陳介山 黨安榮 許懷群

1 引言

1.1 地理設(shè)計(jì)概念起源

地理設(shè)計(jì)（Geo-design）一詞可從廣義與狹義2個(gè)層面進(jìn)行討論?；厮葜恋厍蛏嫌腥祟?lèi)活動(dòng)起始之時(shí)，決定一個(gè)部落的選址、建立一個(gè)遮風(fēng)避雨的構(gòu)筑物、設(shè)置一個(gè)狩獵的策略、開(kāi)辟莊稼田園，這一切活動(dòng)都可被納入地理設(shè)計(jì)的范疇中。地理設(shè)計(jì)是人類(lèi)為適應(yīng)地球上的各種生存環(huán)境，因地制宜改變環(huán)境的一系列活動(dòng)[1-2]?？偟膩?lái)說(shuō)，人類(lèi)在各種不同的環(huán)境條件約束下，為適應(yīng)環(huán)境所產(chǎn)生改變環(huán)境的行為都可歸納為廣義地理設(shè)計(jì)的范疇。

1993年德國(guó)著名空間規(guī)劃學(xué)家昆茲曼（Kunzmann）首次使用地理設(shè)計(jì)一詞討論空間與規(guī)劃的問(wèn)題[3]。直至2008年在美國(guó)加州圣巴巴拉（Santa Barbara）召開(kāi)GIS與設(shè)計(jì)的空間概念專(zhuān)家會(huì)議中（Spatial Concepts in GIS and Design）“Geo-design”一詞被建議作為探討 “GIS”（地理信息系統(tǒng)）與“設(shè)計(jì)”在地理空間尺度中應(yīng)用研究的一個(gè)總稱(chēng)[4]。2010年美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc. 簡(jiǎn)稱(chēng)Esri）地理設(shè)計(jì)峰會(huì)正式宣告地理設(shè)計(jì)時(shí)代的來(lái)臨[5]。地理設(shè)計(jì)是描述數(shù)字空間分析與設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD；BIM；GIS等）及新載體（網(wǎng)際網(wǎng)路；移動(dòng)裝置；多媒體等）與傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)分析技術(shù)方法整合的概念[6]。狹義的地理設(shè)計(jì)，可解釋為數(shù)字空間分析及設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法論進(jìn)行整合應(yīng)用的總稱(chēng)，也是本文主要的研究方向。

1.2 地理信息系統(tǒng)與地理設(shè)計(jì)在規(guī)劃應(yīng)用的發(fā)展

伊恩·麥克哈格（Ian McHarg）在1969年建立的生態(tài)規(guī)劃理論與疊圖分析方法，作為一種常用的多因子環(huán)境分析方法論，確立了現(xiàn)今環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃理論價(jià)值觀與基礎(chǔ)[2-3,7]。麥克哈格的疊圖分析方法也是GIS技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)決策分析中廣泛應(yīng)用的常見(jiàn)方法[1]。GIS一直都將支持規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用，作為技術(shù)平臺(tái)發(fā)展的重要目標(biāo)[4]。GIS也是提供各種空間資料集成與可視化等空間分析應(yīng)用的重要工具，所以GIS在地理學(xué)或規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用之外，也是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的空間問(wèn)題研究工具。但也因?yàn)镚IS的多元應(yīng)用特性，現(xiàn)有的GIS可以支持環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的應(yīng)用，但仍非專(zhuān)門(mén)為環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)需求所打造的工具，在規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用上依舊有所局限。

由于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響沖擊的與日俱增，自然資源開(kāi)采、土地開(kāi)發(fā)、人口增長(zhǎng)等問(wèn)題不斷挑戰(zhàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值觀。例如：土地資源開(kāi)與自然景觀的沖突、全球氣候變遷、生物多樣性的遞減，都是現(xiàn)今環(huán)境規(guī)劃工作領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，提出地理設(shè)計(jì)[8]作為整合GIS與設(shè)計(jì)方法相關(guān)技術(shù)研究的概念總稱(chēng)，地理設(shè)計(jì)將著重“GIS技術(shù)支持設(shè)計(jì)工作時(shí)的草圖工作思維”與“計(jì)算機(jī)擬真運(yùn)算能力提升”兩大范疇，作進(jìn)一步的研究與技術(shù)發(fā)展[4]?？偟膩?lái)說(shuō)，地理設(shè)計(jì)（Geo-Design）是基于GIS技術(shù)與環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)方法整合強(qiáng)化的發(fā)展概念與發(fā)展方向。

1.3 概念性城市規(guī)劃與空間分析技術(shù)應(yīng)用

國(guó)內(nèi)概念性城市規(guī)劃（簡(jiǎn)稱(chēng)概規(guī)）一詞的提出，源自于2001年為補(bǔ)充《廣州市總體規(guī)劃1991-2010》所發(fā)展的規(guī)劃咨詢(xún)研究工作[9]。概規(guī)不同于既有法定規(guī)劃體系，以提出策略性與建議性的內(nèi)容[10]，補(bǔ)充現(xiàn)有法定城市規(guī)劃編制的不足。

概念性城市規(guī)劃發(fā)展至今，涵蓋的項(xiàng)目類(lèi)型多元，概規(guī)的主要工作成果，常作為描繪城市空間物質(zhì)型態(tài)與遠(yuǎn)景發(fā)展的參考依據(jù)。然而快速的城市化現(xiàn)象，導(dǎo)致概規(guī)編制工作無(wú)法擺脫短平快的粗放作業(yè)模式。概規(guī)編制過(guò)程中也常存在有價(jià)值判斷重于經(jīng)驗(yàn)分析的特性。

概規(guī)名詞的提出發(fā)展至今約10年的時(shí)間，已成為一種常見(jiàn)用來(lái)補(bǔ)充現(xiàn)有法定規(guī)劃方案的規(guī)劃編制工作。由于概念性城市規(guī)劃的尺度與課題多元性的特質(zhì)，數(shù)字空間分析技術(shù)時(shí)常作為主要的量化分析工具。本文將以概念性城市規(guī)劃的案例作為地理設(shè)計(jì)應(yīng)用研究的案例主體，使地理設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究有更多元的討論范圍。

2 地理設(shè)計(jì)的應(yīng)用發(fā)展與方法評(píng)析

2.1 地理設(shè)計(jì)在規(guī)劃領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展

地理設(shè)計(jì)的發(fā)展，預(yù)期將現(xiàn)有設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法與數(shù)字技術(shù)進(jìn)一步整合形成新的設(shè)計(jì)方法。這種方法將設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)作與基于地理環(huán)境分析、系統(tǒng)思考和數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的影響分析模擬耦合在一起[11]。因此地理設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀我們可以區(qū)分為“應(yīng)用領(lǐng)域探索”與“應(yīng)用平臺(tái)研發(fā)”兩大方向進(jìn)行討論[12]。地理設(shè)計(jì)的“應(yīng)用領(lǐng)域”目前呈現(xiàn)多學(xué)科交叉與多尺度應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。目前常見(jiàn)的地理設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域可概分為：（1）區(qū)域及城市生態(tài)安全格局研究；（2）空間管制及土地利用規(guī)劃；（3）城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)；（4）海洋生態(tài)保護(hù)及水景觀規(guī)劃；（5）自然及文化遺產(chǎn)保護(hù)等5個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?！皯?yīng)用平臺(tái)的研發(fā)”著重于提升現(xiàn)有GIS技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃工作支持的效率，開(kāi)發(fā)符合設(shè)計(jì)工作快速更迭作業(yè)需求的新應(yīng)用平臺(tái)為目標(biāo)，具體的成果可分為3種類(lèi)型：（1）高效三維建模與制圖系統(tǒng)（CityEngine，ArcSketch等），（2）GIS與CAD技術(shù)整合系 統(tǒng)（ArcCad，SDE CAD Client，ArcGIS for AutoCAD），（3）規(guī)劃方案效益評(píng)估系統(tǒng)（NatureServ的Vista、Orton的CommunitzVis和Criterion Planner的Index、Aecom的 SSIM、What if? 2.0 等）[12-13]。

2.2 地理設(shè)計(jì)在規(guī)劃中的應(yīng)用方法評(píng)析

地理設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景，在于提供一個(gè)能耦合規(guī)劃設(shè)計(jì)方法需求的數(shù)字運(yùn)算平臺(tái)，讓規(guī)劃設(shè)計(jì)的結(jié)果，能更真實(shí)切合地理環(huán)境中的各種發(fā)展需求與限制。地理設(shè)計(jì)的運(yùn)算平臺(tái)發(fā)展將聚焦在：（1）運(yùn)行框架（Operational Framework）；（2）數(shù)據(jù)模型（Data Model）；（3）創(chuàng)建與修改工具（Creation and Modification Tools）；（4）推理引擎（Inference Engines）；（5）可視化工具（Visualization Tools）；（6）地理運(yùn)算工具（Geoprocessing Tools）；（7）成果反饋儀表板（Feedback Displays and Dashboards）；（8）方案情境管理工具（Scenario Management Tools）；（9）多團(tuán)隊(duì)協(xié)作工具（Collaboration Tools）；（10）互操作工具（Interoperability Tools）10項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[1]。這10項(xiàng)技術(shù)可概括出3個(gè)地理設(shè)計(jì)技術(shù)的革新方向：

1 空間尺度與決策風(fēng)險(xiǎn)成本關(guān)系[14]

2 土地利用規(guī)劃優(yōu)化成果反饋系統(tǒng)

（1）彈性高效的規(guī)劃模型創(chuàng)建平臺(tái)

現(xiàn)有GIS中常見(jiàn)的典型建模方法與規(guī)劃設(shè)計(jì)工作思維方式的落差，造成現(xiàn)有的GIS技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)工作執(zhí)行時(shí)無(wú)法深入應(yīng)用的原因之一。因此地理設(shè)計(jì)技術(shù)的提升，將提升現(xiàn)有的數(shù)字建模與數(shù)據(jù)模型整合方法，使數(shù)字空間分析技術(shù)能更好地與城市規(guī)劃的操作方法整合。一如米勒（Miller）提出的：數(shù)據(jù)模型（Data Model），創(chuàng)建與修改工具（Creation and Modification Tools），推理機(jī)（Inference Engines），視覺(jué)化工具（Visualization Tools）等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，都是創(chuàng)建彈性與高效的模型創(chuàng)建平臺(tái)所需關(guān)注的技術(shù)重點(diǎn)。

（2）多情境的成果模擬與即時(shí)反饋機(jī)制

斯坦尼茲（Steinitz）認(rèn)為環(huán)境開(kāi)發(fā)的尺度與風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系如（圖1） ，尺度越大，其所面臨的決策風(fēng)險(xiǎn)成本越高，決策的準(zhǔn)確率越低。因此，城市規(guī)劃師在小尺度的決策問(wèn)題上能較容易地依據(jù)經(jīng)驗(yàn)與直覺(jué)進(jìn)行有效的決策，但是在大尺度的空間決策問(wèn)題上，純粹仰賴(lài)經(jīng)驗(yàn)法的規(guī)劃決策方式將面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，其決策風(fēng)險(xiǎn)就如在賭場(chǎng)進(jìn)行博弈的活動(dòng)[14]。理想的地理設(shè)計(jì)平臺(tái)，需要能讓規(guī)劃師能明確地理解多種情境的規(guī)劃行為可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響與付出的代價(jià)。

與其說(shuō)地理設(shè)計(jì)給出規(guī)劃決策方向的輔助系統(tǒng)，倒不如說(shuō)地理設(shè)計(jì)將發(fā)展為一種能客觀即時(shí)反應(yīng)方案量化狀態(tài)的儀表板，如同米勒提出的成果反饋儀表板（Feedback Displays and Dashboards），情景管理工具（Scenario Management Tools）[1]，儀表板的規(guī)劃支持方式與傳統(tǒng)的規(guī)劃決策系統(tǒng)最大的差異，在于儀表板的反饋系統(tǒng)更著眼于實(shí)時(shí)地呈現(xiàn)不同方案的可能性與代價(jià)，而傳統(tǒng)的規(guī)劃決策系統(tǒng)更多在假設(shè)的模型基礎(chǔ)上給出最佳的決策解答。

（3）多團(tuán)隊(duì)與多學(xué)科整合的決策整合平臺(tái)

現(xiàn)代的城市規(guī)劃工作，是一多學(xué)科的交叉的應(yīng)用科學(xué)。實(shí)際城市規(guī)劃編制工作，時(shí)常面臨多專(zhuān)家或多團(tuán)隊(duì)同時(shí)分工協(xié)作的工作

需求。地理設(shè)計(jì)將被設(shè)定為能提供多方協(xié)同作業(yè)的動(dòng)態(tài)工作平臺(tái)。如同米勒提出的協(xié)作工具（Collaboration Tools）、互操作性工具（Interoperability Tools）便是對(duì)地理設(shè)計(jì)在跨領(lǐng)域與跨平臺(tái)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)整合，所需要發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

3 案例背景與地理設(shè)計(jì)應(yīng)用方法

本研究案例著重于地理設(shè)計(jì)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用方法研究，在技術(shù)面上關(guān)注于地理設(shè)計(jì)技術(shù)中，多情境的成果模擬與即時(shí)反饋機(jī)制的研究，并以無(wú)錫地鐵沿線站點(diǎn)的土地利用概念規(guī)劃方案為例，提煉典型的概念性規(guī)劃工作整合規(guī)劃成果反饋機(jī)制的工作方法研究。

3.1 研究背景現(xiàn)狀與范圍

隨著城市的擴(kuò)張，無(wú)錫市居民出行的需求增加，城市軌道交通建設(shè)的內(nèi)在需求日益增強(qiáng)。為了增強(qiáng)軌道交通線對(duì)城市發(fā)展和升級(jí)的帶動(dòng)作用,同時(shí)改善無(wú)錫交通堵塞、減少交通事故以及節(jié)能減排，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，預(yù)計(jì)于2015年完工的無(wú)錫地鐵1號(hào)線與2號(hào)線就將構(gòu)成南北與東西軸向的“十”字型軌道交通網(wǎng)絡(luò)骨架。在此基礎(chǔ)之上,項(xiàng)目計(jì)劃于2014年動(dòng)工的地鐵3號(hào)線通車(chē)后，將為無(wú)錫西北城區(qū)與東南新區(qū)提供更完善的服務(wù),補(bǔ)足現(xiàn)有東南新區(qū)的交通運(yùn)輸需求，同時(shí)帶動(dòng)新區(qū)的發(fā)展。

3 反饋規(guī)劃方案成果的儀表板(AECOM SSIMTM)

3.2 工作方法與技術(shù)整合關(guān)鍵

地理設(shè)計(jì)應(yīng)用于土地利用規(guī)劃與優(yōu)化的方法由“規(guī)劃核心價(jià)值觀與發(fā)展目標(biāo)定位”及“優(yōu)化分析框架搭建”兩大部分構(gòu)成。這兩部分的工作可細(xì)分為5個(gè)執(zhí)行步驟（圖2）。這5個(gè)執(zhí)行步驟主要嘗試由“規(guī)劃語(yǔ)言的轉(zhuǎn)譯”與“計(jì)算機(jī)支持規(guī)劃決策的角色定位與轉(zhuǎn)變”2方面，討論地理設(shè)計(jì)的核心概念與典型城市規(guī)劃作業(yè)工作方法的整合關(guān)鍵。

（1）規(guī)劃語(yǔ)言與可量化指標(biāo)的轉(zhuǎn)譯：

在規(guī)劃原則與站點(diǎn)發(fā)展定位的前提設(shè)置下，一系列的基礎(chǔ)分析工作確立了方案的核心價(jià)值觀與無(wú)錫3號(hào)線所有站點(diǎn)的發(fā)展目標(biāo)定位。規(guī)劃語(yǔ)言往往是以質(zhì)性的描述方式敘述規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)（如：山水低碳生活中心,綜合金融商務(wù)中心等），將質(zhì)性的描述語(yǔ)言轉(zhuǎn)譯為可量化的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是數(shù)字分析工具能否應(yīng)用于規(guī)劃工作中的關(guān)鍵。本研究中設(shè)計(jì)“規(guī)劃目標(biāo)達(dá)成檢核機(jī)制”作為轉(zhuǎn)譯規(guī)劃語(yǔ)言與量化分析體系的參照標(biāo)準(zhǔn)，作為連結(jié)典型規(guī)劃語(yǔ)意與數(shù)字分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要價(jià)值觀轉(zhuǎn)譯樞紐。

（2）計(jì)算機(jī)支持規(guī)劃決策的角色定位與轉(zhuǎn)變

典型的PSS支持城市規(guī)劃決策工作時(shí)，強(qiáng)調(diào)的是計(jì)算機(jī)扮演決策的“支持角色”。因此，PSS的研究工作強(qiáng)調(diào)規(guī)劃決策模型框架與算法設(shè)計(jì)的合理性等問(wèn)題，但這也使典型的PSS設(shè)計(jì)經(jīng)常面臨數(shù)據(jù)供應(yīng)與技術(shù)普及等推廣瓶頸。不同于既有PSS建立決策模型后仰賴(lài)多種數(shù)據(jù)條件輸入與決策方案輸出的規(guī)劃支持方式，地理設(shè)計(jì)中提出規(guī)劃儀表板的概念，著重于計(jì)算機(jī)由決策的“支持”轉(zhuǎn)化為規(guī)劃決策時(shí)“多元信息整合”的角色轉(zhuǎn)變。規(guī)劃儀表板提供城市規(guī)劃師嘗試比較多種設(shè)計(jì)方案的“代價(jià)”后，由城市規(guī)劃師進(jìn)行綜合判斷給出最后的規(guī)劃決策。依據(jù)規(guī)劃儀表板的設(shè)計(jì)理念，本項(xiàng)目根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)自定義出“規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”作為各站點(diǎn)周邊土地方案優(yōu)化規(guī)劃工作時(shí)的參考依據(jù)。技術(shù)上，借由Excel與規(guī)劃方案建模時(shí)所輸出的成果進(jìn)行集成，嘗試搭建一個(gè)松散集成的規(guī)劃成果儀表板（圖3），提供城市規(guī)劃師執(zhí)行空間布局工作時(shí)的實(shí)時(shí)反饋規(guī)劃成果影響的監(jiān)控工具。

4 地理設(shè)計(jì)概念在項(xiàng)目中的應(yīng)用方法

4.1 建立規(guī)劃目標(biāo)檢驗(yàn)方法

本項(xiàng)目是城市軌道交通沿線站點(diǎn)的土地利用規(guī)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目的規(guī)劃策略依循公共交通導(dǎo)向的發(fā)展模式（Transit-Oriented Development簡(jiǎn)稱(chēng)TOD） ，進(jìn)行無(wú)錫地鐵3號(hào)線周邊站點(diǎn)的土地利用優(yōu)化。本項(xiàng)目經(jīng)由建立規(guī)劃效益評(píng)價(jià)機(jī)制，協(xié)助作為站點(diǎn)優(yōu)化方案過(guò)程中，方案調(diào)整的參照，也作為地理設(shè)計(jì)概念技術(shù)中，成果反饋儀表板概念的實(shí)踐嘗試。本項(xiàng)目中的規(guī)劃目標(biāo)檢驗(yàn)機(jī)制建立于 “確立TOD發(fā)展核心價(jià)值觀”與“TOD規(guī)劃原則量化”這兩項(xiàng)基礎(chǔ)工作之上。

（1）確立TOD發(fā)展的核心價(jià)值觀：

彼得 · 卡爾索爾普（Peter Calthorpe） 提出公共交通導(dǎo)向的發(fā)展模式（Transit Oriented Development，TOD），強(qiáng)調(diào)公共交通與土地利用發(fā)展結(jié)合的方式，改善道路的服務(wù)水平、緩解城市蔓延、土地利用不可持續(xù)的城市發(fā)展等問(wèn)題[15-16]。常見(jiàn)的TOD的發(fā)展策略如同羅伯特 · 賽維羅（Robert Cevero） 所提出的TOD 3D法則密度（Density）、設(shè)計(jì)（Design）、多樣性（Diversity），多強(qiáng)調(diào)運(yùn)用混合式的土地利用規(guī)劃方式，與加強(qiáng)公共交通設(shè)施的服務(wù)密度，提升城市中步行與開(kāi)放空間的服務(wù)機(jī)能，同時(shí)創(chuàng)造更多的就業(yè)與居住機(jī)會(huì)。

本次規(guī)劃目的在于地鐵站點(diǎn)周邊的土地利用方式“優(yōu)化”，并以站點(diǎn)周邊的土地控制性詳細(xì)規(guī)劃方案為參照。在現(xiàn)有方案的基礎(chǔ)下，引入TOD的發(fā)展模式作為方案的“優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)”。項(xiàng)目引述TOD開(kāi)發(fā)理念中的“集約的土地利用”方式與“通達(dá)的交通效能”作為兩大發(fā)展重點(diǎn)，作為優(yōu)化方案時(shí)的操作指引。

（2）TOD規(guī)劃原則量化

4 無(wú)錫三號(hào)線TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)矩陣

5 無(wú)錫三號(hào)線規(guī)劃定位與TOD開(kāi)發(fā)類(lèi)型定位分析圖

表1 四效益表現(xiàn)的具體指標(biāo)因子表

表2 指標(biāo)因子評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(舉例示意)

公共交通導(dǎo)向發(fā)展模式，CTOD（The Center for Transit-Oriented Development）①依據(jù)站點(diǎn)周邊的“職住比”及“交通周轉(zhuǎn)率”，提出評(píng)價(jià)TOD站點(diǎn)的類(lèi)型與發(fā)展效能的量化方法[17]。本研究參考CTOD所提出的TOD站點(diǎn)類(lèi)型與效能評(píng)價(jià)方法，提出無(wú)錫地鐵3號(hào)線TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)矩陣（圖4）。評(píng)價(jià)矩陣中9種不同站點(diǎn)的空間發(fā)展類(lèi)型，將由“容積率”、“交通接駁”、“建筑高度”、“公共設(shè)施配置”、“主導(dǎo)土地利用方式”、“土地利用結(jié)構(gòu)”等8種不同的規(guī)劃策略所定義。不同的站點(diǎn)類(lèi)型將對(duì)應(yīng)不同的發(fā)展特征。“居職比”與“開(kāi)發(fā)密度”成為衡量各站點(diǎn)開(kāi)發(fā)類(lèi)型的主要標(biāo)尺。在沿線站點(diǎn)的發(fā)展定位上，參考原有上位規(guī)劃給定個(gè)站點(diǎn)的發(fā)展目標(biāo)，重新將原有的上位規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)與開(kāi)發(fā)類(lèi)型矩陣進(jìn)行重合（圖5） ，使接下來(lái)的規(guī)劃優(yōu)化方案可以量化的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，并使規(guī)劃的語(yǔ)言可以用量化的方式進(jìn)行描述（例如：在上位規(guī)劃定義的綜合商業(yè)核心區(qū)中的山墩凹站，可落于評(píng)價(jià)矩陣中的TOD B3高密度綜合區(qū)，在規(guī)劃策略上會(huì)是高容積率，與商住混合類(lèi)型的土地利用模式）。

4.2 建立規(guī)劃效益評(píng)價(jià)指標(biāo)

在TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)矩陣的基礎(chǔ)下，不同站點(diǎn)的發(fā)展目標(biāo)都可以對(duì)應(yīng)到專(zhuān)屬的發(fā)展類(lèi)型中。在確立了每個(gè)站點(diǎn)的發(fā)展目標(biāo)后，本項(xiàng)目中依據(jù) “經(jīng)濟(jì)”、“社會(huì)”、“環(huán)境”、“空間”4種指標(biāo)作為指引優(yōu)化站點(diǎn)周邊空間型態(tài)與方案布局的標(biāo)尺，這里簡(jiǎn)稱(chēng)四效益指標(biāo)（表1）。四效益指標(biāo)提供規(guī)劃師在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，反饋不同設(shè)計(jì)方案布局所創(chuàng)造的效益，與TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)共同形成類(lèi)似“規(guī)劃儀表板的功能”。

由于本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)來(lái)源有限，四效益指標(biāo)依據(jù)“土地利用現(xiàn)狀圖”、“控規(guī)土地利用規(guī)劃圖”所取得的數(shù)據(jù)，每種效益挑選兩項(xiàng)具代表性的評(píng)量因子進(jìn)行運(yùn)算與評(píng)分（表2）（圖6）。

4.3 方案優(yōu)化效益反饋輸出機(jī)制

以無(wú)錫新區(qū)站點(diǎn)周邊的土地利用優(yōu)化為案例（圖7），我們以GIS技術(shù)提取現(xiàn)有土地利用，原控規(guī)與優(yōu)化方案中的數(shù)據(jù)作為方案效益反饋機(jī)制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)優(yōu)化方案的“發(fā)展目標(biāo)”與“方案四效益”進(jìn)行評(píng)價(jià)，并逐步優(yōu)化方案。

（1）發(fā)展目標(biāo)反饋評(píng)價(jià)機(jī)制

在發(fā)展目標(biāo)的定位上，我們對(duì)應(yīng)規(guī)劃目標(biāo)檢驗(yàn)指標(biāo)，無(wú)錫新區(qū)站在TOD的開(kāi)發(fā)模式中屬于TODB3高密度綜合區(qū)的開(kāi)發(fā)模式。因此，相較于現(xiàn)有的控規(guī)方案，進(jìn)行方案優(yōu)化時(shí)參考空間布局在發(fā)展目標(biāo)上（圖8）土規(guī)調(diào)整應(yīng)提高居職比與開(kāi)發(fā)密度2項(xiàng)數(shù)值， 通過(guò)規(guī)劃目標(biāo)檢驗(yàn)指標(biāo)的對(duì)比（圖8）我們能清晰的比較同一站點(diǎn)在方案優(yōu)化前后與規(guī)劃目標(biāo)定位的差異。

依據(jù)土地利用現(xiàn)況圖（圖8A） 對(duì)各站點(diǎn)以TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)矩陣進(jìn)行開(kāi)發(fā)類(lèi)型的檢驗(yàn)歸納，大部分站點(diǎn)周邊的呈現(xiàn)開(kāi)發(fā)密度低使用性質(zhì)單一的土地利用現(xiàn)狀，因此多數(shù)站點(diǎn)分布于低密度住宅區(qū)（TODR1）與低密度產(chǎn)業(yè)區(qū)（TODE1）2種類(lèi)型。

6 各站點(diǎn)土地利用優(yōu)化程度評(píng)價(jià)圖

7 無(wú)錫新區(qū)站方案優(yōu)化成果對(duì)照表

依據(jù)現(xiàn)有控規(guī)方案（圖8B） 以TOD開(kāi)發(fā)效能評(píng)價(jià)矩陣對(duì)各站點(diǎn)的控規(guī)方案進(jìn)行開(kāi)發(fā)類(lèi)型的檢驗(yàn)，由于經(jīng)過(guò)一輪控規(guī)的調(diào)整，各站點(diǎn)的土地使用性質(zhì)有呈現(xiàn)較為多元化的分布，但土地的使用密度仍然略顯不足，因此多數(shù)站點(diǎn)類(lèi)型仍落在土地使用強(qiáng)度較低的低密度住宅區(qū)（TODR1）、低密度綜合區(qū)（TODB1）、低密度產(chǎn)業(yè)區(qū)（TODE1）3種類(lèi)型，開(kāi)發(fā)的密度仍不符合集約的TOD土地發(fā)展需求。

依據(jù)不同站點(diǎn)的規(guī)劃定位進(jìn)行方案優(yōu)后（圖8C） ，各站點(diǎn)在土地使用的性質(zhì)上依循控規(guī)的定位，并較現(xiàn)有的土地使用方式呈現(xiàn)出多元發(fā)展的特性，較顯著的是整體的土地開(kāi)發(fā)密度經(jīng)過(guò)方案優(yōu)化后多達(dá)到中級(jí)以上的使用強(qiáng)度。

開(kāi)發(fā)類(lèi)型定位圖作為方案發(fā)展目標(biāo)的優(yōu)化成果反饋工具，顯示出整個(gè)方案優(yōu)化工作在依循各站點(diǎn)不同的發(fā)展定位下，將現(xiàn)有低密度與使用方式單一的土地使用方式，往中高密度與多元使用的開(kāi)發(fā)目標(biāo)進(jìn)行引導(dǎo)，并具體顯示出方案優(yōu)化前后的差異與個(gè)站點(diǎn)在優(yōu)化后的具體發(fā)展類(lèi)型。

（2）方案優(yōu)化效益評(píng)價(jià)機(jī)制

進(jìn)行方案優(yōu)化后，規(guī)劃四效益回饋機(jī)制的運(yùn)用著重于空間布局調(diào)整后，對(duì)整體方案效益提升與修正的變化程度。同樣以無(wú)錫新區(qū)站點(diǎn)周邊的土地利用方案的優(yōu)化為例，在規(guī)劃判斷上，除了增加原有缺乏的住宅類(lèi)型用地，也須增加其他類(lèi)型的商業(yè)與綠地配套，才能有效提高本地塊在四效益上的表現(xiàn)。在不同規(guī)劃目標(biāo)的設(shè)定下，著重的效益發(fā)展方式也會(huì)有所差異，技術(shù)執(zhí)行上調(diào)用GIS的分析功能模塊，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值統(tǒng)計(jì)②，在完成各項(xiàng)指標(biāo)的運(yùn)算操作后，依據(jù)（表2）的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分別針對(duì)四效益指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，圖表（圖7）顯示原始土地利用、現(xiàn)有控規(guī)與優(yōu)化方案3者在4項(xiàng)指標(biāo)效益上的綜合表現(xiàn)。由無(wú)錫新區(qū)站的土地利用優(yōu)化成果及四效益優(yōu)化分析中可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)錫新區(qū)站周邊的土地利用基本上依循原控規(guī)方案的高經(jīng)濟(jì)效益與高環(huán)境效益作為方案優(yōu)化基礎(chǔ)，布局型態(tài)調(diào)整著重于空間效益的優(yōu)化，設(shè)計(jì)手法采用步行網(wǎng)絡(luò)的密度提升及用地容積率優(yōu)化兩種規(guī)劃手法進(jìn)行空間效益的提升。

在規(guī)劃過(guò)程中，藉由規(guī)劃成果的自動(dòng)化評(píng)價(jià)與分析比較成果輸出，將讓方案布局的調(diào)整更科學(xué)化與直觀的顯現(xiàn)?！案咝У姆桨冈u(píng)價(jià)”與“直觀的反饋機(jī)制”，將有效提升規(guī)劃師進(jìn)行方案優(yōu)化方案布局型態(tài)時(shí)進(jìn)行決策判斷的精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

地理設(shè)計(jì)概念的提出，使仰賴(lài)經(jīng)驗(yàn)判斷的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作方法，能進(jìn)一步與數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行整合。地理設(shè)計(jì)的概念不同于現(xiàn)有的數(shù)字規(guī)劃輔助決策技術(shù)，地理設(shè)計(jì)更著重于兼容規(guī)劃設(shè)計(jì)的感性思維與空間分析技術(shù)的理性運(yùn)作。未來(lái)的地理設(shè)計(jì)發(fā)展，將從新定義人腦決策與計(jì)算機(jī)輔助決策支持的角色與定位。就本文案例的操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，未來(lái)地理設(shè)計(jì)概念若要與既有的概念性城市規(guī)劃編制工作進(jìn)行整合，可歸納4項(xiàng)原則：

（1）以科學(xué)發(fā)展觀為基礎(chǔ)的工作方法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)與地理信息科學(xué)的成熟發(fā)展，數(shù)字空間分析方法已成為在城市規(guī)劃工作中被廣泛運(yùn)用的科學(xué)分析方法。地理設(shè)計(jì)的核心理念，是促使數(shù)字空間分析技術(shù)在應(yīng)用于規(guī)劃實(shí)踐工作時(shí)，能在科學(xué)發(fā)展的價(jià)值理念上，進(jìn)一步的與規(guī)劃行為中感性的思考與工作方式尋求更好的兼容方式。

（2）價(jià)值觀與評(píng)價(jià)體系建立

以概念性城市規(guī)劃的編制為例，為因應(yīng)不同的規(guī)劃目標(biāo)需求，不同的規(guī)劃項(xiàng)目也有不同的工作目標(biāo)、工作重點(diǎn)、工作方法。因此地理設(shè)計(jì)的概念，將不在是以單一價(jià)值觀的決策支持模型輔助規(guī)劃決策。地理設(shè)計(jì)應(yīng)能彈性的對(duì)應(yīng)不同的規(guī)劃項(xiàng)目發(fā)展目標(biāo)，提供規(guī)劃者依據(jù)項(xiàng)目需求，自行依據(jù)不同目標(biāo)導(dǎo)向的核心價(jià)值觀及規(guī)劃評(píng)價(jià)體系設(shè)置相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制。

（3）合理與可行的量化評(píng)估模型

現(xiàn)有城市規(guī)劃工作時(shí)常在有限的基礎(chǔ)資料下開(kāi)展規(guī)劃編制工作，這也是造成目前許多空間分析技術(shù)中量化評(píng)估模型無(wú)法妥善運(yùn)用的常見(jiàn)瓶頸。地理設(shè)計(jì)概念下理想的量化評(píng)估模型，應(yīng)該是能適應(yīng)現(xiàn)有常見(jiàn)的數(shù)據(jù)取得條件，或滿(mǎn)足規(guī)劃工作的基本使用需求。而不是打造能解決所有問(wèn)題但難以操作的量化評(píng)估模型。

（4）明確計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃的功能定位

城市規(guī)劃工作的任務(wù)多元，且時(shí)常面臨工作目標(biāo)與深度不同的挑戰(zhàn)。不同的規(guī)劃項(xiàng)目，無(wú)法使用相同的量化評(píng)估體系進(jìn)行方案的評(píng)估。因此，針對(duì)不同類(lèi)型的項(xiàng)目提供案例或指標(biāo)知識(shí)庫(kù)參考，并具備自定義的指標(biāo)評(píng)估系統(tǒng)，將更有機(jī)會(huì)適應(yīng)多元的城市規(guī)劃工作需求。

城市規(guī)劃的課題，經(jīng)常處于尋求相對(duì)正確或多情景的解決解決方案。因此，未來(lái)的地理設(shè)計(jì)與分析技術(shù)，應(yīng)著重于多情境的方案分析比較或方案設(shè)計(jì)效能的即時(shí)修正與反饋機(jī)制開(kāi)發(fā)，如同反饋顯示板（Feedback Displays）與規(guī)劃儀表板（Planning Dashboards）的概念，計(jì)算機(jī)在規(guī)劃決策支持的角色，由規(guī)劃答案的提供者，轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)劃行為代價(jià)的提示者。更進(jìn)一步的的明確了人腦與計(jì)算機(jī)在規(guī)劃工作上的角色分工。

8 無(wú)錫新區(qū)站方案優(yōu)化成果對(duì)照表

致謝：

特別感謝AECOM上海團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)參與無(wú)錫3號(hào)線概念性規(guī)劃的團(tuán)隊(duì)成員，感謝郭潔、趙韻菲、宋宜鴻、李卓璇等人，建構(gòu)本項(xiàng)目的效益分析模型與規(guī)劃優(yōu)化回饋機(jī)制并協(xié)助參與進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析等重要工作。同時(shí)也感謝AECOM Ltd.提供項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行學(xué)術(shù)分享與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)交流。

注釋?zhuān)?/p>

①CTOD 是美國(guó)一個(gè)提供TOD發(fā)展實(shí)踐所需的研究和工具，并整合城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)學(xué)、等多專(zhuān)業(yè)人才的非營(yíng)利機(jī)構(gòu)。

②指標(biāo)計(jì)算模塊運(yùn)算流程：空間連接性:1.建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集（Network Dataset），2.地鐵出口10分鐘的服務(wù)區(qū)域（Service Area），3.轉(zhuǎn)多邊形（Polygon），4.計(jì)算面積；空間緊湊度:1.站點(diǎn)出口緩沖100m（Buffer100m）；2.選擇位緩沖區(qū)內(nèi)的地塊；3.計(jì)算平均FAR；4.再除以站點(diǎn)研究范圍內(nèi)平均FAR；公共設(shè)施完善度:1.公共設(shè)施地塊轉(zhuǎn)為點(diǎn)（Point）；2.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（Network）尋找站點(diǎn)出口的最短路徑；3.計(jì)算時(shí)間，1/時(shí)間+1/時(shí)間……；開(kāi)放空間可達(dá)性:1.開(kāi)放空間緩沖200m（Buffer 200m）；2.回形（Clip）站點(diǎn)研究范圍；3.除以研究范圍總面積。

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