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三維輔助設(shè)計(jì)在復(fù)雜城市規(guī)劃中的實(shí)踐研究

2018-01-24 16:54張強(qiáng)
智能建筑與智慧城市 2018年8期
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù)城市規(guī)劃規(guī)劃設(shè)計(jì)

張強(qiáng)

(華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司城鄉(xiāng)規(guī)劃所)

1 三維輔助設(shè)計(jì)的功能

1.1 交互式圖形處理

在復(fù)雜市城市規(guī)劃中,如何嚴(yán)格各個(gè)功能區(qū)的界限,并融合一些重復(fù)性功能是編制城市發(fā)展規(guī)劃的一大難題,因?yàn)楹芏鄸|西往往涉及到交互信息。而利用三維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng),則可幫助工作人員輸入與繪制城市的二維與三維圖形,并對(duì)城市規(guī)劃圖進(jìn)行編輯修改,利用設(shè)計(jì)圖形和文字實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃的人機(jī)交互控制,以讓城市各個(gè)空間角落、背景物和建筑物產(chǎn)生區(qū)域明顯又相互交融的效果[1]。

1.2 城市數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理

城市規(guī)劃之所以會(huì)碰復(fù)雜的問(wèn)題,往往在于規(guī)劃中要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)整理和分析,并通過(guò)這些分析指導(dǎo)城市的規(guī)劃。然而對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)這些龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)往往讓人頭疼。但如果利用三維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)則可對(duì)這些規(guī)劃中涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分類(lèi)儲(chǔ)存和管理,并快速的對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)圖和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的研究,以此為設(shè)計(jì)人員提供較好的規(guī)劃路徑。 此外這種技術(shù)還能進(jìn)行圖形計(jì)算與分析。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是可對(duì)不同樣式和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并最終形成不同的評(píng)估結(jié)果。

2 三維設(shè)計(jì)在復(fù)雜城市中的決策輔助作用

2.1 信息管理決策上的運(yùn)用

基于三維設(shè)計(jì)理念可建立一個(gè)以虛擬技術(shù)為主,綜合運(yùn)用空間信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的虛擬城市環(huán)境系統(tǒng),該系統(tǒng)主要作用:

①方便城市規(guī)劃建設(shè)和管理情況查詢,為城市規(guī)劃建設(shè)和管理提供決策依據(jù),提高審批效率和審批的科學(xué)性;

②為政府行政處理、重大戰(zhàn)略實(shí)施、重點(diǎn)工程監(jiān)控、防洪搶險(xiǎn)、地質(zhì)災(zāi)害防治等提供地理信息服務(wù);

③結(jié)合電子地圖制作和網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng),讓人們直觀游覽整個(gè)城市的地形地貌和細(xì)節(jié),快速搜索機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、車(chē)站、碼頭、商場(chǎng)、賓館、飯店、公園、公司等具體位置及景觀,滿足社會(huì)公眾日常生活需要,提高政府對(duì)公眾的服務(wù)能力和城市品位;

④為公安、消防建立應(yīng)急指揮系統(tǒng)、處理公共突發(fā)事件提供快速反應(yīng)決策依據(jù);

⑤展示樓盤(pán)位置、布局、外觀、周?chē)h(huán)境等情況,為人們購(gòu)房置業(yè)提供方便;

⑥為三維地籍管理和房屋產(chǎn)權(quán)管理提供方便[2]。

2.2 城市規(guī)劃運(yùn)用上的作用

以濱州市為例,主城區(qū)(共176km2,其中建成區(qū)面積約為78km2)內(nèi)所有建筑物、構(gòu)筑物及綠地、廣場(chǎng)、河流、道路、雕塑、假山等大場(chǎng)景、標(biāo)志性地物。而三維設(shè)計(jì)在復(fù)雜城市中的決策輔助作用可以有如下運(yùn)用:

1)工程項(xiàng)目建設(shè)選址中的應(yīng)用

數(shù)字化系統(tǒng)及信息技術(shù)的應(yīng)用,可幫助濱州市城市規(guī)劃管理部門(mén)準(zhǔn)確地選擇工程項(xiàng)目擬建設(shè)地點(diǎn),并且通過(guò)對(duì)擬選地址相關(guān)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析,可對(duì)不同方案進(jìn)行對(duì)比,從中選擇一個(gè)最佳的方案。

2)對(duì)濱州市舊城改造提供客觀的參考依據(jù)

在城市規(guī)劃管理中,尤其是舊城改造、舊城拆遷時(shí),數(shù)字化工程及信息技術(shù)的應(yīng)用,可對(duì)城市中的不同區(qū)域內(nèi)信息(其中包括拆遷人數(shù)、拆遷面積以及相關(guān)糾紛問(wèn)題等)進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì),同時(shí)還可以對(duì)因拆遷活動(dòng)而造成的經(jīng)濟(jì)損失、新建投資等,進(jìn)行準(zhǔn)確的估算和分析。在舊城拆遷過(guò)程中,利用數(shù)字化工程可有效地統(tǒng)計(jì)待拆范圍內(nèi)容人數(shù)、戶數(shù)以及需要重建的面積和區(qū)域內(nèi)其他單位應(yīng)改造面積等,這對(duì)舊城改造提供了一個(gè)非??捎^、有價(jià)值的參考依據(jù)。

3)在市政道路規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用

①道路拓寬工程建設(shè)過(guò)程中,采用數(shù)字化工程及相關(guān)信息技術(shù),可對(duì)道路拓寬過(guò)程中可能產(chǎn)生的各種影響問(wèn)題和區(qū)域進(jìn)行預(yù)先判定,同時(shí)還可以對(duì)道路拓寬時(shí)所需要改造的面積、拆遷用地面積以及單位改造用地面積等進(jìn)行全面的分析研究,對(duì)單位因拆遷而造成的經(jīng)濟(jì)損失等進(jìn)行客觀的估算。

②對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的分析。通過(guò)應(yīng)用數(shù)字化工程,可提供比較全面的市政道路發(fā)生斷面的結(jié)構(gòu)信息,對(duì)路面結(jié)構(gòu)、地下管線以及紅線的位置和標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,從而幫助確定道路斷面位置,顯示斷面結(jié)構(gòu)圖等。

3 計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)的規(guī)劃分析

計(jì)算機(jī)三維輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)其實(shí)已經(jīng)從最開(kāi)始的簡(jiǎn)單圖紙?jiān)O(shè)計(jì)繪畫(huà)階段發(fā)展到充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、圖形處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、局部可視化與仿真技術(shù)等來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)三維輔助設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)雜城市規(guī)劃和發(fā)展主要產(chǎn)生了以下影響。

1)提升繪圖質(zhì)量

雖然目前很多城市規(guī)劃方案中使用電腦二維草圖繪制的方法還是很普遍,但是如果大幅度的利用三維輔助設(shè)計(jì)原理來(lái)進(jìn)行繪制其實(shí)往往更有效果,因?yàn)檫@樣不僅僅可以提高對(duì)所有建筑物、構(gòu)筑物及綠地、廣場(chǎng)、河流、道路等地方繪制的速度效率,還能對(duì)有關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行多次編輯修改,甚至還能對(duì)較為復(fù)雜的規(guī)劃圖紙內(nèi)容進(jìn)行區(qū)域擦除并重新規(guī)劃。相對(duì)于用電腦二維技術(shù)繪制來(lái)說(shuō)這更加具有優(yōu)勢(shì),因此采用三維輔助技術(shù)提升繪制質(zhì)量的效果是明顯的。

2)減少規(guī)劃誤差

對(duì)于一個(gè)面積大且分布復(fù)雜的城市來(lái)說(shuō),在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候往往需要設(shè)置一下面積規(guī)則,以防在規(guī)劃變動(dòng)和人員變動(dòng)的時(shí)候造成規(guī)劃損失,而利用計(jì)算機(jī)三維技術(shù)則可將所有區(qū)域面積給程序化,并檢測(cè)設(shè)計(jì)成果的錯(cuò)誤,及時(shí)替規(guī)劃工作人員進(jìn)行信息的更正。

3)三維設(shè)計(jì)的效果更為逼真直觀

一個(gè)城市中有老城區(qū)和新城區(qū),傳統(tǒng)的規(guī)劃方法很難區(qū)分這個(gè)地方的界線,目前的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可生成很多的三維功能,這讓城市規(guī)劃者可更直觀的對(duì)各個(gè)功能區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確定位并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆桨感薷?,讓設(shè)計(jì)者更直接的明確規(guī)劃內(nèi)容方向是否符合政策、地理?xiàng)l件等方面的要求。特別是針對(duì)一些大的城區(qū)群和特小的城鎮(zhèn),這些精細(xì)化的技術(shù)管理流程往往會(huì)更加的有效果。

4 三維輔助技術(shù)的常見(jiàn)形式

4.1 三維數(shù)字化信息技術(shù)

數(shù)字化一種是當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)細(xì)信息技術(shù)的重要內(nèi)容,而三維數(shù)字化信息技術(shù)作為三維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的常見(jiàn)功能形式能有效的理清規(guī)劃管理部門(mén)間的關(guān)系,并對(duì)城市空間進(jìn)行數(shù)字加碼,確保各個(gè)不同的基礎(chǔ)地理空間擁有獨(dú)立的數(shù)字信息身份,進(jìn)而避免重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象發(fā)生,這對(duì)于完善城市空間地理數(shù)據(jù)資源庫(kù),實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃信息共享具有重要作用。

4.2 在復(fù)雜城市規(guī)劃中運(yùn)用三維仿真技術(shù)

運(yùn)用三維仿真技術(shù)可以讓復(fù)雜的城市規(guī)劃變得簡(jiǎn)單,可以規(guī)劃模型從“定性分析”到“定量分析”,從“平面規(guī)劃”向立體規(guī)劃“的轉(zhuǎn)變,確保實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的科學(xué)、精確管理。三維仿真技術(shù)可以明顯提高規(guī)劃設(shè)計(jì)的頻率和次數(shù),讓多次規(guī)劃成為可能,畢竟對(duì)于一個(gè)城市的規(guī)劃來(lái)說(shuō)任何沒(méi)有成稿成形的規(guī)劃都是需要提前進(jìn)行模式規(guī)劃設(shè)計(jì)的,而仿真技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑讓這種想法成為了現(xiàn)實(shí),明顯的提高了規(guī)劃設(shè)計(jì)和審批的效率,讓城市規(guī)劃變得更為科學(xué)。

5 結(jié)論

現(xiàn)代城市規(guī)劃在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中具有重要的作用,如何有效實(shí)現(xiàn)高效、科學(xué)、快速的規(guī)劃設(shè)計(jì)是政府部門(mén)十分關(guān)心的問(wèn)題。在信息技術(shù)快速革新的時(shí)代,要充分抓住計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)和原理,將其充分利用到一些較為復(fù)雜的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中來(lái),發(fā)揮其獨(dú)特的技術(shù)價(jià)值,讓城市規(guī)劃變得更為科學(xué)和準(zhǔn)確。

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