參數(shù)化風景園林空間密度研究——以建成環(huán)境為例結(jié)題摘要

風景園林的核心問題在于協(xié)調(diào)人為影響與自然演進的關(guān)系，營造和諧的景觀空間。當前，隨著以量化分析技術(shù)為手段的參數(shù)化研究不斷深入，風景園林科學前沿已由“量化分析”發(fā)展至“動態(tài)模擬”，根據(jù)空間變量進行參數(shù)化空間建構(gòu)已成為學科焦點問題之一。課題以進一步推進風景園林參數(shù)化設(shè)計水平為目標，以參數(shù)化風景園林的耦合理論為指導，以建成環(huán)境為例，針對風景園林空間密度的參數(shù)化理論與方法進行系統(tǒng)研究。課題依托參數(shù)化方法與交互式技術(shù)，進行建成環(huán)境的空間密度解析與量化研究，在分析空間密度及與生態(tài)容量、空間容量之間耦合規(guī)律的基礎(chǔ)上，進行空間形態(tài)、環(huán)境肌理、場所空間的量化評估與三維模擬，建立從二維平面到三維空間的參數(shù)化動態(tài)反饋模型，實現(xiàn)風景園林空間生成機制的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在此基礎(chǔ)上，課題首次準確提出了風景園林學科領(lǐng)域內(nèi)空間密度的科學概念，結(jié)合前沿理論進展與分析，建立了一套風景園林空間密度解析的方法體系，實現(xiàn)了基于耦合理論和參數(shù)化方法探索風景園林空間密度的數(shù)字化方法。課題建立了風景園林空間密度的數(shù)學描述公式，明確提出空間密度12個重要因子，并形成了一套建成環(huán)境空間密度數(shù)字化解析技術(shù)方法。該技術(shù)方法的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：一是最大限度地體現(xiàn)了環(huán)境空間固有的特征，空間密度的影響要素（地質(zhì)、地形、地表褶皺、構(gòu)筑物、植被群落、水文等）均能夠參與評價并得以量化解析，有助于反映空間形態(tài)、環(huán)境肌理、場所空間的基本特征；二是通過聚類分析實現(xiàn)多因子同平臺耦合，真正反映建成環(huán)境空間品質(zhì)的科學特征；三是為空間密度三維解析模型的建立提供更為客觀、準確的參數(shù)體系，為技術(shù)方法向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化提供重要的技術(shù)支持。課題提出了針對風景園林空間密度及其空間建構(gòu)的參數(shù)化研究方法，為景園環(huán)境空間的生成與演進提供了科研分析平臺，其成果對于提高風景園林設(shè)計科技水平具有重要意義。 2100433B

風景園林的核心問題在于協(xié)調(diào)人為影響與自然演進的關(guān)系，營造和諧的景觀空間。當前，隨著以量化分析技術(shù)為手段的參數(shù)化研究不斷深入，風景園林科學前沿已由量化分析發(fā)展至動態(tài)模擬，根據(jù)空間變量進行參數(shù)化空間建構(gòu)已成為學科焦點問題之一。課題以進一步推進風景園林參數(shù)化設(shè)計水平為目標，以參數(shù)化風景園林的耦合理論為指導，以建成環(huán)境為例，針對風景園林空間密度的參數(shù)化理論與方法進行系統(tǒng)研究。課題依托參數(shù)化方法與交互式技術(shù)，進行建成環(huán)境的空間密度解析與量化研究，在分析空間密度及與生態(tài)容量、空間容量之間耦合規(guī)律的基礎(chǔ)上，進行空間形態(tài)、環(huán)境肌理、場所空間的量化評估與三維模擬，建立從二維平面到三維空間的參數(shù)化動態(tài)反饋模型，實現(xiàn)風景園林空間生成機制的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。課題提出了針對風景園林空間密度及其空間建構(gòu)的參數(shù)化研究方法，為景園環(huán)境空間的生成與演進提供了科研分析平臺，其成果對于提高風景園林設(shè)計科技水平具有重要意義。

傳統(tǒng)風景園林重視豎向設(shè)計，并形成相應(yīng)營造法則。如何將數(shù)字技術(shù)引入當代風景園林設(shè)計，進一步提升風景園林整體設(shè)計水準，成為業(yè)界急待解決的問題。本課題依托GIS、CAD、EXCEL等常見平臺，以推進風景園林規(guī)劃設(shè)計科學化為宗旨，建構(gòu)全過程可控、適時動態(tài)反饋的參數(shù)化風景園林設(shè)計方法。課題選取風景園林豎向設(shè)計作為研究對象，通過解析豎向設(shè)計構(gòu)成要素，依托參數(shù)化、交互式等技術(shù)，使用有效、準確的適時量化評測與調(diào)控措施，借助豎向設(shè)計參數(shù)的設(shè)定與變更，統(tǒng)籌分析景觀空間形態(tài)、工程技術(shù)及工程造價等設(shè)計環(huán)節(jié)，即時優(yōu)化豎向設(shè)計過程與方案成果，同步生成可交互反饋的三維模型、工程圖紙、經(jīng)濟技術(shù)指標及工程量等設(shè)計成果。在實現(xiàn)豎向設(shè)計全程可控的同時，極大地提升風景園林設(shè)計效率。本研究結(jié)合實踐進一步驗證參數(shù)化風景園林設(shè)計方法的可操作性，并為參數(shù)化設(shè)計方法的相關(guān)專題研究奠定基礎(chǔ)，其成果對于推進風景園林設(shè)計走向科學化具有重要意義。

豎向是風景園林設(shè)計的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)風景園林豎向設(shè)計方法偏于感性，如何將定量化、數(shù)字化技術(shù)引入當代風景園林設(shè)計，進一步提升風景園林設(shè)計的科學性及整體水平，是風景園林業(yè)界亟待解決的問題。本課題的主要研究內(nèi)容分為五個部分：首先，對風景園林場地進行分析，選取風景園林豎向設(shè)計的影響要素，并對其進行模擬、分析及數(shù)據(jù)化；其次，利用數(shù)字化技術(shù)對場地評價展開研究，厘清了風景園林豎向設(shè)計參數(shù)；再次，對場地進行參數(shù)化建模，構(gòu)建從二維平面到三維空間實時轉(zhuǎn)換、交互反饋、全程可控的數(shù)據(jù)模型；實現(xiàn)風景園林豎向設(shè)計要素的協(xié)同設(shè)計，參數(shù)化模型在不同階段成果同步變化、同步輸出；最后，建構(gòu)風景園林參數(shù)化豎向設(shè)計優(yōu)化體系，各個設(shè)計階段實時反饋與交互。 通過研究，本課題的關(guān)鍵成果如下：（1）搭建了參數(shù)化風景園林豎向設(shè)計平臺，該平臺由硬件及軟件平臺兩部分組成，依托ArcGIS、AutoCAD、Civil3D 等常見軟件，數(shù)據(jù)可在不同平臺間銜接與轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了風景園林豎向設(shè)計信息的定量化、參數(shù)化；（2）構(gòu)建了參數(shù)化風景園林豎向設(shè)計模型，在邏輯模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上通過算法組合生成算法模型，并輸入?yún)?shù)值，利用計算機的運算即生成結(jié)果；（3）實現(xiàn)了風景園林豎向的參數(shù)化協(xié)同設(shè)計，生成基于系統(tǒng)觀念下的多目標豎向設(shè)計方法，建立動態(tài)反饋的風景園林設(shè)計機制；（4）探索了交互式風景園林參數(shù)化豎向設(shè)計，利用數(shù)字地形模型實現(xiàn)各設(shè)計環(huán)節(jié)的交互與反饋，同時設(shè)計成果實時呈現(xiàn)。 本課題緊扣國際風景園林研究前沿，以推進風景園林設(shè)計科學化為要旨，探索了全過程可控、實時動態(tài)反饋的參數(shù)化風景園林豎向設(shè)計方法，極大地提升了風景園林設(shè)計的科學性、精準性與高效性。課題研究緊密結(jié)合實踐，可操作性強，研究成果具有良好的推廣價值。 2100433B

課題基于多元化的技術(shù)，在理論與方法上做了深入的探索，構(gòu)建了“建筑-環(huán)境”的參數(shù)化關(guān)聯(lián)，提煉了參數(shù)指標區(qū)間，建立了風景建筑的尺度量化及綜合調(diào)控體系，為風景建筑的選址、規(guī)模、設(shè)計及研究提供了可參照、可比較、可應(yīng)用的技術(shù)平臺。課題研究的主要內(nèi)容包括確立并構(gòu)建參數(shù)因子群，建立基于知覺體驗與空間耦合的參數(shù)化模型，依托多元技術(shù)支撐平臺，形成針對不同環(huán)境特征的指導性參數(shù)區(qū)間。研究成果既有對傳統(tǒng)風景建筑的數(shù)字化傳承，包括建筑選址及尺度控制數(shù)字化解析；也為風景建筑創(chuàng)作提供參考，特別是針對山地環(huán)境與濱水環(huán)境提出了不同的解析與評價思路，建立了基于空間承載量的風景建筑參數(shù)化指標體系。在針對物質(zhì)空間對象的研究之外，課題還展開了從人的感知角度出發(fā)的技術(shù)探索，包括游線駐點及視線引導、可視域與融合度等；并且進一步考慮了建筑尺度與植物尺度的關(guān)聯(lián)量化研究，構(gòu)建了具有發(fā)展?jié)摿Φ闹参飬?shù)化數(shù)據(jù)庫。課題成果對于傳承文化、提高風景園林設(shè)計科學水平、形成全新的理論視野和基礎(chǔ)研究思路具有重要意義。 2100433B