北规学术月 | 石晓冬：数字科技创新驱动引领规划发展

导读

2023年8月6日至8月7日，北京市城市规划设计研究院以“智见·未来”为主题，成功举办了年度业务交流大会。本文为北京市城市规划设计研究院党委书记、院长石晓冬在大会上以《数字科技创新驱动引领规划发展》为题做的精彩报告。

本文字数：4345字

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石晓冬

正高级工程师，北京市城市规划设计研究院党委书记、院长，北京市规划和自然资源委员会总规划师（兼）

在高质量发展的战略机遇期，如何把握数字科技发展动能，以数字科技构建新范式，以科学范式发展新服务，进而以服务体系提升新效益，是值得深刻思索和回应的重要命题。规划行业及规划从业者需要通过贯通式的思考，审视全局，进而以锐利的洞察力、坚定的意志力、无畏的行动力，加快推动新一轮的行业赋能，驱动规划创新发展。

01

把握新战略、新机遇，构建规划新范式

科技革命引领突破

近现代发展史上的“2次科学革命+4次技术革命”，深刻影响了人类社会与空间形态。尤其是第四次技术革命以来，以全球互联和信息共享为背景、以数字化和智能化为抓手、以学科融合和跨界创新为动能，围绕信息技术、先进制造、新能源、通信、航空航天等核心应用领域，不断涌现新技术，为人类社会进步创造新的条件。面向世界科技前沿、面向高质量发展和人民福祉等重大需求，必须敢于跨越科技边界、积极谋求科技突破、广泛积累科技创新。

产业革命不断深化

据统计，2021年中国数字经济规模已经达到了45.5万亿元，占GDP的39.8%。其中，纯数字经济占16%，数字技术赋能下的传统产业占23.8%。数字经济的飞速发展，使得全领域行业变革的“奇点”加快到来。与此同时，产业革新的浪潮之中，进则淬炼成钢，退则黯然离场。ChatGPT等大模型的兴起，已经挑战着大批传统行业的未来走向。从2017年以来，人工智能的应用率已经翻了一番。在这种情势下，只有掌握数字科技、驾驭数字经济，才是永葆行业青春的不竭源泉。

要素结构革新转变

数据作为继土地、劳动力、资本、技术之后的第五大生产要素，是支撑新时期的经济发展的关键，对于传统要素发挥新的效益，起着“跳板”式的作用。在数据要素的作用下，各类传统生产要素转变成为赋能的新要素——土地的利用产出效率得到提升，劳动力的综合素质得到提高，资本得到合理配置，技术得到快速增值。生产要素的变革，带动各行业的整体数字化转型，让制造、农业、建筑、能源和各类公共服务事业，形成更高效的生产组织方式，带来更强的价值创造能力。对于规划而言，数字技术的赋能，不仅让规划从业者甩开图板，而且可以实现对于城市区域状态的全面认知、对于规划体系的高效管理、基于模型运算的科学决策，以及对于实施过程的精准管控。

新范式——可考量、可验证、可通识

科技革命、产业革命下的规划新范式，是能够有效应对城市复杂性的范式。新范式首先可以使规划人员能够以更精准的方式对城市全域全要素，进行可计量、可监测、可追溯的量化描述，让新时期的规划加快成为重实施、精细化、闭环式的规划，从过去“毕其功于一役”的规划变成全生命周期、陪伴式的规划；其次，从基于规则的决策，转变为实验科学的决策，研究论证的过程变得更加可复制、可检验，在算法的驱动下，从被动的规则执行走向主动的知识发现和知识服务；最后，分析论证结论更加可通识，在科学范式之下，研究分析结论不仅仅适用于城市快速扩张等局限性边界条件，而且适用于城市综合治理背景下的广泛边界条件。进而推动规划向着全时空要素统筹、全发展阶段衔接的更高阶段迈进。

数字科技下的规划新范式

02

开辟新领域、新赛道，发展规划新服务

新领域——三元空间、学科交叉与虚实互动

数字技术驱动下的转型，首先面临的是赛道的转变。规划职业是规划师借助一系列的专业知识与技能，影响和塑造空间使用和发展的活动。而数字技术，将规划师对于空间的理解，从物理维度延展到了“物理空间-社会空间-数字空间”三元互动的智慧空间复合维度——重塑物理空间的组织形态、调整社会空间的干预方式、改变数字空间的交互属性。物理空间与数字空间通过物联网实现万物互联；物理空间与社会空间通过交通网络形成人-地的互联；数字空间与社会空间通过互联网实现人人互联。在三个空间之中，分别通过布设智慧设施、构建智慧平台、提供智慧服务，不断创造智慧化场景。新时期的规划人员必须要深刻理解由三元空间互动带来的新领域、新赛道。

上述三元空间的多元性、多向性，需要多类型综合学科的交叉融合作为支撑。规划学科不断取他山之石，从工程科学、管理科学、空间科学、社会科学等相关学科领域，汲取营养，深化学科理论，创造共性通用技术、原始创新技术、交叉融合技术、工程集成技术，并进而以丰富的应用场域，反哺科学领域和技术领域的原始创新。

随着新三元空间的理念深化，规划师的职业工具也将迎来转变。规划师曾经以图板和画笔作为职业工具。新时期的规划师，可以以万物互联、虚实互动、实时交互的“数字孪生”技术，作为新的职业工具。“数字孪生城市”允许规划师将现实空间映射到虚拟环境中，创造精确的数字副本，开展各类规划方案的试验模拟，从而提高规划决策的效率与精度。

新赛道——加快打造行业赋能知识工具

新赛道上也要有新的竞技、新的规则、新的裁判。新的治理环境，对于规划师队伍的“智库”属性提出了更高的要求。要能够透视现象、把握问题、提出策略，要具有价值判断、综合决策、路径构建的能力。数字技术可以让规划师更深刻地理解时空多元性、复合性，成为未来空间语言的翻译家；更全面地洞察城市规律的复杂性、系统性，成为城市规律的洞见者；更有效地把握城市治理的协同性、多向性，成为治理创新的领航人。

规划师的技术知识体系将不仅仅是标准化的知识体系，而是不断生长的知识图谱。需要考虑如何应对大量的外部变量和内部变量带来的机遇与挑战。规划师不仅要有对规则的解释力和执行力，而且还必须具备高度的应变性，在任何的历史时期、任何的时空场景，都能够施展刚弹结合、软硬兼施的本领，构建系统分析路径、推敲多元分析场景。这也是规划行业能够成为“智库”的核心能力。

数字科技创新驱动下的规划技术图谱

新的技术体系进一步外化为各类工具，通过干预式、修正式、反馈式、博弈式等不同的方式，连接着三个重要的治理领域：体制、空间和社会。这种贯通结构，向上连接着城市永续发展的治理命题，向下连接着百姓的衣、食、住、行的细致需求，从“最初一公里”到“最后一公里”，让规划体系的治理场域更加完整。此外，技术工具也要具有友好的交互性，成为规划师、社会公众、实施主体等，理解治理和参与治理的重要途径。

治理工具连通规划治理场域

新服务——多服务对象、多时空格局、多智库模式

通过新服务体系的建立，发挥出科技价值。首先，服务于多种对象——面向政府提供科学决策的支持；面向行业提供场景共建、行业交互的平台，打通政产学研用一体化的通道；面向公众发挥界面作用，促进公众参与、推进社会公平、加快协同治理。其次，延展规划治理的时空格局，既能放眼全局，在大的尺度上开展区域协同发展规划，又能聚焦个体需求，营造城市生活圈；既能向后研判历史，对于规划实施及时开展体检评估，又能向前谋划未来，以责任规划师等创新制度建立长效机制。再次，形成多智库模式。例如，通过国土空间规划“一张图”，以及实施监督信息系统的建设，不仅做到“把每一寸土地都规划得清清楚楚”，而且也建立起空间嵌套、逐级传导的机制，明确各级实施监督主体，以“一张蓝图绘到底、干到底”的定力，确保规划的整体目标，得到高质量的有序实施，保障规划严肃性与权威性。

国土空间规划“一张图”实施监督信息系统的多模式服务价值

03

塑造新动能、新优势，提升规划新效益

新效益的目标引领

自北京市城市规划设计研究院成立以来，紧密围绕首都发展建设的中心任务，开展规划的编制、研究、评估、维护等技术支持工作，其中包括“开展数字科技规划”的重要职责。通过新服务体系，夯实数字基础设施、强化数字治理能力、打造数字城市场景、完善组织创新建设，建立“感知-认知-推演-决策-监测”的技术链条，全面支撑“编、审、批、督、施、评”的业务场景，支撑北京国土空间规划“三级三类四体系”，提升内部的协同效率、界面的治理效力、和外部的城市效能。上述效率、效力、效能，共同构成新的效益。

数字科技驱动下规划新效益的目标引领

北规院科技创新“四大体系建设”与“六类重点工程”

为了实现上述新效益，必须提升动能与优势。北规院的动能与优势，不仅在于高点政治站位、紧密服务对接，未来还应具有广阔技术视野、纵深科研架构。近年来，北规院深远谋划数字化创新总体方案，坚持以“规划创新”和“科技创新”双轮驱动，统筹推进四大体系建设，聚焦主要创新领域，实施六类重点工程。

北规院数字科技创新实施方案示意图

（1）基础支撑体系。通过重大科技攻关工程，北规院承担了“城市复杂系统模型和平行城市计算理论”等国家重点研发计划项目，应对城市复杂问题，提出城市智能计算的理论与方法，取得了一系列重要突破；在国土空间规划实施监测、智慧城市规划理论方法与体系构建等领域，全面部署科技攻关战略。

开展数据价值提升工程，通过数据汇聚、展示发布、安全服务、资产管理等方面，持续提升数据的服务附加值。以大数据为例，按照日度、月度、季度、年度多个周期滚动更新，一期建设数据量已达10TB级，后续还在不断增加；大数据运算能力达到6个十亿级数据秒级运算；形成丰富的大数据产品，充分响应规划分析需求。

“城市复杂系统模型和平行城市计算理论”研发与大数据服务能力建设

（2）治理能力体系。开展数字技术策源工程，加强原始积累，研发基于人工智能的长时序遥感数据分析，并在2022全球数字经济大会上，发布数字孪生城市操作系统1.0产品，向行业展示了北规院的数字技术自研水平。

数字孪生城市操作系统（DCIOS V1.0）

（3）应用场景体系。一是开展数字平台赋能工程，面向首都功能核心区控规及其三年行动计划、副中心规建管、丽泽商务区数字底座建设等实际需求，提供系统平台支撑。其中，丽泽商务区大数据平台，业已成为北京市新型基础测绘、新型智慧城市、CIM技术等融合实践的样板。

开展数字规则引领工程，长期深耕规划决策支持模型研发，在技术标准体系建设方面持续发力，直接参与或支撑编制十余项技术标准，其中在智慧城市领域、国土空间规划数字化等发布多项国家与地方标准，并开展北京市规划和自然资源领域的标准体系梳理和数据库建设工作。

（4）创新组织体系。推进应用场景共建工程，不断与行业学会、社会企业、科研院校等主动联合、高频互动，搭建规划大数据联合创新实验室（BDR）和数字孪生城市创新实验室（DCI）两个联合实验室，连续七年举办行业顶级“城垣杯”大赛，承办2023年全球数字经济大会“数字孪生城市与数智治理创新”论坛，形成了广泛的社会效应。

新效益——向规划科学要最大效益

再回到规划新效益的命题。数字科技，让规划师拥有了更丰富的数据资源，更便捷的知识发现，更好用的治理工具。这些便利性，让规划师能够更好地参与到首都特大城市治理的实践中，落实“四个中心”、“七有五性”等发展要求，统筹好“都”的职能和“城”的效益。落实总书记的指示，向规划科学要最大效益。

数字科技加速向规划科学要最大效益

结  语

未来已来！外部环境变化的加速度超乎想象，而内部发展逻辑也在悄然发生改变。面向机遇和挑战，要以底线思维、饱和思维、甚至是冗余思维，做出及时的应对，直面动态变化性，直指前沿挑战性。以数字技术提升战略决策能力和操作执行力。愿与业界同仁一道，不断汇集众智众力，拓展资源共享，营造开放生态！

本文来源：cityif

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