《风景园林》2019-05专题导读 | 风景园林信息技术应用

全文刊登于《风景园林》2019年5期 P8-47

风景园林作为守护自然、传承文化、改善人居、创造美好生活的行业，面对愈发复杂与综合的问题，面对越来越高的社会需求，既有前所未见的发展机遇，也面临前所未有的挑战。把握机遇，应对挑战，风景园林行业须要掌握新的能力，运用科学方法，针对实践对象，发现其特征，认识其现象，阐释其规律；借助新技术手段解析人的心理、行为、健康、审美，并且发展可以量化的测度方法；凝练设计思想，将新技术应用与规划设计的行为和过程深度融合。

新一代信息技术的快速发展为风景园林行业应对自身挑战提供了新的技术支撑，带来了科技赋能风景园林的历史机遇。“新一代信息技术”主要指移动互联网、社交网络、云计算、大数据为特征的第三代信息技术构架。风景园林信息技术应用正展现出快速发展的趋势，其中，大数据的挖掘与应用逐渐成为相关研究的重要方向；高分卫星、无人机航测、激光雷达扫描等新一代感测技术在风景园林规划设计中的应用明显增加；基于物联网的智慧城市、智慧园林、智慧旅游项目逐渐发展；基于云计算构架的风景园林信息模型（LIM）技术为规划设计团队提供新的工具体系；机器学习、人工智能算法面向风景园林对象的应用出现新的发展。风景园林信息技术应用在产学研各个环节中都蕴育着值得期待的强劲发展潜力。

本期专题从不同方面展示信息技术在风景园林领域的应用，反映了该领域研究的前沿进展。希望专题能够为同仁拓展视野，增强信心，在学术研究和行业实践中推动风景园林信息技术应用；也希望风景园林行业通过信息技术应用获得新的能力，直面挑战，把握机遇，取得新的突破。

——本期专题组稿人：清华大学郭湧老师

通往风景园林行业的 BIM 之路——数字化竖向设计教育

著：（瑞士）彼得·派切克 译：黄邓楷

随着全球建造业向数字化全面转型，建筑信息模型（BIM) 的教学将是未来几年风景园林设计与实施的重要主题。介绍了风景园林专业 BIM 的教学方法和数字化竖向设计及其应用在 BIM 场地设计项目中的重要性。数字化竖向设计是实现 BIM 的途径。风景园林教育必须在其教学中讲解 BIM 建模方法和过程。

以数字地面模型为核心元素的智慧造景过程

拉珀斯维尔应用科技大学的学生使用 3D 全球导航卫星系统挖掘机工作（2017 年）

BIM Revit 信息中心平台中具有 Civil 3D 界面（如自然石材、基床、地基等）的 Revit 模型。图中简易的树木模型为结构工程师提供其荷载等重要信息

面向行业实践的风景园林信息模型技术应用体系研究：企业LIM 平台构建

郭湧 胡洁 郑越 尤嘉庆

风景园林信息模型（LIM）需要面向设计实践的体系化应用研究。在此背景下探索硬件、软件、网络、人员相结合的 LIM 技术应用体系构建方法，以形成有效地应用于设计实践的企业 LIM 平台。研究采取基于项目的设计研究方法，历经理论研究阶段、系统规划阶段、分步实施阶段，构建了以 LIM 工作流为核心的风景园林信息模型技术应用体系原型。该体系的构建方法包括开发 Autodesk Civil 3D 和 Revit 等关键软件的企业模板，部署基于雾计算的 LIM 协同设计平台，编制 LIM 平台使用管理手册等。12 项实践项目的验证结果表明：LIM 平台是具有实践意义的行业信息化发展技术路径。

LIM 工作流

基于遥感技术的城市下垫面参数与热环境关系的研究

——以北京市朝阳区为例

李膨利 （巴基斯坦）穆罕默德·阿米尔·西迪基 刘东云 *

城市热岛（UHI）不仅直接关系到城市人居环境质量和居民健康状况，同时还对城市能源消耗、生态系统过程演变、生物物候以及城市经济可持续发展有着深远的影响。以北京市朝阳区 2002—2017 年夏季 4 期Landsat 系列遥感影像为数据，采用大气反演法，对 15 年间朝阳区城市地表温度（LST）时空变化进行分析，发现 15 年间朝阳区城市热岛比例指数上升迅速，热岛效应逐年加剧。进一步研究表明，城市地表温度与归一化植被指数（NDVI）及归一化建筑指数（NDBI）密切相关：地表温度与 NDBI 正相关， NDBI 指数每升高 0.1，地表升温 0.79~2.37°C；与 NDVI 指数负相关， NDVI 指数每提高 0.1，地表降温 0.4~0.77°C。本研究可为城市规划建设与城市绿地营建提供科学具体的参考指导依据，并促进生态可持续发展与人居环境改善。

各年份地表温度等级分布图

城市热岛比例指数变化

各年地表温度与 NDVI 指数散点图及拟合

各年地表温度与 NDBI 指数散点图及拟合

大数据支持下的城市公共空间活力测度研究

刘颂 赖思琪

城市公共空间是人们进行社交活动的开放性场所，其活力的测度研究具有重要意义。人群及其活动是公共空间活力的主体和外在表现，传统的测度方法往往是对空间活力的间接反映。大数据能全面反映人群活动的行为特征和时空规律，从而使真实描述公共空间活力本质成为可能。从反映人群活动的稳定性、聚集性与多样性等 3 个基本特征的视角，提出了以大数据为基础的公共空间活力评价体系和定量计算方法。指出大数据质量及适用性研究、公共空间活力评价及其与物理空间的耦合机制研究应是未来的研究方向。

表 1 时空大数据分类

表 2 基于大数据的公共空间活力评价体系

基于机器学习的风景园林智能化分析应用研究

包瑞清 

机器学习使实现数据的智能化处理及充分利用数据中蕴含的知识与价值成为可能。探索基于机器学习在风景园林领域智能化分析应用的途径，开展 3 个实验。其中 2 个与数据分析研究相关，提出基于调研图像色彩聚类分析的城市色彩印象和基于图像识别技术的景观视觉质量评估与网络应用平台部署实验。最后 1 个实验与数字化设计创作相关，提出用于设计方案遴选的地形生成方法，包括 2 个子项目：应用深度学习生成对抗网络（GAN）的地形生成和建立遮罩、预测未知区域的高程。3 个实验应用到机器学习中分类、聚类和回归 3 个主要方向中的算法以及深度学习的生成对抗网络，对传统的研究问题提出了基于机器学习新的研究方法。因此，在应用机器学习风景园林领域，可以有效地从多源数据中学习相互增强的知识，发现问题，并提出解决问题的新方法。

杭州虎跑调研图像、聚类结果和主题色提取

北京碧云寺调研图像、聚类结果和主题色提取

景观视觉质量评估与网络应用平台部署

基于深度学习 GAN 的地形生成过程

无人机航测在风景园林中的应用研究

韩炜杰 王一岚 郭巍 *

近年来随着民用无人机的普及，无人机开始越来越多地应用于风景园林领域中。但目前大多数应用还停留在基础的航拍层面，对于应用潜力更大的航测层面，在风景园林行业中的应用相对较少，也更鲜为人知，现有研究更多聚焦于具体案例的应用方面，未能对其进行系统的认知和介绍。简要介绍无人机航测与遥感系统的构成及常见传感器类型，通过文献综合、项目实践等方法，系统地整理了国内外无人机航测相关的研究与应用进展，进而总结出无人机航测在风景园林中的应用可分为传统航测、倾斜摄影、多种传感器遥感 3 个方面。最后指出传统航测发展最为成熟，短时间内推广应用的可能性最大；倾斜摄影效率最高；多种传感器遥感未来开发潜力最大。以期对今后无人机在风景园林中的应用与研究有所启发。

数字高程模型

数字地表模型

数字正射影像图

数字线划地图

数字化成果

无人机航测三维实景模型生成过程

20 年的“KLEKs” ——德国基于志愿参与的历史性文化景观要素数据库的建立

著：（德）迈克·施托克曼（德）伊尔可·马绍尔 译：孔洞一

历史性文化景观要素塑造了如今的景观“面孔”。在当前的规划框架下，对其保护和评价工作，也只可能在对其概念足够理解的情况下，借助于数字化手段得以实现。在此背景下，自 1999 年起，在德国开始建立一个基于志愿行为的文化景观要素收集系统——“KLEKs”。其目的：尽可能详细和全覆盖地收集基于 GIS 数据的历史性文化景观要素。目前，这样的系统正在被德国的几个州使用，特别是借助于乡村研究方面的专家和志愿者参与，并在德国几所大学的教学和研究工作的支持下得以推进。通过 KLEKs 系统的时间顺序发展、收集方法、数据库建立，以及用于规划应用的多角度，概述了 KLEKs 系统的发展。

KLEKs 编辑器 2005 版本主界面

表 1 KLEKs 系统发展的时间过程

利用专业 GPS 仪器在田野里收集文化景观数据

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《风景园林》2019-05

风景园林信息技术应用

微信编辑 程秋爽

微信校对 刘玉霞

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