李波，管江霞

（1.寿光市地理信息中心；2.广州城市信息研究所有限公司）

1 引言

2017 年6 月1 日，住建部牵头发布了《城市设计管理办法》，此办法从城市设计的编制、实施、监督、评估等各方面作了要求，明确提出“有条件的地方可以建立城市设计管理辅助决策系统，并将城市设计要求纳入城市规划管理信息平台”[1]。

各地自然资源部门近年来不断探索城市形态控制方法，逐步进入以城市设计引导城市建设，且已对一些重点地区进行了三维建模，但整个城市还缺乏对城市形态和规划方案进行比较评估、展示、汇报的一体化综合应用平台。鉴于此，很多城市为进一步提升城市设计管理水平，实现城市设计成果编制的规范化、管理的智慧化及决策的科学化，期望开展城市空间信息与规划方案的高效集成的多维可视化城市设计管控平台建设，从宏观与微观、定性与定量角度，有效实现设计与管理的有机结合[2]。

2 现状问题

随着城市的发展和社会价值的提升，城市形态越来越受到人们的关注，为塑造舒适、美观、宜人的城市空间环境，满足大众的生活需求，城市空间形态控制则成为当下重点。分析城市设计应用现状，各地现存问题具体如下：

1）城市设计缺乏执行力，无科学化分析手段

目前大多数城市都以控规城市设计作为控制城市形态的主要手段，但控规城市设计只能起到建议作用，不能确保规划落地。同时，在建设方案审核时对于城市设计的管控要求难以核算，缺乏科学的手段落实城市设计管控规则对规划建设方案的约束，不能保证良好的空间环境塑造。

2）城市形态缺乏整体性规划，形态控制要素不明确

各地市以城市设计引导的城市形态控制大多针对一些对景观风貌有要求的重点区域，如历史文化保护区、滨水景观区等，缺乏整体性的规划设计，难以形成有规模的城市风貌形态，给人留下深刻的城市印象[3]。除此之外，对不同层次的城市设计要素也不明确，需要因地制宜的对控制指标的类型、要素进行确定，以增强城市形态的控制力。

3）规划成果与规划管理需求之间存在差异

城市设计的内容涵盖建筑、交通、开放空间、绿化体系、文物保护等系统，各地城市设计成果主要以文本、图册为主，内容查阅繁复，缺乏对城市设计方案实施效果精细快速、直观的展示，反馈周期长，工作效率低。

3 平台设计与实现

3.1 总体架构

平台架构设计采用了层次化设计思想，由基础层、数据层、支撑层、应用层、用户层构成，设计兼顾技术框架和规划业务框架，符合规划信息化和城市设计辅助决策发展的需求（见图1）。

图1 总体框架图

3.2 技术思路

①编制《城市设计编制指引》、《城市设计技术导则》，梳理城市空间品质知识体系，建立城市设计多层级管控与要素间的规则联系。

②基于三维可视化空间量化技术，构建城市人居空间多尺度三维量化分析模型，从宏观尺度分析城市设计标准准则、总体城市设计要素管控体系的应用；从中观尺度分析重点地区城市设计要素管控体系的应用和城市空间开敞度、街道空间比例对景观感受、热岛效应等方面的影响；从微观尺度分析重要地块城市设计要素管控体系的应用，引入BIM 构建微尺度环境模拟分析模型，为城市设计方案评审提供微尺度上的空间优化调整。

③根据业务场景需求，采用二三维一体化和渐进式框架技术，开发多维可视化城市设计管控平台，确立了统一的城市设计数字化入库标准，提升了城市设计审查、报批、决策的直观便捷程度，形成全新的城市设计精细化管控模式与业务流程[4]。

3.3 可视化平台建设

3.3.1 要素数字化管理系统

通过对城市发展一系列指标要素的定量识别，结合形态学分类，识别城市设计一系列设计要素，构造设计要素体系，同时按区域将各设计要素进行识别分类建库，形成城市空间形态的基因库。结合城市设计数字化标准，在三维场景中依据规则生成方案范围、建筑白模、绿地、水系和道路，直观快速获得空间关系[5]。

对城市设计成果要素能够进行方位、体量、色彩上的调整，并实时计算用地指标。系统对更改内容实现图形与属性表双向联动调整，对调整数据可自动更新获取，并进行存储，为用户方案调整带来了极大的便利化。

3.3.2 二三维一张图系统

基于二三维一体化技术，实现对城市空间规划信息的综合查询与统计，包括对不同层次、不同专题下的空间管控信息和城市设计方案进行资源热点定位查询及综合信息统计，展示不同区域与时间中的项目规划状态，实现用户对城市设计方案“图与文”信息的关联查询（见图2）。同时，系统能同步展示上位规划管控信息及同级周边项目信息，实现方案信息的全局掌控。

图2 二三维一体化查询

3.3.3 方案审查与会商桌面

1）规划方案综合审查

提供多种分析评估工具辅助完成规划方案审查，辅助用户从总规、控规、修规三个层面对规划方案的形态控制硬性指标逐条审查，生成审查报告。并提供中观层次的城市形态定量评估模型，对规划方案及其周边进行综合评估，形成分析图表辅助方案合理性决策[6]。

2）三维会商展示

三维会商展示模块主要应用于规划审查业务会议，结合三维场景，采用多屏交互的会议展示模式快速、全面、高逼真的展示规划设计方案信息，使会议人员可以更加直观的了解到规划设计方案的建成效果。同时，灵活实现多方案比选，辅助各级领导从宏观、中观、微观层面对城市规划进行科学决策（见图3）。

图3 多方案对比

3.3.4 城市设计决策桌面

1）城市形态宏观控制

对城市空间结构形态进行宏观控制与把握，实现与总体规划、总体城市设计相衔接，从自然环境格局、城市核心空间结构形态以及城市视觉艺术结构形态三个方面，对城市的整体空间形态进行定位，宏观把握城市的景观风貌、地域特色以及时代风貌。

2）城市形态中观控制

结合分区功能布局和城市特色风貌塑造的要求，从空间形态、开敞空间系统、建筑风貌等方面对城市形态进行控制，对城市天际线及特定视野的整体轮廓和景观效果进行控制，构建生动、优美、富有层次感、韵律感的融入自然山水背景的城市天际线，实现山水与城市整体景观的协调。

3）城市形态微观控制

以三维城市设计为约束条件，将拟报建规划方案的建筑及其他设施的位置、高度、外观、空间形态等要与规划指标比对，对建设项目设计方案的建筑形态与周边环境的关系、规划控制指标的落实情况等进行全方位、立体式审查。

4 结语

多维可视化城市设计管控平台是推动宜居城市建设，营造高品质城市空间与舒适人居环境的重要手段。通过该平台的建设，搭建一个多维可视化的管控平台，实现多维度、全方位、二三维一体地展示城市设计成果，落实城市设计管控，提升城市设计工作效率与决策的科学性。

1）解决城市设计方案审查低效的问题，推进城市设计落实。

根据《城市设计编制指引》、《城市设计技术导则》等城市设计实践成果，构建了与城市规划体系有效衔接的城市设计规则库，在审查桌面中实现了智能层级匹配与关联审查。成果应用于城市重点地区、地块、建设工程三个层级的城市设计审查，推动了城市设计技术导则与相关规定的落实。

2）创新城市设计技术方法，形成城市设计管控业务新模式。

建立面向城市设计的二三维可视化管控平台，将城市设计知识管理纳入城市规划编制、审批、实施的全过程，以技术创新推动城市设计工作模式创新与管理效能提升，形成了城市设计管控业务新模式。新管控模式有效引导了城市开发建设，使得城市设计方案得到较好的落地实施。

3）科学辅助决策，打造高品质城市人居空间

构建了宏观、中观、微观三个尺度全方位的辅助分析模型，为高品质空间设计与舒适人居空间营造提供了决策支持工具，在城市设计方案审查得到了建设性的建议，为城市设计方案的优化做出重要贡献。