(guī)劃、建設(shè)和管理城市，是城市數(shù)字化發(fā)展的終級目標。

　　“數(shù)字城市”是人類對物質(zhì)城市認識的又一次飛躍，它與生態(tài)城市一樣，是對城市發(fā)展方向的發(fā)展目標的一種描述。其本質(zhì)是對物質(zhì)城市及其相關(guān)現(xiàn)象（包括經(jīng)濟社會特征）統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認識。

　　城市規(guī)劃從廣義上講，其根本目的是促進社會發(fā)展。就整體而言，城市規(guī)劃主要處理城市發(fā)展過程中的空間關(guān)系。因此信息技術(shù)對城市規(guī)劃的沖擊最突出最直接的是數(shù)字城市的建設(shè)現(xiàn)代城市的基本功能是整全設(shè)施、優(yōu)化配置、發(fā)展經(jīng)濟、穩(wěn)定社會、服務(wù)于廣大人民、滿足人民需求、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。所以，數(shù)字廣州的主要內(nèi)容：通過寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)，城市地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺、整合全市信息資源，建設(shè)包括城市規(guī)劃信息系統(tǒng)在內(nèi)的各專業(yè)信息系統(tǒng)工程、實現(xiàn)全市經(jīng)濟與社會的信息化，政務(wù)與商務(wù)的電子化，生產(chǎn)與服務(wù)的智能化。因此，必須深入、全面開展城市規(guī)劃的數(shù)字化工程，即數(shù)字城市規(guī)劃的工作。

　　2、數(shù)字城市規(guī)劃的主要內(nèi)容城市規(guī)劃的數(shù)字化工程，即數(shù)字城市規(guī)劃也可理解為城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的建設(shè)，我國起步較晚，但發(fā)展較快。

　　對城市規(guī)劃信息系統(tǒng)（UPIS）定義為：利用計算機技術(shù)對城市規(guī)劃信息進行獲取、處理、存貯、管理、分析及輔助決策支持的系統(tǒng)。 其中城市規(guī)劃信息可分為：支持城市規(guī)劃的信息（如：基礎(chǔ)地形、地質(zhì)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計信息等）和規(guī)劃產(chǎn)生的信息（如：規(guī)劃法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范、圖則等）兩大類。

　　那么數(shù)字城市規(guī)劃的主要內(nèi)容是什么？我們認為，數(shù)字城市規(guī)劃應(yīng)包括：規(guī)劃設(shè)計CAD、規(guī)劃立法的數(shù)字化、規(guī)劃管理的辦公自動化與信息系統(tǒng)建設(shè)。

　　3、城市規(guī)劃CAD與電子報批建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)計算行業(yè)是我國計算機應(yīng)用最廣、水平最高的行業(yè)之一，并且?guī)恿顺鞘薪ㄔO(shè)領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展。

　　海量的建設(shè)工程圖形的管理與應(yīng)用，正是建設(shè)管理信息系統(tǒng)有別于其它信息系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別之一。然而經(jīng)過十余年的信息化發(fā)展，建設(shè)工程圖形數(shù)據(jù)卻成為建設(shè)管理辦公自動化中相對薄弱的環(huán)節(jié)，究其原因，關(guān)鍵在于城建行業(yè)的CAD系統(tǒng)還是獨立工作的單功能CAD系統(tǒng)，還未實現(xiàn)輔助設(shè)計──評估──審批──實施管理的完整解決方案。80年代興起的以工程數(shù)據(jù)庫為核心的開放式集成化CAD系統(tǒng)、90年代興起的開放的分布式集成化CAD系統(tǒng)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)為實現(xiàn)建設(shè)工程圖形的電子報批提供了可能，即在CAD的基礎(chǔ)上實現(xiàn)圖形的電子報批。

　　3.1 電子報批的技術(shù)難點要實現(xiàn)城市規(guī)劃的輔助設(shè)計──評估──審批──實施管理的完整解決方案，其關(guān)鍵在于圖形的電子報批，在技術(shù)上存在以下幾個關(guān)鍵問題：——CAD技術(shù)應(yīng)用的不成熟，當前以城信所的CARDS為代表的城市規(guī)劃CAD系統(tǒng)還停留在早期獨立工作的單功能系統(tǒng)，城市規(guī)劃模型缺乏，無法進行方案優(yōu)化，其主要原因是城市規(guī)劃CAD領(lǐng)域缺乏對參數(shù)化造型或特征造型的研究開發(fā)與應(yīng)用。

　　——對CAD數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)入GIS系統(tǒng)的技術(shù)問題研究不夠，缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)標準和模型，造成規(guī)劃信息系統(tǒng)的GIS建庫工作遠遠滯后，大部分的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)停留在系統(tǒng)框架與功能的建設(shè)而忽視了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，尤其是規(guī)劃產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的建設(shè)。

　　——缺少對“元數(shù)據(jù)”的考慮，不能滿足Internet上公共信息服務(wù)對海量的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫進行快速的空間定位檢索、查詢的要求，更不能進行數(shù)據(jù)挖掘和智能查詢。

　　——管理部門內(nèi)部各系統(tǒng)信息集成化程度低，造成了部門間的“信息孤島”，使CAD-GIS-MIS的集成不能實現(xiàn)，從而無法提供綜合性的空間分析、方案優(yōu)化、輔助決策等高層次的功能。

　　3.2 電子報批的技術(shù)方案以“城市規(guī)劃方案”為生產(chǎn)產(chǎn)品，利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)，管理城市規(guī)劃方案的所有信息與相關(guān)的過程：

　?。?）利用GIS技術(shù)為規(guī)劃方案的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)資料與設(shè)計條件；

　?。?）以參數(shù)化造型或特征造型方法解決城市規(guī)劃方案的建模問題，實現(xiàn)輔助設(shè)計方案評估與優(yōu)化等功能；

　?。?）以建立制圖、制表規(guī)范，城市規(guī)劃成果細則，城市規(guī)劃信息分類與編碼等標準解決系統(tǒng)集成中的數(shù)據(jù)交換問題；

　?。?）利用元數(shù)據(jù)（Metadata）、數(shù)據(jù)倉庫（Data Warehouse）、GIS及MIS技術(shù)的集成解決數(shù)據(jù)監(jiān)理、輔助審批、建庫與支持辦公自動化的問題。 因此，城市規(guī)劃電子報批的實質(zhì)是實現(xiàn)城市規(guī)劃方案生命周期的全過程程序管理。

　　3.3 電子報批的實施電子報批是城市規(guī)劃管理實現(xiàn)自動化辦公的必然要求，也是無紙辦公的基礎(chǔ)工作。目前建設(shè)單位的城市規(guī)劃的成果編制絕大多數(shù)設(shè)計單位是利用計算機進行輔助設(shè)計，其規(guī)劃設(shè)計成果也都是由計算機直接輸出，很少再由人工進行加工繪制。而城市規(guī)劃行政主管部門在審批規(guī)劃時，傳統(tǒng)做法是將報送的規(guī)劃成果，特別是城市規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟指標通過人工統(tǒng)計再一次進行量化計算，工作量很大，精度也不高。電子報批是解決這一繁鎖工作和保證精度的很好辦法，同時對城市規(guī)劃信息系統(tǒng)實現(xiàn)自動儲存、歸檔和信息動態(tài)更新的重要途徑。 電子報批工作的實現(xiàn)，主要是靠城市規(guī)劃信息數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化，首先由規(guī)劃部門對各類城市規(guī)劃審批內(nèi)容進行標準化格式，并對格式中的數(shù)據(jù)進行規(guī)范，盡量做到最大程度上保證城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)兼容，使各個層次、類型的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源做到充分利用當然在電子報批工作初時必須向有資格的城市規(guī)劃編制單位進行培訓，提供必要的技術(shù)指導和標準化、規(guī)范化推廣工作。修建性詳細規(guī)劃磁盤報批在廣州市規(guī)劃局已得到全面推廣應(yīng)用，應(yīng)用的設(shè)計單位有40余家。

　　城市規(guī)劃辦公自動化不但要提交工作效率和工作質(zhì)量，更重要的是要做到信息資源共享和調(diào)整政府職能，減少辦公程序。關(guān)于電子報批工作，廣州市下一步還將推廣建筑工程管理之中，逐步地改革，實現(xiàn)規(guī)劃與報建一條龍，一個窗口服務(wù)與審批。

　　4、城市規(guī)劃仿真工程計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)為多種真實世界的規(guī)劃項目創(chuàng)建了虛擬環(huán)境，仿真數(shù)據(jù)庫在多方面極大地幫助了城市的改建、更新和開發(fā)過程。

　　所謂虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality），就是采用計算機技術(shù)生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺及味覺等感觀世界，虛擬現(xiàn)實的特點是：人們可以實時參與，實時交互。實際上虛擬現(xiàn)實也是一種用戶界面工具。用戶不僅可以觀察數(shù)據(jù)，而且可以與數(shù)據(jù)交互，虛擬現(xiàn)實是一種多技術(shù)、多學科相互滲透和集成的技術(shù)，研究難度雖然很大，但目前已有基于微機的實用系統(tǒng)，如：廣州城市信息研究所有限公司的數(shù)字景觀工作室已在當今世界最領(lǐng)先的三維建模軟件Multigen Creator 和三維實時驅(qū)動仿真軟件Vega的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了城市現(xiàn)狀仿真與虛擬仿真的軟件，并在廣州市中山路的改造、天津開發(fā)區(qū)的建設(shè)、貴陽市中心區(qū)的管理中得到應(yīng)用，深受政府官員、規(guī)劃師、開發(fā)商與市民的廣泛歡迎。 虛擬城市四維空間是很重要的城市規(guī)劃內(nèi)容，它將代替實體模型所達不到的仿真空間效果。對政府管理人員，將城市仿真作為公眾參與、展現(xiàn)城市未來的手段，其效率是顯然的，身臨其境的參與能力使得它是城市規(guī)劃的一種創(chuàng)新手段。

　　5、結(jié) 語

　　隨著計算機海量存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD技術(shù)與3S（GIS， GPS， RS）技術(shù)的迅速發(fā)展，大大地促進了數(shù)字城市規(guī)劃的發(fā)展。先進的壓縮技術(shù)也將使在網(wǎng)絡(luò)上移動海量數(shù)字圖象數(shù)據(jù)成為可能。高速的遠程通訊網(wǎng)絡(luò)將允許我們從遠程空間數(shù)據(jù)交換中心調(diào)用非常大的數(shù)據(jù)文件進行地理分析和圖象顯示。可以說在未來的幾年里，城市規(guī)劃方案遠程專家評審；多媒體網(wǎng)上發(fā)布；城市規(guī)劃虛擬現(xiàn)實的公眾參與；城市規(guī)劃的網(wǎng)上電子報批與網(wǎng)上辦公等等均會成為現(xiàn)實，到那時數(shù)字城市規(guī)劃將成為數(shù)字城市真正的龍頭和基礎(chǔ)。