城乡规划是综合性、实践性极强的工作。对城市现实状况把握的准确与否是规划能否发现现实中的核心问题、提出切合实际的解决办法,从而真正起到指导城市发展建设关键作用的基础。现状数据的收集、分析与应用是城乡规划编制的重要环节。
规划支持模型是现状综合分析必不可少的技术手段和主要发展方向。国际主流的规划支持模型在提高规划的编制效率和科学性等方面具有一定的优势,但它们多是对应特定的规划类型或规划专题的独立规划支持模型,在研究深度上以大空间范围,中宏观尺度,粗颗粒的模型研究为主。而对于针对城乡规划各类规划要素现状综合分析的规划支持模型,缺乏微观尺度上的系统探讨。
北京市城市规划设计研究院自2004年起开展零星的规划支持模型的研究与探索,2012年完成课题《规划支持系统框架体系及典型应用研究》,完善了规划支持系统基础理论,提出规划支持系统框架体系,并将规划模型归纳为基础综合模型、专业综合模型、专业独立模型三个层次,提出优先建设城乡规划现状综合分析模型和城乡空间发展模型、统筹建设专业综合和专业独立模型的实施方法,以便首先夯实规划支持系统建设的基础。该研究获北京市科技进步奖,对于面向城乡规划的规划支持模型整体建设具有重要的战略意义。
《城乡规划现状综合分析模型建设与应用》是《规划支持系统框架体系及典型应用研究》的深化与实践,综合运用理论研究、文献回顾、问卷调研、深度访谈、关键技术研究、应用案例分析等方法,结合我国城乡规划编制对于现状分析内容结构、方法和深度的要求,提出面向城乡规划的现状综合分析体系,利用规划支持模型技术方法,确定了各类自然、区位、人口、就业、用地、建筑、经济、公共服务设施、基础服务设施、住房等规划要素在微观尺度上的空间分布动态模拟,以及相互支撑关系的模型分析方法,研发了相应的规划支持系统以辅助科学的规划决策。最终成果以书面报告和CS结构的规划支持系统两种方式供规划人员查阅和使用。
1 构建现状综合分析模型框架体系;基于大量资料整理和文献调研,首次使用剖面式城市现状问题综合分析的思路,提出较完整的现状综合分析体系。通过多学科多专业的系统性分析,深入剖析规划编制和城市研究对现状分析过程中信息资源的特点和业务内容,建立较为完整的规划支持模型体系,并与现状分析内容和现状空间数据相结合,从而实现与城乡规划业务工作紧密关联。
2 确定各类城市现状问题定量分析的模型算法;基于城市定量研究系统地提出城市现状问题单项和综合分析的数学模型算法。将现状综合分析研究体系中的各个模型算法梳理为基础地理空间计算、成熟经典模型算法、工作实践总结算法,以及创新型模型算法,以原理、算法、数据、成果、案例的逻辑呈现,保证有效性和可行性。
3 利用解析式数学方法实现经规合一;创造性建立经济计量模型,利用牛顿迭代法为国民经济和城乡规划在微观尺度上实现数据对接搭建桥梁。进而为经济规划落空间,城市建设用地需求预测等研究提供了定量分析的技术方法和崭新思路。(详见CITYIF曾推送的《大数据助力微观尺度下的经规对话》)
4 建设城市现状资源空间数据库并制定数据标准;在梳理内生数据、外来官方数据、多源获取网络公开数据等不同渠道现状资源内容和特点的基础上,建设支撑城乡规划现状综和分析的多属性维度、多空间尺度、多时向的空间数据库,以保障各子模型模块的实用性。并制定现状资源空间数据库管理相关标准规范。(详见CITYIF曾推送的《大数据时代规划资源建管模式的思考.变革.实践》)
5 研发城乡规划现状综合分析模型系统;采用VS2010作为开发环境,以ArcGIS Engine作为开发工具,开发建立城乡规划现状综合分析模型系统1.0版,包括核心接口开发、通用模块开发、主系统开发和模型算法开发四个部分。开发产品为一个模型系统平台和一系列可集成的实现子模型算法的功能模块,并且具有开放的扩展空间。
6 丰富的规划应用;模型建设与应用同步开展,与规划业务流程和现状分析的各类需求紧密结合。模型算法从提出,到研究、到建设、到应用各环节均与热点科研课题或规划项目共同成长,已为北京市总规修改以及已开展和正开展的服务于北京市各委办局的各类规划编制和研究工作提供切实的技术支撑,保证了模型的实用性。