政策建议专栏 | 推进数字化城市设计，探索内外兼修的新方案

导读

2017年11月18日-20日，2017中国城市规划年会在东莞举行，集中探讨了当前城市规划工作中面临的热点、难点问题。会后，各论坛承办方根据专家报告及讨论成果形成了一系列政策建议。为此，中国城市规划学会官微“中国城市规划”推出“政策建议”专栏，陆续推出系列文章，集中传递专家声音，助力城乡规划建设。

本期“政策建议”基于2017中国城市规划年会“推进数字化城市设计的政策建议”学术对话观点提炼，指出面对中国城镇化转型期的发展特点，大力推广数字化城市设计具有突出的意义。对于城市大尺度空间形态而言，数字化城市设计是一种能真正付诸实施的城市设计。

本文字数：3119字

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引言

在当下信息化、数字化、网络化的时代语境中，城市空间的内涵与形态正在发生日新月异的变革，通过传统的城市设计方法对城市空间进行整合和安排变得越来越难。城市设计在数字技术的推动下，应对城市这一复杂巨系统的需求，探索种种可能的变化和变革：城市设计领域从单一空间层面扩展为复杂多元层面；城市设计视野从静态城市空间扩展至动态城市空间。城市设计表现如下趋势。

1.  全尺度

在数字化技术集成的支撑下，可以对大尺度空间进行快速准确的认知，城市设计走向大尺度成为可能。同时快速城市化进程中，城市各片区发展协同、联动，区域间边界模糊，跳出空间界限看待空间成为大势所趋。

2.  精细化

大数据不仅使得城市空间形态的定量分析能够在更高的精度和粒度维度得以实现，也以更深入真实的视角和更宽阔的视野来揭示城市复杂形态背后的动态演化和结构性规律。

3.  人本化

对城市空间形态与真实城市生活和民生问题的关联研究，已成为我国“以人为本”新型城镇化发展过程中急需解决的实践问题，而这些问题已经难以用传统的空间结构模式和静态的空间分析方法来解答。

4.  经验量化

运用数字化技术，将传统学科中的经验，比如空间品质、空间风貌等判断转化成一种量化分析基础上的判断；将定量研究和定性判断结合起来。量化山水、量化历史、量化空间、量化行为。

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现状问题：城市规划编制实施的实效性亟待提升

多重尺度上空间形态的发展引导、控制管理和科学规划设计是当代中国城镇建设普遍面临的新课题。当下被普遍诟病的“千城一面”和“万楼一貌”，以及“奇奇怪怪”（此处泛指城市建设中形态不协调现象），很大程度上是由“自上而下”和“自下而上”两方面原因及其相互矛盾所造成的，即现行的法定城市规划编制和管理体系内的缺位，控规实施中依据经验套路对较大尺度城市区块的“无差别化”的指标设定和管理，致使城市形态整体失控。

城市总体规划无疑已经成为政府制定发展政策、组织城市建设的重要依据，控制性详细规划也在城市各类用地安排和确定建筑设计要点方面具有技术支撑的作用。但是，对于什么是人们在生活活动和感知层面觉得“好的、协调有序的”的城市空间形态，以及城市品质中包含的“文化理性”，如城市的社会文化、历史发展、艺术特色等，始终没有找到科学合理的、可具体操作的、具有普适意义的研究切入途径和技术方法，亟待城市设计予以补缺。

过去的以三维形态效果图和终极蓝图为表现形式的城市设计引发了一定的批评，很多人抱怨城市规划是“纸上画画、墙上挂挂”。究其原因，主要是两个方面的问题没能有效解决：一是规划或者设计编制的科学性和包容性；二是未能很好揭示和把握城市演进发展的特征和规律，导致规划和设计无法有效纳入城市发展的政策架构和管理体系，存在“一管就死，一放就乱”的现象。“一管就死”说明规划编制的专业内容与实际的社会需求和市场活力要求之间存在“水土不服”，不能同向发力。“一放就乱”说明规划编制的基本原则缺乏科学支撑，专业底线不清，导致管理缺乏抓手且人为裁量空间过大。

所以，城市规划和城市设计编制及其实施的实效性是一个迫切需要破解的关键科学问题。城市环境的广延性、城市建设的连续性、管理体制的多样性、具体决策的分散性，决定了城市设计绝不仅仅是专业技术问题，而是应该让专业技术及成果形成学理坚实、底线明晰、包容开放并可持续修正优化的实操依据。时代呼唤一种内外兼修，兼顾城市空间形态“高度、宽度、深度、精度（细节）、温度（人性场所）”的新一代城市设计。 

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 基于人机互动的数字化城市设计的特征

（一）全尺度的设计对象，贯彻城市形态整体性思考

中国城市设计所要应对的对象范围主要涉及范围以平方公里计量的城市形态，其社会需求和数量远远大于中小尺度的、以物质形态建设为特点的局部城市设计。大尺度城市设计所涉范围大致类比成中国法定城市规划体系中的控规编制单元及以上尺度的规划编制单元。通常，对于局部的形态变化和引导控制，专业人员可以根据经验和建筑学知识予以驾驭，这也是基于视觉美学原则的传统城市设计的主要工作内容。但当下中国城市设计常常依托法定规划编制的规模尺度，动辄涉及数平方公里乃至数十平方公里的城市地区，已不是用常规的城市设计概念、原则和技术方法即可轻易掌控，经典城市设计原理对此已然失效。

当城市设计的对象达到全局空间形态的尺度，就必须用新的理论分析方法和技术辨析手段揭示城市空间形态要素系统、建构机理乃至演化规律。数字化城市设计一般需要不同相关领域的专业人员“跨界”集群组织，特别是与各种专业性城市规划编制人员和精通数字运算的专家分工协作完成。近年来，大量总体城市设计的设计范围在数百平方公里以上，已经远远超出传统城市设计的操作范畴，在这些项目实践中，全尺度的设计范畴使得对于城市空间的整体性思考得到很好的贯彻。

（二）数字化的设计方法，带来革新性的城市空间认知与思考方式

数字化实体虚拟是市民与城市建设决策者参与规划设计并与专业人员沟通的常用方式。早期的城市空间数字化是通过CAD、电子图学（CG）和VR、卫星影像、照相测量、GIS等实现的，正是这些技术使得城市景观的视觉数字化与城市信息的整合成为可能。国内外不少城市的规划管理部门已经有了不同精度的三维立体的城市空间信息数据库，为城市建设提供了很好的帮助。在柏林、格拉斯哥、赫尔辛基、洛杉矶等城市，已经在此基础上初步实现了寻路、导览和虚拟旅游等互动式的数字城市功能。谷歌地图中的Panoramio，可以通过人们上传的海量照片，使电脑前的用户拥有身临其境的视觉感受。

越来越多的证据表明，数字技术的日新月异已经使城市设计技术创新成为可能。数字技术深刻改变了我们看待世界物质形态和社会构架的认知和看法，某种意义上是一种全新的世界认知、知识体系和方法建构。例如，基于夜间灯光亮度和密度分布所看到的世界城市化整体图景（比数字表述更加整体直观）、基于交通时间可达性而形成的世界地图（不再是以往仅仅以物理空间及其城市之间的距离为依据），以及根据相关历史信息绘制的数字化历史全息地图（将城市历史信息可视化并进行空间关联）等。

大数据加深并改变了人们对城市形态和空间组织规律性的认识，一定程度上重构了人们心目中对城市形态的理解，其数据库已经成为城市设计全新的成果形式，而且可以直接植入当下以信息电子化为特征的规划管理。数据库成果同时可以通过整体关联联动的方式，实现持续完善的动态更新。

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政策建议：大力推进数字化城市设计

面对中国城镇化转型期的发展特点，大力推广数字化城市设计具有突出的意义。对于城市大尺度空间形态而言，数字化城市设计是一种能真正付诸实施的城市设计，它不仅包含了相对完整、系统和可靠的多源数据的集取、分析、综合、集成职能，还包含了面对设计实施、运维管理、城市可持续发展和必要弹性的物质空间形态建构，可看作新一代的城市设计。

数字化城市设计具有包容发展变化和持续优化纠错的属性。其工作流程通过设置一定值域“容错”进而实现城市的正常运转，同时数字化成果明确了城市形态健康生成和成长的把控底限，摒弃了主观决策的不完备性。

从目前的实践情况看，数字化城市设计既可归属于上位高层次规划，也可与规划共同作用，其基于科学量化的成果特点，使得城市规划管理有了真正比较可信赖的依据。未来通过掌握大数据技术工具，全局整体地把握各种与空间、资源、人的活动等方面的信息及其与城市规划和设计相关的意义，就可能更好地实现城市设计初衷所强调的公平和效率原则。虽然科学并不能完全取代人们体验环境的感受及绿色理念的贯彻，但在此基础上与既有城市设计方法进行校核和融合，城市设计成果的科学性就提升了关键的一步，实现“从数字采集到数字设计，再到数字管理”的跨越。

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