东南大学教授
中国工程院院士
在北京市规划院建院30周年学术报告会上,东南大学教授、中国工程院院士、中国城市规划协会副理事长王建国作了《基于数字技术的城市景观设计新方法》学术报告。报告以杭州两个项目为案例,阐述了基于数字技术的城市景观设计的新思路和新方法。
【关于城市景观的思考】
美好城市形态的塑造是人类社会一个永恒的主题,而支撑美好城市形态的空间秩序的建立,是极为关键的,即使在全球化和信息化时代仍然如此。在当今中国史无前例的城市化进程中,相当多的城市都不同程度地经历了城市规模的急剧扩张,城市的功能结构、空间环境、街廓肌理乃至社会关系均发生了显著的变化,而所有这些都直接体现在城市的多重尺度、特别是大尺度的空间形态上。城市景观异质化是一个突出的现象,其中急剧增加的高层建筑和大体量建筑对于城市形态的影响尤其具有决定性。
【经典的城市景观设计方法】
很多经典的城市景观是基于建筑学的序列静态景观的视点来判断与设计的,基于这样的一种美学设计观点和整体的技术方法,营造出世界上很多卓越的城市空间,例如希腊的雅典卫城、美国华盛顿的中心区等。同样基于建筑与视野的关系分析,按照经典美学视角设置的设计方法,也创造出很多经典的城市设计案例,包括罗马市政厅和卡比多广场、华盛顿中心区和北京故宫等。
【城市景观设计的新方法】
以往国内外景观风貌的研究,多以静态视点或以线性序列视景为依据。它是伴随时间推移、按照给定的路线、由知识驾驭而展开的观景顺序。而实际上人的观赏行为还有漫游的特征,具有随机和动态的特性,这一问题在传统的景观分析和设计方法中并未解决。在当代城市设计中,常常面对超出人们正常体验认知的大尺度空间范围,仅仅运用常规的静态视点和空间序列方式是有明显局限的。如果将景观分成“景”和“观”二个概念,“景”是相对静止,而“观”则和人的视点、视线、视场和行为密切相关,静态之景和动态之观的关系一直是学界未解的一个重要科学问题。下面将通过我们在杭州完成的西湖和运河两个竞赛获胜案例,来阐述对基于动态随机视点的景观设计新方法的探索。
【西湖东岸城市景观规划——西湖申遗之城市景观提升工程】
西湖空间格局整体上是“三面云山一面城”,其中东岸的城市景观是需要进一步提升的重点。在西湖申遗的背景下,以什么样的措施来提升东岸城市景观成为研究的重点。把西湖作为一个整体来研究,首先就要判断其核心价值,通过对杭州西湖历史演进的研究,将其核心价值凝练为“东方山水的自然典范,千年营筑的人文典范,灵秀婉约的审美典范,公众活动的场所典范”。
西湖的景观是很多学者多年来一直关注的话题,对于西湖沿岸景观多年来也进行了大量的专业研究工作,包括在经典城市景观设计方法下对一些重要的节点进行的研究,比如在西湖十景的一些景点上看东岸景观。但是,西湖景观的重要特点就是其随机动态性,比如泛舟西湖,船在湖上走,视点是游走的,也不是什么可以预设的序列,这就变成了一个动态的概念。
为此,本研究突破常规以静态景观视觉为依据的分析方法,引入GPS技术,着重解决西湖景观随机性视点与城市景观的内在的相关性,将“景”和“观”等量齐观。首先在西湖湖面上利用GPS定点评价技术,将西湖进行网格划分,在各格网的交叉点定位坐标并记录景观,再将上千张照片通过一定的评价原则和内容进行定性评价。将打分结果录入计算机,然后将不同视觉等级的点合并同类项,便可得出关于视觉景观品质的数值曲线。然后在GIS系统中叠合拼接结果,得出湖面看东岸城市景观的综合评价图,即“等视线图”。其中颜色比较深的地方就是比较好的景观,颜色越浅,视觉效果越差。再将“等视线图”与西湖现有的游船线路叠合,同时考虑线路对欣赏西湖十景的相关性,在充分利用现有游船码头的基础上,规划最优的游船线路,即规划游线尽量穿越等视线峰值点、避免峰谷点。最终得出更具针对性改善措施,包括对游船的路线进一步的优化处理、生态浮岛的增加等。
调研过程中还发现,不同空气条件下,可视范围内的不同景观也具有差异性。按人视野范围的可达性和层次规律,将西湖及东岸地区划分为4个景观距离层级:2公里以内、2-3.5公里、3.5-6公里、6公里以上。将空气能见度的圈层叠合基于用地属性因子的高度,确定了杭州西湖东岸可视范围内的建筑高度景观安全格局管控图。根据轮廓线显现分布图和近、中、远景分布图,对城市天际轮廓进行控制。
【京杭大运河杭州段两岸城市景观提升工程】
规划以“河、城、人”三要素及相互关系入手,构建了“河系千年、城纳百工、人观万象”三大研究系统,探讨了京杭大运河的历史特征、城河互动及市民游览行为的关系。
河系千年——运河全系景观体系
河系千年是对大运河杭州段进行综合的价值评价,首先将杭州的运河同世界上已申遗运河进行对比,得出其“开凿最早、里程最长、工程最大、漕运唯一”的四大核心价值。同时把运河沿线的城市GDP和遗产数量进行横向比较,综合判断杭州段在整个运河段的价值,将其定义为“生发之河、开放之河、繁荣之河、风韵之河”。然后对水系进行一个要素的评价,对河道的支岔的情况,从生态学、类型学的角度进行分析,包括弯、汇、汊、港、洲等,在此基础上形成京杭大运河杭州段全息景观图。
城纳百工——城河空间形态系统
对既有建筑进行综合评价,分为重点更新片区、局部改造片区、风貌保留片区,根据八个方面因子对未来的形态发展采用GIS方法进行了基本的预判,对它的土地地价、中心体系、轨道站点、道路交通、景观绿地、生态斑块、水体感知等因子构建未来生态发展强度需求的预测。同时,采取模拟与实测相结合的研究方法,运用Ecotect、Flovent、R-noise软件对于运河沿线的热环境、风环境及声环境进行模拟,形成京杭大运河杭州的综合的物理环境评价图,进一步提出物理环境提升策略和空间形态管制措施。
人观万象——城河空间形态系统
在运河遗产廊道里人的行为和平常是不一样的,基于人、车、船在不同的速度、不同的轨迹、不同的视角观景方式进行了运河观景体系的建构。因此,此次研究在培根提出的“同时运动诸系统”理论基础上,以数字系统构建复合、动态观览模式。对取样点进行分段,利用景观模糊评价法对运河现状进行评价,对运河及其两岸的景观资源进行综合评估,分别从城市轮廓、建筑形态、视觉感受三大层面、九个要素来进行评价打分叠加,并将数据输入GIS系统,由surfaceanalysis生成三维景观视觉评价模型。颜色越深,现状景观视觉评价越好。同时引入了景观视觉关注度E的概念,建立不同运动导向下人对遗产廊道景观视觉评价的多因子定量互动模型,将“景”和“观”联系起来。
基于上述分析,研究提出包括展示运河多元文化、促进产河互动,建构世遗监测体系、保护河城格局、提升公共空间品质、塑造建筑特色、打造绿道网络、激发城市活力、营造运河十景等九大策略。
【结语】
我认为,城市设计一直关注空间形态和整体秩序的建构,包括产生的动因、过程、机理、结果以及作为要素性呈现的密度、高度、尺度和环境场所的人性化营造关系等等。千百年来,尽管城市设计的核心概念未变,但城市设计依托的理论及技术方法却一直是与时俱进的,新一代的城市设计也将以数字技术方法的工具变革为重要的特征。
数字化城市设计,通过与规划关联的数据采集、分析和管理平台,可以有效加强成果的量化的刚性。在此基础上做出的城市设计,必然具备了更好的向权力讲授真理的学理依据和专业性。数字技术加深并改变了人们对城市空间形态建构机理和空间组织规律性的认识,数据库成果也在历史上第一次成为城市设计全新的成果形式,而且可以直接融入到当下以信息电子化为特征的规划管理中,实现持续的动态更新和完善,进而实现“从数字采集、数字处理到数字设计,再从数字设计到数字管理”的城市设计的代际跨越!