18日的大会由象伟宁教授、杨晨助理教授、周向频副教授、吴冰老师、郭湧老师、丁绍刚副教授、蔡凌豪老师、刘悦来老师、李小双老师、Ignacio Lopez Buston老师10位教授学者及青年教师为大家作了精彩演讲。
验证(verification)与证实(validation)并重的景观绩效研究
象伟宁(华东师范大学教授)
我们知道,科学讲究的是验证与证实,未来景观研究将是验证与证实拥抱挑战。
一、什么是景观绩效?
美国景观建筑学基金会的概念是景观绩效首先是关于效应和效率的设计,不仅考虑现在而且考虑了未来,并且假定了目标的合理性即我们的研究能够达到预期的目标。首先它是一种关于效率和效应的设计,然后也是关于现在和未来的更新换代,最后它的目标更是合理的公正的。
二、景观绩效研究目标是什么?
在《Landscape Research》上发表的文章认为,景观绩效研究的是如何回答现实中的问题来为决策为规划提供支持。一个方面是我们做的内容是否达到了我们的想要达到的目的,另一个方面是我们怎样去验证去检测我们已经建成的景观。把上面归结起来,也就是景观绩效研究经济的效率环境的质量和社会的公平。
三、用什么样的方法可以做景观绩效研究?
这里就引入了V&V双向对建成景观进行验证。用证实的方式验证景观绩效的做法是否正确。我们应该将两个V结合起来,证实正确性、验证目的是否达到。证实Vlidation在科学领域是一个非常难以证明的难题。
四、V&V的研究方式是怎样与风景园林设计联系起来的呢?
在我看来21世纪是一个景观修复的世纪。若我们接受这个假定,我们应该反思我们的设计是否达到预期的效果,然后我们是否应该做这些改造设计的事情。西方的法律讲人在被判有罪时都是清白的。人与自然的关系也很类似,大自然都是对的,除非能证明人类的行为是错的。同样的,人类的行为都是错的,除非能证明大自然的都是对的。将数字化和景观定量化结合起来做研究,这在景观的理念上并不是新的东西。最新的发展是一些数据,网上的计算器可以计算需要种多少树、哪种类型的树,制造多少氧气等。
我们要用科学的方法做景观设计。那什么是科学的方法?一个科学的理论至少有三个特点:极其清晰、可被重演、高度抽象,包括后来补充的系统性(由康德补充)、离散性、完整性和可预测性,其中最后两个要求只能在最严谨的科学领域才能有反映。而基于社会学等学科的只能模糊地达到这几条标准。
最后,我也是《Landscape and open scanning》杂志的编辑,希望大家能就这一问题和我一起来探讨也欢迎大家将研究成果来我们杂志社投稿!
基于地理信息系统的遗产景观评价和保护途径
杨晨(同济大学助理教授)
一、数字化遗产景观:趋势与问题
文化遗产景观是自然价值和人文价值累积的结果,不仅包括有形的景观环境,也包括无形的价值信息。它是自然与文化信息的叠加,包括我们传统的认知、情感、人的互动。我国单世界遗产地就有48处。
趋势一:遗产景观保护与评价方法论的转变:由孤立的文物古迹到活态遗产、文化景观的转变;由遗产保存、修复到可接受改变再生的转变;由单一学科向多学科合作、公众参与转变。
趋势二:遗产景观数字化实践:世界遗产要求提交电子文档;《世界遗产公约操作指南》规定GIS为关键技术;中国国家级风景名胜区数字化建设。
问题:目前我们的数字技术在遗产景观领域的应用仍旧受到传统遗产认知的影响,文化景观方法论没有充分体现在数字化遗产景观实践中。较多停留在传统遗产的认知方面。对非遗和无形的遗产没有恰当的关注。大量的无形遗产要素价值无法纳入到遗产景观的日常评价和保护中去。面对这种情况,我们应该研究创新性的信息系统的应用。数字景观现在还停留在对遗产的记录、重演上,比如非常著名的数字敦煌的项目。
二、扬州瘦西湖历史景观遗产数字档案研究及主要成果
将GIS一开始就介入其中。运用Maping将其不同时间段的瘦西湖形态表现出来。之后我们面临的问题就是,瘦西湖历史景观包含了哪些非遗的部分?怎样创建数据库?如何利用数据库表现非遗,用于保护?我们把数据库建立分为了三个层面:
- 景观相关层面
- 历史相关层面
- 精神文化相关层面
数据库设计的核心就是找到与物质空间的联系,应用景观特征理论对每个层级的结构和特征进行详细设计。比如瘦西湖中的景点小金山与古籍、字画之间建立联系。不仅如此,我们还可以和外部数据库建立联系。宏观层面来分析,如果一个景观用不同的媒介和作者来表现的话,是对其非常高的认知。
三、瘦西湖案例对我国遗产景观保护数字化的启示
从割裂到联系,从单一罗列到系统组织,从客观登记到主观表达,从物质景观评价到非物质评价,非物质文化遗产数据库是未来数字遗产景观发展的一个重要方向。GIS数据库可以极大拓展遗产信息的广度和可用性,提高遗产景观评价和保护的科学性和系统性。景观评价不仅仅是对景观定量的评价,还应当包括对景观价值、情感、含义、关联作出定性的考量。数字化仅仅是一种手段,最终要保护的是遗产景观认知的本土化方式。
基于GIS的上海近代公园数据库设计及实现
周向频(同济大学副教授)
在上海还保留着大量的近代园林。因为资料有限,对于近代园林的研究也是困难的。我们可以获得部分的平面图纸和一定的历史图片,我们可以去现场调研,经过改造之后变化的对象。但我的材料仍然是不充分的。因此,在一些研究中,如果狭义的理解是空间背景的话,只能结合设计风格来进行归纳。
近代园林在中国很多城市都留下了痕迹。另外一个维度是国际上,日本近代园林也受到外来因素的影响。日本的公共园林、私有园林同时也受到类似的影响。在欧洲、在美国,早期现代园林也有大量数量存在。尽管在欧洲、美国用近代这个词并不合适。但是在中国,近代有着一定悲情的色彩,负担的历史因素似乎更重。所有有很多问题需要我们去面对。在欧洲,早期现代公园更重要的是创造民主的环境。在我们的近代园林,更多的是去了解和城市的关系。
我的汇报包括了5个方面。主要是关于近代公园数据采集,意义和展望。
上海世博会开幕前,政府对上海一大批公园进行了改造,改造更多针对设施和环境的改造。后来越来越意识到,改造需要对文化内涵和历史的理解。尤其是对于大规模改造,很多专家有不同的意见,即使是对公众,熟悉的公园被改造也会感到不适应。
早期的中山公园在各个时期,经过了不同的改造。近代公园更多是对价值的发现。原来更多是研究如何中西融合,是混杂,还是如何拼贴。但是如果将公园和当时的城市发展和社会发展相结合起来研究的话,才会发现公园的价值。
上海的近代公园主要分为:租界公园、经营性私园(类似于我们后来的主题公园)、政府建设的公园等。研究建立的信息资料和基础是重要的。受到上海公园管理处的委托,同济大学开始负责建立历史公园数据库。也为未来我们的历史研究提供平台。
首先,是数据的采集。很多公园面貌发生了变化。除了空间的变化,还包括使用行为的变化。比如五六十年代,公园是集会的场所。当然,公园的用途发生变化是必然的。植物在生长同时周边的需求也发生了变化。现在,很多改造是必须的。不仅仅是为了历史园林的保护。在这个过程中,如何保护历史价值?到底公众可接受的改变程度有多大?值得我们研究。
其次,是数据的内容。数据采集包括历史资料和现场的获取。除了测绘,公园即时的变化,比如人流、时间方式,也应该是数据库的重要组成。数据库体系构建方面,包括标准层,服务层,管理层,数据层和应用层。数据库在一定程度上是需要对公众开放的,不仅是社区参与的管理层面,还包括对公众的教育。
空间方面,我们尝试了二维和三维两种类型。还包括了两个尺度,市域尺度和园域尺度。市域尺度是各个时期园林的分布。还有一个尺度是公园和周边城市这一个尺度。比如公园周围道路、用地的变化。研究不仅局限于园域尺度,还要关注公园与周边城市的互动。
最后是关于实现的意义。现在研究越来越趋向于定性和定量的结合,规划设计也越来越需要依据。在研究方面的应用,包括源流谱系梳理,包括上海某个园林和海外某城市公园的关系。还为时空演变模拟。对保护管理、改造提供基础。对于公众的认识也会有一定的提高。
Emergent Urban Natures-Digital Landscape Architecture
Ignacio Lopez Buston、Mary Polites Logon(罗昂公司、同济大学)
现在,人们已经越来越意识到气候变暖。飓风也是气候变暖的结果之一。未来,这些影响将会更大。这里展示了印第安纳州的生态足迹。这是我们看到的城市景象,城市十分拥堵。简单介绍一下我们为什么关注城市中的自然,因为城市中的自然可以提供诸多好处,比如曼哈顿的中央公园,再如霍华德的田园城市,以及哥本哈根的手指规划都是对城市中自然的关注。
ICT数据包括对数据的首席,包括各种对水、交通的模拟。在数据收集方面,我们考虑使用者的使用。比如收集与生活紧密相关的天气、周边餐饮设施等数据,热岛效应图。ICT可以为人们提供更多的数据。现在问题在于,我们发展如何将ICT技术城市绿色空间的设计中。
我们将和Open street map合作,第一个项目是上海。我们对水体进行了制图。我们做的第一个情景分时是城市中的Nature Desert。我们以公园周围5分钟步行距离为公园的可达范围,然后就可以找到城市中的自然沙漠区域。我们对1千8百万平米的城市绿色空间进行了模拟,可以发现一些处于孤岛中的公园。
第二个情景,是寻找城市中适合跑步的路线。公园越大,越能成为跑步者的最终目的地。此外,人们的跑步路线会倾向于选择经过一些公园。我们制定了很简单的规则,就可以找到在不同阈值下的城市跑步路线网。
基于这两个情景研究,我们将进行一些评价。对于好的城市中的绿色空间,首先要有合适的大小,好的连接度,合理的空间多样性,视觉上以及实际上的可达性等。对每一项指标,我们都进行了评价。我们最后落到了街区这个尺度,来看到底有多少个街区可以享用到这些绿色空间。
结论:我们可以统计各个城市的绿化率,对比世界其他大城市的绿化率,上海在其中是很低的,未来上海需要更多的绿色空间。
生态规划体系与数字景观实践
吴冰(哈尔滨工业大学)
一、第一部分,生态规划体系概述
传统的城市规划是GDP导向规划,是根据经济发展需求来制定规划。运用的是从苏联继承过来的人口计算模式,这种计算方法与现在的发展有一些不适应。我们提出的想法是用环境规划和生态基础设施作为条件,把产业与经济规划作为需求,最后落到土地利用规划上。
现在基于生态这个概念,在我国是多个部委在管理的,包括发改委、国土部和住建部,其他还有林业局、环保部等等。所以说,必须找到生态在各个部委中的交集。我们提出了一个生态规划体系。生态导向的可持续发展规划模型包括生态规划和法定规划两个部分。生态规划包括对生态安全格局的单因子和综合分析,得到生态红线。另外从生态承载力方面得到资源环境承载力,最后落到法定规划以及各种指标。与现在环保系统提出的环境总规的内在是一致的。但我们提出的体系更有针对性。
从尺度角度,包括宏观尺度包括国土、区域区域,中观尺度包括市域范围,微观尺度包括社区范围。而介于中观尺度和微观尺度之间的还有主城区尺度。从中我们可以看出,生态规划尺度与复杂程度是负相关关系。尺度越小,划分越小。不同尺度涉及到的数据量也不同,在宏观尺度时,是大数据、海量数据的概念。我们对成渝的景观安全格局进行了研究,并和多个国外地区进行了对比。在成渝地区,生态斑块聚集指标是97,而其他经济发达的国家地区大多在80左右。因此,我们的生态斑块的聚集程度还是有优势的。
二、第二部分,基于LM的市域生态网络构建
传统的最小耗费路径规划方法低效,不适宜运用在大尺度生态网络规划中,且计算出的廊道宽度不具有生产属性。技术方法主要运用GIA方法LIM方法技术相结合。我们用GIA确定廊道斑块,用LIM对潜在的廊道进行分析。在大尺度的斑块下确定了廊道,对小尺度的绿地斑块的设置位置有所指导。主要斑块面积不小于10平方公里。次要斑块不小于1平方公里。主枢纽和廊道体系,使规划生态网络覆盖面更广、更系统。
风景园林信息模型语义信息框架构建的技术路线
郭湧(北京清华同衡规划设计研究院风景园林研究中心)
郭湧博士的发言从LIM语义信息研究现状的存在问题出发,详细介绍了国内外LIM语义信息框架的既有研究。基于此现状,发言提出了3种实现信息框架建立的方法,以期促进新一代信息技术在风景园林方面的应用。
一、LIM语义信息研究的背景与问题:风景园林信息模型的内涵不清
建筑信息模型(简称BIM)作为新一代信息技术,将图元与语义信息相结合形成信息模型,作为新一代信息技术引发了设计、建造行业的技术革新。因此,将BIM技术向风景园林专业拓展,适时发展风景园林信息模型(简称LIM)符合技术发展的内在规律。LIM模型和传统建模方式相比其构建基于实践对象的分解,把对象分解为不同的构件,构件也不再是几何模型;信息构件的分解、附加,形成不同的功能,形成智能化的操控,实现数字化的表达方式,在建筑信息模型的运用中已经相对成熟,在土木工程中这种划分也较为清晰,但在风景观林中这种分解还不是清晰的,背后的框架是什么还是研究重点。
二、LIM语义信息框架的既有研究:缺乏以全生命周期为导向的LIM语义研究
在九十年代末期,Danahy和Wright开始将反映园林内涵的GIS与CAD进行整合形成LIM的原型;此后Ervin教授提出了包括地形、水体、建筑、植被、动物氛围在内的景观数字模型构建6要素;Schmid将景观的可视化作为辅助决策的技术手段;Lange教授基于数字的可视化和区域变化模拟基础上把硬件设备、人的参与、全球气候变化带入框架,提出风景园林里面植被作为信息模型另一要素;Gill构建的LIM语义结构实现了数字化模型的实时互动等等发展;因此,信息模型并不是从零起步的创造,而是逐步的发展传承,包括数字可视化和综合公众参与等,只是仍没有形成统一完善系统。
而我国学者在20世纪80年代末期也走在数字化应用的世界前沿,刘滨谊利用计算机技术、航测和遥感技术构建数字化模型,评价风景旷奥度;赵涛提出了风景园林综合信息系统的构想,展望了信息技术应用于各种风景园林项目的可能性等等研究。但我国学者相关研究的总体特点为研究开展时间早,起步水平较高,但在随后的发展中,对数字景观领域的追踪和持续研究不足;在2010年前后BIM技术则在国内开始快速发展,这一趋势带动了风景园林领域相关研究的兴起。
三、LIM语义信息框架构建的技术路线初探
基于可持续性评估体系构建LIM语义框架,可望通过3个方面的研究实现。
- 第一是对可持续性评估体系的分析与整合;
- 第二是对现有本地化条件的调查与归纳;
- 第三是对相关BIM数字化平台的语义框架分析。
研究中的关键问题是如何分析可持续性评估体系,并从中总结出LIM语义框架的基础结构,而解决该问题需从三方面出发展开研究工作:
- 首先要全面收集不同国家现有可持续性评估体系,深入分析、比较并提取共性要素。
- 第二,从本地化的实际需求出发,研究案例,为数字化建模提供依据,进而对LIM框架的基础结构进行补充完善。
- 第三,从BIM信息模型语义定义出发,将经过完善的LIM语义框架与数字化应用平台相关联。
感性与理性之融合—–视频分析技术至于江南园林驻点研究的思考
丁绍刚(南京农业大学副教授)
丁绍刚教授在发言中从课题的缘起出发,详细介绍了课题的研究方法,通过对驻点假说的验证及对监测到的数据的分析继而得出了初步结论,并对后续研究提供了宝贵经验与坚实基础。
一、缘起
1. 西方园林的启示:与东方人立足于直观感受的感性思维不同,西方人倾向用科学的“数理化”方式探究未知,即便是对美的认识也依托“数”的联系。
2. 日本园林的启示:东京农业大学进士五十八教授的研究成果。
3. 我国古建量化的启示:《营造法原》
二、方法
1. 步骤:
- 提出驻点假说;
- 留园“园”空间驻点的理论推导;
- 留园“园”空间驻点现场观测理论驻点;
- 驻点游人视频数据采集分析,验证驻点存在;
- 分析驻点人数分布规律,为等级划分提供依据;
- 测量驻点间距离并分析其内在规律性。
2. 内容:
- 驻点验证;
- 内在规律分析;
- 提取适宜用于当代风景园林数据;
- 实践应用并检验
三、验证
1. 提出假说
- 驻点存在,且在园林中分布密集;
- 驻点之间存在等级,等级越高,空间吸引力越大,游客在此驻足的可能性越高;
- 驻点分布存在规律,越靠近主景,驻点越密集。
2. 理论推导
- 矢量化平面图:对对象空间的平面图,通过图纸扫描,运用矢量化软件获取园林空间路径的初步矢量化数据。
- 空间路径:将研究范围内的路径空间细分为建筑通道路径和连廊路径、户外游园路径三类.
- 理论推导:从理论层面推断驻点存在的可能位置和表现形式:空间的转换处、休憩与观景点、路径曲率陡变处、漏窗处、其他特殊空间转换处。
3. 理论修正
在理论推导的基础上,对理论驻点进行长时间、多时段的现场监测和判断,查漏补缺,得出修正后的理论驻点分布,也是最终观测实施点。
4. 科学验证
根据各驻点的游人分布密度与全园游人平均密度的比较,并通过计算各驻点的比较系数,验证留园“园”空间驻点的存在。
四、初步结论
中国园林是理性与感性碰撞而成的果实,片面强调理性或感性层面都难以客观把握中国传统园林的实质,更无法传承中华园林的精华;中国园林研究需要新的思维,需要新的技术引进,更需要新的探索。
风景园林数字实践
蔡凌豪(北京林业大学)
来自北京林业大学的蔡凌豪老师学科背景复杂,本科学习景观专业,硕士毕业于清华美院,博士阶段进行规划研究,因此掌握的学科知识庞杂,且实践多、新潮,多与景观参数化有关。蔡老师从实践中得出经验,认为当今风景园林参数化与建筑和景观领域比较起来较为低端化。因此蔡老师整理出数字技术在风景园林规划设计中的应用价值和概念谱系,并以北京林业大学学研中心景观为例。论述了日照、光合有效辐射及风环境分析,并对使用的软件进行了简单的介绍。
蔡凌豪老师将数字化设计进行了归类和流程图图解,认为应将将REVIT和其他软件进行合作,如果没有一个统一的平台,数据交换的表达输出会比较困难。
接着蔡凌豪老师列举了北京林业大学学研中心下沉庭院的方案,方案的核心主题为溪山行旅,主题起因于北京林业大学的校训“知山知水树木树人”,较为直白,却与溪山行旅图的在自然中求索精神相符。因为涉及场地小,所以数字化能够很容易介入之中,包括:日照、光合有效辐射分析(PAR)及风环境、结构有限元分析(FEA)、流体力学分析(GFD)、参数化设计及动态景观。
1. 日照、光合有效辐射分析(PAR)及风环境
所使用到的主要有三个软件:VASARI 、Ecotect、和Phoenics,在对建筑群进行光合有效分析后,可以得出适合种耐阴植物的范围。
2. 结构有限元分析(FEA)
使用到的软件主要是solidworks,使用缘由是z型坐凳,根据结构力学恐怕会变形,于是利用软件分析站满人后的变形值,变形最大处1.4mm,在材料的可承载的变形范围内,说服了甲方。而,未料到情侣的坐凳方式,后来在坐凳底下加了钢的延伸。
3. 流体力学分析(GFD)
通过对水台阶进行模拟,模拟出水流的流速和体积。
4. 参数化设计
使用到的软件只要是Rhino和Grasshopper。北京林业大学学研外围有一圈金属围栏,每一根都不尽相同,一起组成了山的图像。共有1280根围杆,通过用犀牛进行设计建模,只画了平面定位图,最终输出为excel表格。工厂无需知道最终形状,通过excel表格进行加工,最终只需要到现场安装即可。
5. 动态景观
学研中心庭院有块玻璃板,可根据pm2.5的数值大小变化颜色,玻璃板内采用了激光内雕技术,雕刻有植物名称形状。其中的防水的数控灯管是蔡凌豪自己制作。pm2.5的传感器,是动态景观的核心部件,用3d打印机打出。
关于动态景观的第二个例子,是北京林业大学正在设计施工中的另一块开放空间的。场地水池内有8个隐藏感应点,需要八名同学同时触碰才能引起水景,正是建立起了将景观与人与人间交往的联系。
蔡老师演讲生动幽默,场地设计的完成度高,赢得了现场的热烈掌声。
比特时代的数字景观教学
刘悦来(同济大学)
同济大学的刘悦来老师的演讲从自己的经历说起,提出比特时代对专业教学而言绝不仅仅是掌握数字技术,而应从专业较强的社会实践性角度出发,以同济大学数字景观模拟技术相关课程为例,探讨教学思路。
比特之城,由MIT建筑学院前院长威廉米切尔提出,认为数字化信息时代网络将由表及里影响我们生活的体验,现代时空的社交每时每刻都在影响着我们。因此课程设置,应能获取到大量信息。2012数字景观模拟设计课程,紧扣专业实践,教学的课时安排从已往以软件学习为主到教师提供基础数据,在课堂上进行讨论。教学思维转变,引导大家自主学习。
教学环节中,注意培养学生应对大而繁杂的信息社会的思维能力,数据采集和分析引导学生自己获得。教学环节教师提供思路,让学生自主学习。技术层面上,学生要运用软件进行基础数据的处理和制作,然后将处理后的数据统一在skyline软件中合成、展示、分析和输出,在过程中提过软件综合应用能力。小组建模时,可以通过局域网和其他小组共享成果,形成完整的三维景观模型,也可以将作品发布到网上。
数字时代需要我们包容对待新生事物,既不跟风盲从,也不唯技术论,更不在工具的努力,而是从风景园林艺术的规律出发,借力数字技术促进学科发展。
数字技术助力“应用型”风景园林专业人才培养
李小双(上海应用技术学院)
发言从教学现状的分析、教学改革、教学改革面临的新问题与应对措施、和发展与展望四个方面详细介绍了上海应用技术学院风景园林本科教学体系。学院以培养应用型人才为目标,尝试将数字化方法融入景观教学中,形成了独具特色的数字化景观教学体系。
一、上海应用技术学院风景园林专业课程分析
学分设置和课程安排分析:
- 课程体系:课程体系建设强调学生实践与应用能力的培养,从学分设置、课程安排、课时分配上实践课所占比例分别为34.4%,35.7%,59.5%。
- 制度支撑:学生本科阶段实行班导师制,以班级为单位设立专业导师,负责学生的专业指导,答疑和学习监督等工作。第五学期始启动导师制,每名导师负责5-7名学生的顶岗实习、毕业实习、毕业设计等指导和推荐工作。
- 硬件基础:实习基地集教学、实践锻炼、科研创新于一体。
二、应用型人才培养与数字技术的结合
将数字化与本科教学相结合,必须先深入理解风景园林专业教学培养模式和本科生的学习内核,以应用型人才培养为目标,通过“认识-分析-表达-评价”作为一个完整的教学体系,对本科生的教学课程及其过程进行基本归纳,然后对其进行细分,落实为应用型人才“五步提高法”:感性认识阶段、理性分析阶段、素材掌握阶段、基础技能提高阶段、设计演练及评价阶段。
三、教学改革面临的问题与应对
教学改革往往伴随着新问题的产生,如数字实践课程增多对原有课时安排冲击过大,容易走向重技术轻理论的误区,经济投入成本大,数字实验室的建设投资不菲等等,针对这些问题,学院也提出了一系列应对策略,如专业必修课按培养方向有所侧重,选修课比例加大,结合导师制制定个人培养方案等。
四、发展与展望
- 风景园林学科发展上的新思考:学科科学化,专业专业化。
- 应用型本科教学上的思考:学科下分专业,分别制定专业培养方案;应用型人才培养重视数字景观实验室建设。
- 数字技术景观化应用的思考:庞大繁复的软件面临整合或完善,插件类软件兴起;技术成熟的参数化生成式软件在教学中得应用推广;大数据时代,教学资源、网络教育资源及素材一体化。