馮文秀

（山西應(yīng)用科技學(xué)院，山西 太原 030062）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)水平和人們生活質(zhì)量水平的不斷提升，為城鎮(zhèn)化發(fā)展提供了新的思路。而智慧城鎮(zhèn)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展的新路徑，利用大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)和云計(jì)算等技術(shù)構(gòu)建智慧城鎮(zhèn)，以特色小鎮(zhèn)開發(fā)帶動(dòng)分散的廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)人群的城鎮(zhèn)化，成為了一種新的發(fā)展模式和方法，也帶動(dòng)了縣鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。清徐葡萄小鎮(zhèn)的建設(shè)，是將其建成太原城鄉(xiāng)統(tǒng)籌示范區(qū)，促進(jìn)太原城鄉(xiāng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，在清徐縣開展示范性的智慧小鎮(zhèn)建設(shè)具有重要的實(shí)踐意義，必須要加強(qiáng)對其智慧化城鎮(zhèn)的建設(shè)，加強(qiáng)對其參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)的研究，為促進(jìn)太原城鎮(zhèn)發(fā)展添磚加瓦。

現(xiàn)如今，城鎮(zhèn)化發(fā)展已經(jīng)與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和理念融合，為城鎮(zhèn)化提供了發(fā)展條件。智慧城鎮(zhèn)作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的方向，建立智慧城鎮(zhèn)成為了必然趨勢。而智慧城鎮(zhèn)的建立必須要符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，符合生態(tài)文明建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的背景下，采用GIS技術(shù)和BIM技術(shù)對當(dāng)?shù)氐木坝^設(shè)計(jì)進(jìn)行研究分析。以清徐智慧葡萄小鎮(zhèn)為例，對智慧小鎮(zhèn)建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境、生態(tài)資源、區(qū)域發(fā)展需要等生態(tài)適宜性進(jìn)行評價(jià)，從而能夠合理、科學(xué)地分配資源，能夠使智慧小鎮(zhèn)更符合當(dāng)?shù)貤l件，而且對其進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)小鎮(zhèn)的發(fā)展，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)利用BIM技術(shù)建立可視化模型，對方案進(jìn)行實(shí)時(shí)性的調(diào)控和修改，分智慧系統(tǒng)、智慧公園、智慧生態(tài)等三個(gè)智慧關(guān)鍵技術(shù)，完成對葡萄小鎮(zhèn)智慧化參數(shù)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，本課題從風(fēng)景園林的角度出發(fā)，將生態(tài)適宜性評價(jià)結(jié)果與清徐智慧小鎮(zhèn)規(guī)劃圖相疊加，通過BIM、GIS技術(shù)參數(shù)化設(shè)計(jì)，提出清徐智慧小鎮(zhèn)建設(shè)策略，以期為清徐縣智慧小鎮(zhèn)的建設(shè)與發(fā)展提供參考。

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，景觀設(shè)計(jì)成為了設(shè)計(jì)研究的熱點(diǎn)，在風(fēng)景園林領(lǐng)域已經(jīng)開始運(yùn)用參數(shù)化設(shè)計(jì)，以參數(shù)化的數(shù)據(jù)為依據(jù)，以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為支撐，使設(shè)計(jì)更加的科學(xué)、合理。在風(fēng)景園林參數(shù)化設(shè)計(jì)研究中，許多大學(xué)已經(jīng)開展了相應(yīng)的研究[1]。例如：清華大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等多個(gè)院校的學(xué)者對參數(shù)化的設(shè)計(jì)方法展開了研究。在設(shè)計(jì)過程中，構(gòu)建了相應(yīng)的參數(shù)化模型，應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件和平臺對城鎮(zhèn)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，而且提出了設(shè)計(jì)評價(jià)模型和設(shè)計(jì)的流程圖解，有利于參數(shù)化設(shè)計(jì)更好地應(yīng)用在景觀設(shè)計(jì)中，促進(jìn)了景觀設(shè)計(jì)的發(fā)展，而且提出了景觀設(shè)計(jì)的數(shù)字設(shè)計(jì)策略。同濟(jì)大學(xué)池志煒等人對景觀設(shè)計(jì)的方案和技術(shù)進(jìn)行研究，提出了景觀布局、景觀規(guī)劃和景觀施工的具體內(nèi)容，而且結(jié)合數(shù)學(xué)矩陣思維對景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，探索參數(shù)化在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法，促進(jìn)了景觀設(shè)計(jì)的發(fā)展。

1.2 國外現(xiàn)狀

參數(shù)化在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，也是國外設(shè)計(jì)研究的熱點(diǎn)。默森·莫斯塔法維和賽羅納杰將參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分解，分解為場地指數(shù)化、敏感系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)城市自我實(shí)現(xiàn)等不同的階段，而且利用數(shù)學(xué)模型方法建立相應(yīng)的思維關(guān)系，構(gòu)建相應(yīng)的關(guān)系系統(tǒng)，將復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)簡單化，從而能夠使參數(shù)化數(shù)據(jù)變得更加簡單。瑞士和美國等學(xué)院研究主要是以參數(shù)化軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與建造，構(gòu)建參數(shù)化設(shè)計(jì)模型，從而能夠更加有效、更加方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次，在參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用方面，以景觀都市主義和參數(shù)化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了“流動(dòng)的花園”。在“流動(dòng)的花園”的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用參數(shù)化技術(shù)將場地的實(shí)際情況轉(zhuǎn)換為實(shí)際的數(shù)據(jù)，運(yùn)用參數(shù)化處理軟件對大量的信息進(jìn)行處理和分析，能夠使景觀設(shè)計(jì)更加地結(jié)合實(shí)際情況，從而能夠使景觀設(shè)計(jì)更加地合理、科學(xué)[2]。

2 BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)

2.1 BIM技術(shù)的參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)是一種數(shù)學(xué)建模技術(shù)，能夠?qū)⒕坝^設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為3D模型，能夠更加直觀地反映出景觀設(shè)計(jì)的效果圖，將設(shè)計(jì)圖可視化。BIM技術(shù)能夠?qū)⒕坝^的設(shè)計(jì)階段、施工階段、維護(hù)階段等進(jìn)行全過程模擬，從而能夠保證景觀設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，能夠?qū)栴}更加直觀地反映出來。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性?？梢暬軌?qū)⒊橄蟮睦碚撧D(zhuǎn)化為實(shí)際模型，BIM技術(shù)能夠?qū)⑹┕ふ麄€(gè)過程可視化，不僅可以用效果圖展示，更重要的是能夠?qū)⒕坝^設(shè)計(jì)的整個(gè)過程都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。協(xié)調(diào)性是指BIM技術(shù)能夠?qū)坝^設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)，不僅能夠協(xié)調(diào)各個(gè)模塊，還能夠?qū)⒉粎f(xié)調(diào)、不符合實(shí)際情況的問題及時(shí)地反映出來[3]。BIM技術(shù)通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)和建模，能夠?qū)⒕坝^設(shè)計(jì)效果圖和場地情況進(jìn)行模擬，更方便景觀設(shè)計(jì)。而且BIM技術(shù)也能夠?qū)坝^設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，使景觀設(shè)計(jì)更加符合設(shè)計(jì)要點(diǎn)和實(shí)際情況。

2.2 GIS技術(shù)的參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)

GIS技術(shù)是以場地空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析法，能夠提供測量場地的實(shí)時(shí)地理信息，是一種動(dòng)態(tài)的地理信息收集和處理技術(shù)。該技術(shù)通過對景觀設(shè)計(jì)場地?cái)?shù)據(jù)的收集，利用計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖形，從而能夠?qū)坝^設(shè)計(jì)的場地進(jìn)行預(yù)覽，也能夠進(jìn)行相應(yīng)的操作和分析。GIS技術(shù)能夠?qū)坝^設(shè)計(jì)場地信息進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、空間分析和決策，能夠?qū)⑷丝?、道路和房屋等?nèi)容顯示出來，是集數(shù)據(jù)收集、分析、處理和顯示為一體的技術(shù)。在景觀設(shè)計(jì)中采用GIS技術(shù)能夠?qū)υO(shè)計(jì)的場地進(jìn)行了解，能夠?qū)龅剡M(jìn)行景觀設(shè)計(jì)模擬，從而能夠更加合理、科學(xué)地設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的景觀[4]。

3 對BIM和GIS技術(shù)參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)的研究

3.1 參數(shù)化因子和權(quán)重分析

（1）權(quán)重分析

景觀設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜且難以評價(jià)的一種設(shè)計(jì)體系，存在著許多不定量的因素，導(dǎo)致許多評價(jià)指標(biāo)存在定性問題，帶有模糊性，對評價(jià)的分析準(zhǔn)確性較低，難以進(jìn)行定量化分析。而對景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的評價(jià)能夠保證設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，能夠保證景觀設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要點(diǎn)，能夠更好地對應(yīng)用BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行評價(jià)。因此，必須要建立相應(yīng)的權(quán)重體系，應(yīng)用權(quán)重體系來提高評價(jià)的準(zhǔn)確性和有效性。對于高BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)必須要建立多層分析指標(biāo)，利用多層分析指標(biāo)對事物的屬性和特性進(jìn)行全方位分析，從而提高分析的準(zhǔn)確性。因此，對于權(quán)重體系的建立采用層次法，根據(jù)事物本身屬性和外部對其屬性的影響進(jìn)行分析，并且根據(jù)事物之間的不同屬性和關(guān)系，將事物轉(zhuǎn)換為多層次、多角度的屬性，從而建立一個(gè)多層次的權(quán)重體系。該體系能夠?qū)⒍ㄐ砸蛩剞D(zhuǎn)換為定性和定量相結(jié)合的形式，從而能夠?qū)υu價(jià)指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的修正，保證評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確、合理。在權(quán)重體系建立過程中，必須要建立判斷矩陣，對權(quán)重進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)，而且必須對權(quán)重矩陣的一致性進(jìn)行相應(yīng)的檢測，從而能夠建立權(quán)重體系。圖1用層次法建立權(quán)重體系，能夠利用判斷矩陣來對景觀設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行相應(yīng)的判斷。

圖1 層次法建立權(quán)重體系

（2）參數(shù)化因子分析

參數(shù)化因子是在進(jìn)行參數(shù)化模型設(shè)計(jì)和建立景觀設(shè)計(jì)模型時(shí)，對模型進(jìn)行的分析方法，從而能夠保證景觀設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。參數(shù)化修改引擎提供的參數(shù)更改技術(shù)使用戶對建筑設(shè)計(jì)或文檔部分作的任何改動(dòng)都可以自動(dòng)地在其他相關(guān)聯(lián)的部分反映出來。參數(shù)化因素也就是通過參數(shù)化對象的活化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的環(huán)境、建筑等訊息通過計(jì)算機(jī)予以合理描述之外，這些信息還可通過資料關(guān)系的定義、資料行為準(zhǔn)則與邏輯條件的建立讓建筑物相關(guān)信息的呈現(xiàn)能更自動(dòng)化地實(shí)時(shí)反應(yīng)實(shí)際的狀況。對參數(shù)化因子進(jìn)行相應(yīng)的處理和分析，能夠使BIM技術(shù)和GIS技術(shù)更好地應(yīng)用在景觀設(shè)計(jì)中。

3.2 對清徐智慧葡萄小鎮(zhèn)的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用

（1）利用BIM和GIS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)科學(xué)化。借助GIS軟件的空間分析技術(shù)，采用AHP層次分析法以及多因素綜合評價(jià)法，構(gòu)建適宜性分析模型，對清徐葡萄區(qū)域進(jìn)行生態(tài)適宜性評價(jià)。利用BIM技術(shù)建立可視化模型，對方案進(jìn)行實(shí)時(shí)性的調(diào)控和修改，分智慧系統(tǒng)（安防、衛(wèi)生、通訊）、智慧葡萄公園、智慧生態(tài)（太陽板、雨水利用）等三個(gè)智慧模塊，完成對智慧小鎮(zhèn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

（2）技術(shù)創(chuàng)新。利用BIM和GIS等參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。結(jié)合cad、sketch up、photoshop等軟件，實(shí)現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)賦值設(shè)計(jì)到參數(shù)化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。

（3）應(yīng)用方面創(chuàng)新。利用BIM等參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)的全過程管理。從傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)到現(xiàn)在利用BIM技術(shù)，嘗試在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全過程管理與評價(jià)。

3.3 建議

（1）景觀設(shè)計(jì)方案必須要具有創(chuàng)意，能夠滿足人們的需求?，F(xiàn)如今，許多景觀設(shè)計(jì)處于發(fā)展階段，按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了使景觀設(shè)計(jì)擁有長足的發(fā)展，必須打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，要用創(chuàng)新的思想來改變景觀設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，采用新型的科學(xué)技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，要考慮設(shè)計(jì)過程中存在的問題并積極解決，讓景觀設(shè)計(jì)得到長足的發(fā)展，也滿足人們的需求。例如：在觀景區(qū)景觀設(shè)計(jì)中，適當(dāng)?shù)卦黾右恍蕵讽?xiàng)目，滿足人們的需求，體驗(yàn)到景觀設(shè)計(jì)的樂趣。

（2）必須提高相應(yīng)人員的設(shè)計(jì)水平，要制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)如今，一些設(shè)計(jì)者的景觀設(shè)計(jì)的形式比較單一，缺乏設(shè)計(jì)特點(diǎn)和生態(tài)特點(diǎn)。因此，要提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平，要對景觀設(shè)計(jì)中存在的問題和解決方法進(jìn)行研究，讓景觀設(shè)計(jì)得到長足的發(fā)展[5]。也要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，我國在這方面的設(shè)計(jì)起步較晚，缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來制約設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該共同探討設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，制定符合我國的景觀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷優(yōu)化，讓標(biāo)準(zhǔn)符合實(shí)際的景觀設(shè)計(jì)，從而讓其得到深遠(yuǎn)的發(fā)展。

（3）必須要重視景觀設(shè)計(jì)的價(jià)值，不要盲目跟從，要采用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)手段來進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用到許多景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，但BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)只停留在軟件應(yīng)用層面，沒有認(rèn)識到BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)的真正價(jià)值和功能。因此，應(yīng)增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的意識，采用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要盲目跟從，必須根據(jù)實(shí)際情況對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，也要和施工人員進(jìn)行設(shè)計(jì)探討，根據(jù)考察結(jié)果和探討結(jié)果來進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓BIM和GIS技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)在景觀設(shè)計(jì)中能夠更好地發(fā)展，發(fā)揮出最大價(jià)值和功能[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，景觀設(shè)計(jì)對加快智慧城鎮(zhèn)化的建設(shè)具有重要的作用。因此，要加強(qiáng)對BIM和GIS等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建參數(shù)化設(shè)計(jì)理念，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)完善景觀設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而能夠促進(jìn)景觀設(shè)計(jì)的發(fā)展，促進(jìn)智慧城鎮(zhèn)化的發(fā)展。