數(shù)字規(guī)劃理念下的村莊規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺初探

摘 要 隨著第四次工業(yè)革命的到來，數(shù)字化信息化已經(jīng)成為新技術(shù)發(fā)展和各行業(yè)創(chuàng)新的主要方向，傳統(tǒng)的規(guī)劃行業(yè)在新技術(shù)快速發(fā)展的背景下亦產(chǎn)生了較大的創(chuàng)新空間。在村莊規(guī)劃中植入數(shù)字規(guī)劃的理念，應用時空大數(shù)據(jù)技術(shù)、空間地理信息平臺、空間三維建模技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建村莊規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺，并貫穿于村莊規(guī)劃編制和決策管理全過程，為鄉(xiāng)村保護、治理、開發(fā)提供實時、高效、準確的規(guī)劃決策和管理平臺。

關(guān)鍵詞 數(shù)字規(guī)劃;村莊規(guī)劃;“CoIM”技術(shù)平臺

中圖分類號：F323.1 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.27.060

2021年2月25日，國家鄉(xiāng)村振興局掛牌成立，同時原扶貧辦摘牌，標志著鄉(xiāng)村振興成為繼扶貧攻堅后的又一國家層面重大鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略。村莊規(guī)劃是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施中，鄉(xiāng)村建設行動和農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的指引，同時也是上位國土空間規(guī)劃能否在鄉(xiāng)村地區(qū)落實落地的基礎(chǔ)支撐[1]。

隨著數(shù)字化信息化技術(shù)的發(fā)展，規(guī)劃技術(shù)將更多地依靠以時空大數(shù)據(jù)技術(shù)、空間地理信息規(guī)劃平臺、空間三維建模技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)為主的數(shù)字規(guī)劃技術(shù)[2]。數(shù)字規(guī)劃技術(shù)應用是為規(guī)劃編制提供定量分析和精準預測的手段，為規(guī)劃實施管理提供更直觀的技術(shù)依據(jù)，為規(guī)劃監(jiān)督反饋提供高效的監(jiān)測手段和評價方法，最終實現(xiàn)規(guī)劃編制的科學化、實施管理的高效化、規(guī)劃決策的智能化[3]。將數(shù)字規(guī)劃的理念融入到鄉(xiāng)村建設和實用性村莊規(guī)劃編制中，探索數(shù)字鄉(xiāng)村規(guī)劃技術(shù)，將會對今后的村莊規(guī)劃工作產(chǎn)生積極意義。

1 村莊規(guī)劃中的數(shù)字規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺

“CIM”是城市信息模型（City Information Modeling）的縮寫，CIM是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)為基礎(chǔ)的城市規(guī)劃管理模型，該技術(shù)模型較為復雜，近年來各地開展的三維實景城市建設探索，即是CIM的現(xiàn)實運用。如果將CIM理論推廣到鄉(xiāng)村，即可定義為鄉(xiāng)村信息模型，以“CoIM”縮寫形式與“CIM”進行區(qū)別。通過植入數(shù)字規(guī)劃理念，形成標準化、精細化的實用性村莊規(guī)劃管理數(shù)字規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺，將會是今后“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃發(fā)展的趨勢[4]。村莊規(guī)劃的數(shù)字規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺由5大平臺組成，如圖1所示。

1.1 時空大數(shù)據(jù)綜合分析平臺

集成整合包括人口、產(chǎn)業(yè)、文化旅游、土壤環(huán)境質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、客運交通數(shù)據(jù)、水體環(huán)境檢測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)，配合不同的數(shù)學模型，進行大數(shù)據(jù)綜合分析，可以幫助規(guī)劃師開展決策[5]。

1.2 依托“3S”技術(shù)的空間規(guī)劃信息平臺

基于“3S”技術(shù)的空間規(guī)劃信息平臺可參與規(guī)劃的數(shù)據(jù)準備（衛(wèi)星影像、遙感影像、DEM高程數(shù)據(jù)、地圖POI數(shù)據(jù)）、前期調(diào)研（現(xiàn)狀調(diào)研的成果整理和基礎(chǔ)地形的分析處理）、規(guī)劃方案編制（用地布局和規(guī)劃選址）和規(guī)劃管理等。

1.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”公眾參與平臺

通過手機APP、通訊軟件群組、集體組織自有網(wǎng)絡平臺，以網(wǎng)絡信箱、問卷調(diào)查、建言獻策等形式組織搭建村莊規(guī)劃的“互聯(lián)網(wǎng)+”公眾參與網(wǎng)絡平臺。

1.4 “空間三維建模”可視化動態(tài)展示平臺

三維建?？勺龅秸鎸嵳宫F(xiàn)規(guī)劃場景，模擬規(guī)劃方案執(zhí)行后的村民生產(chǎn)生活和村莊建設發(fā)展，可以實現(xiàn)規(guī)劃可視化和動態(tài)推演的功能。空間三維建模技術(shù)較多地應用在局部空間三維建模上，利用BIM建筑建模軟件、SketchUP三維立體、Enscape真實場景渲染等軟件集成搭建局部的空間三維建模平臺。

1.5 智能監(jiān)測設備“物聯(lián)網(wǎng)”輔助支撐平臺

基于高清攝像頭、無人機航拍、環(huán)境監(jiān)測站、水文監(jiān)測站等智能設備進行“物聯(lián)網(wǎng)”實時監(jiān)測傳導，根據(jù)智能設備傳導回服務器的實時信息對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行修正和更新，隨時了解規(guī)劃實施情況;還可以利用“物聯(lián)網(wǎng)”智能監(jiān)測設備群的實時數(shù)據(jù)傳導機制建立一系列評價指標體系，對發(fā)展趨勢進行動態(tài)模擬，對存在風險進行預警，并將結(jié)果反饋至規(guī)劃編制管理全流程。

2 村莊規(guī)劃中的數(shù)字規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺應用

從規(guī)劃前期調(diào)研、現(xiàn)狀底圖制作、村莊發(fā)展目標定位、空間布局規(guī)劃、特色風貌保護及規(guī)劃管理6個方面對村莊規(guī)劃的數(shù)字規(guī)劃技術(shù)應用進行梳理[6]，將“CoIM”技術(shù)平臺貫穿應用于村莊規(guī)劃全過程，見圖2。

2.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”前期調(diào)研

村莊規(guī)劃要以適用為主，要接地氣，所以在前期調(diào)研的過程中最重要的是在科學規(guī)劃的前提下盡量收集村民意愿，調(diào)動村民的積極性。采用微信、郵件、視頻連線、集體經(jīng)濟組織官網(wǎng)為媒介進行交流訪談，收集村民意愿和相關(guān)人口、年齡、收入等數(shù)據(jù)，可以大大提高前期調(diào)研效率。

2.2 遙感影像解譯制作現(xiàn)狀底圖

在上位規(guī)劃現(xiàn)狀底圖的基礎(chǔ)上，以《第三次全國國土調(diào)查主要數(shù)據(jù)公報》為基礎(chǔ)，結(jié)合地理國情普查、區(qū)域正射影像等遙感圖像信息開展現(xiàn)狀底圖的細化研究，對村莊規(guī)劃底圖進行技術(shù)轉(zhuǎn)換，形成村莊規(guī)劃現(xiàn)狀“一張圖”。

2.3 時空大數(shù)據(jù)綜合分析確定村莊發(fā)展定位和目標

在規(guī)劃編制時，需要收集大量的有關(guān)鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟、人口及這些信息在三維空間的分布、演變情況等信息[7]。通過時空大數(shù)據(jù)和云計算平臺，可以較全面獲取規(guī)劃所需的相關(guān)信息，節(jié)省了現(xiàn)場調(diào)研和踏勘的時間和精力，極大地提高了工作效率。

2.4 使用地理信息系統(tǒng)進行空間布局規(guī)劃

地理信息系統(tǒng)集成的強大的空間分析功能及對信息的動態(tài)更新管理功能，可以在綜合考慮社會、經(jīng)濟、自然等復雜因素前提下，進行系統(tǒng)分析和模擬，從而使生態(tài)保護修復與綜合整治規(guī)劃、耕地和永久基本農(nóng)田保護規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、住房布局規(guī)劃、道路交通規(guī)劃、基礎(chǔ)設施和公共服務規(guī)劃、村莊安全和防災減災規(guī)劃等內(nèi)容在空間布局上更加具體化。

2.5 三維可視化建模突出特色風貌保護

村莊特色風貌保護包含住宅建筑風貌和傳統(tǒng)歷史景觀風貌等，都屬于村莊規(guī)劃局部的亮點。利用三維可視化建模的方法可以實現(xiàn)規(guī)劃效果的實景渲染和方案的合理性分析，模擬旅游線路和景觀節(jié)點等設施和建筑，從而確定符合本村特色的農(nóng)村住宅風貌和歷史文化及特色風貌保護方案。

3 基于數(shù)字規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺的村莊規(guī)劃決策應用

通過“CoIM”技術(shù)平臺的應用，可以實現(xiàn)村莊規(guī)劃決策的動態(tài)模擬推演，從而可以對比選擇最佳決策方案，為居民點布局、建設用地留白、規(guī)劃道路選線、產(chǎn)業(yè)布局等規(guī)劃決策提供高質(zhì)量技術(shù)支撐。

3.1 關(guān)于居民點布局的決策應用

依托“3S”技術(shù)的空間規(guī)劃信息平臺，將村莊居民點用地數(shù)據(jù)與生態(tài)限制條件數(shù)據(jù)和永久基本農(nóng)田數(shù)據(jù)疊加，分析除生態(tài)限制區(qū)域和農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)域之外村莊居民點在空間上的合理布局，完成居民點搬遷撤并和新建居民點選址布局決策。

3.2 關(guān)于建設用地留白的決策應用

運用“空間三維建?！笨梢暬瘎討B(tài)展示平臺的三維村莊模型，結(jié)合生態(tài)保護和農(nóng)業(yè)空間控制線，綜合考慮村莊近期和遠期發(fā)展重點區(qū)域，從村民居住、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和公共活動用地需求出發(fā)，進行留白用地對比選擇，使留白用地選擇更加直觀、具體、可視化。

3.3 關(guān)于規(guī)劃道路選線的決策應用

運用“3S”技術(shù)的空間規(guī)劃信息平臺和“空間三維建?！笨梢暬瘎討B(tài)展示平臺，結(jié)合坡度、地形因素進行規(guī)劃道路選線。同時，技術(shù)平臺可以初步預判工程建設的土方量，對選線的合理性和經(jīng)濟性提供決策依據(jù)，實現(xiàn)道路工程建設實景模擬，降低成本、避免風險，實現(xiàn)高質(zhì)量的道路選線規(guī)劃決策。

3.4 產(chǎn)業(yè)布局與規(guī)模決策應用

結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”公眾參與平臺和時空大數(shù)據(jù)綜合分析平臺，在利用“互聯(lián)網(wǎng)+”公眾參與平臺對村民意愿進行收集的基礎(chǔ)上，通過對人口分布、公共設施分布和現(xiàn)有路網(wǎng)分布數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)進行綜合建模分析，實現(xiàn)村莊產(chǎn)業(yè)空間分布、生態(tài)擾動等方面的研究，得出相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展用地布局和規(guī)模的最優(yōu)選址和最大規(guī)模，再結(jié)合選址程序即可確定合適的產(chǎn)業(yè)用地。

4 結(jié)論

今后，村莊規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展將更多地體現(xiàn)在數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應用上，且村莊規(guī)劃編制管理的數(shù)字規(guī)劃技術(shù)平臺要完成村莊規(guī)劃管理全過程的覆蓋[8]。村莊規(guī)劃“CoIM”技術(shù)平臺由時空大數(shù)據(jù)技術(shù)、空間地理信息平臺、空間三維建模技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)5個平臺組成。通過植入和應用數(shù)字規(guī)劃的理念，探索建設符合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略要求，同時也能使上位國土空間總體規(guī)劃得以更好實施管理的村莊規(guī)劃”CoIM”技術(shù)平臺，為鄉(xiāng)村保護、治理、開發(fā)提供實時、高效、準確的決策和管理工具。

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（責任編輯：趙中正）

收稿日期：2021-08-20

作者簡介：柴祿（1990—），男，陜西府谷人，碩士，工程師，研究方向為國土空間規(guī)劃和土地資源管理。E-mail：152814181@qq.com。