景观信息模型(LIM)框架构建研究——以重庆大学B校区三角地改造为例

赖文波 / LAI Wen-bo

杜春兰* / DU Chun-lan

贾铠针 / JIA Kai-zhen

江 虹 / JIANG Hong

摘要：数字技术极大地推动了风景园林行业的发展，风景园林行业的学者与实践者们在BIM技术与概念的基础上拓展开发了适合多尺度适应性的景观信息模型(LIM)。以重庆大学B校区三角地改造为例，对整个三角地景观生产过程中的群体、场地、流程、软件等方面进行阐述与分析，构建景观信息模型(LIM)框架，以期为今后的社区景观改造提供参考和依据。

关键词：风景园林；景观信息模型(LIM)； 框架构建；改造

Abstract: Digital technology greatly promotes the development of the landscape architecture profession, and Landscape Information Modeling (LIM) with multi-scale adaptation is developed by scholars and practitioners of landscape architecture based on the concept and technology of BIM. Taking the transformation of the triangular site in Chongqing University Campus B as an example, this paper focuses on the framework construction of LIM by analyzing stakeholders, site, workflow, software and so on in the process of producing landscape in the triangular area, in order to provide reference and basis for community landscape transformation in the future.

Key words: landscape architecture; landscape information modeling (LIM); framework construction; transformation

中国的城市化水平已超过50%，城市发展进入了新时期。城市从增量规划进入存量优化的阶段，“存量型”城市景观设计日趋重要。社区景观改造升级是城市展开存量公共空间盘活更新的重要一环，但目前我国社区景观改造陷入主体不明、制度模糊、利益矛盾等困境。因此，城市社区景观改造是风景园林设计师急需面对的课题。要想高效率、高水准的进行社区景观设计和建设，就需要建立一套科学合理的方法。

信息和数字时代的到来，是人类智慧在工业时代之后得新一轮爆发，对风景园林学科来说，亦是一次伟大的机遇。数字景观技术是风景园林规划设计的一个重要方法，积极促进了风景园林的发展，它利用数字化技术和手段解决景观建设过程中出现的各种问题，为风景园林设计师提供直观、理性的场景分析工具，提高设计与施工效率。本文的研究与实践，探寻数字技术在城市社区景观改造过程中的应用，以应对城市社区“存量型”公共空间与信息时代背景下，需求多样、问题复杂的现状，最终实现优化城市公共景观目标。

1 景观信息模型(LIM)——由BIM到LIM

BIM的英文全称是Building Information Modeling，国内较为一致的翻译是：建筑信息模型。1975年Chunk Eastman教授在其研究课题“Building Description System”中提出并创建了BIM理念。之后，BIM作为一种全新的理念和技术，受到国内外学者和业界的广泛关注。关于BIM的定义，目前较为完整，且国内外学者和业界较认可的是美国国家BIM标准(National Building Information Modeling Standard，NBIMS)给出的定义：其一，是设施物理和功能特性的数字表达；其二，一个共享的知识资源，面向全寿命周期的所有决策提供可靠信息依据的过程；其三，项目不同阶段，不同利益主体通过此平台插入、提取、更新和修改信息，以支持和反馈各自负责的协同工作。由该定义可以看出：首先，BIM不是将数字信息进行简单集成，其重点是将数字信息进行应用，用于建筑设计、建造、建筑管理的数字信息化方法；其次，BIM作为应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过各相关方整合项目相关信息，在项目策划、运行与维护的全生命周期过程中起到信息共享与校对、传递的平台作用。

相较于欧美等国家，我国BIM应用起步相对较晚，主要应用于建筑业，且面临着诸多困难和挑战。BIM基于其自身的局限性，在现有阶段很难应用到规划、景观工程设计建造管理层面，也正基于此，相关学者与规划、景观业界开始着力于以BIM技术平台为基础的针对性拓展，如“BIM到HIM”，HIM即History Information Modeling，历史信息模型，其概念是将历史建筑三维照片测量技术与BIM技术相结合，依托BIM技术整合拓展为HIM技术。同理，针对BIM在具有多尺度特性的景观设计建造管理方向的技术局限性，景观行业的学者与实践者们在BIM技术与概念基础上拓展研究适合多尺度适应性的场地景观设计、改造、建设、管理运营等行业相关活动的数字信息平台，顾名思义其英文全称是Landscape Information Modeling，即景观信息模型。

景观信息模型(Landscape Information Modeling，LIM)这一概念于2009年的国际数字景观大会(Digital Landscape Architecture Conference)中由哈佛大学ERVIN教授首次提出，此概念的提出也标志着数字景观技术综合应用研究开始走向数字景观的主流趋势，景观数字技术应用趋于综合，由最初的GIS、建模等单纯的数字信息模型技术逐步转向明显带有“参与性”“基于知识架构的景观设计”“协作”“协调”特征的景观数字技术新方向。

LIM和BIM在概念和内涵上具有相似性，但LIM关注的角度是风景园林学科面向多尺度适应性的景观设计建造管理过程中相关利益方(设计方、建造方、管理方、私权方、公权方等)将涉及的面向全生命周期信息输入、更新、提取与校核管理统筹于一个平台，其本质是基于BIM技术的景观数字技术的拓展，是一种实践技术与工具，是一个具有“可视化”“协调性”“模拟性”“动态记录”“优化性”“多角度参与性”等特征的景观设计建造管理信息平台。

2 实例：重庆大学三角地改造

2.1 三角地历史与场地现状概述

三角地位于重庆大学B区南侧建工新村社区内，紧邻学校B区中门入口处，距离学校主干道仅20m。三角场地所在的建工新村始建于20世纪60年代，是原重庆建筑工程学院(现重庆大学)建校时为校教职工提供住宅而建，它承载着重庆大学的历史记忆，见证了重庆大学的发展过程，如今还有许多退休老教师在此居住。

60多年来，由于年久失修和管理不善等因素，三角地带的环境发生了很大改变：基础设施老化、整体环境恶劣，院落私搭乱建现象严重。原有的传统社区生活逐渐丧失，场所感和历史感已不复存在。

2.2 场地景观改造目标定位

设计小组对社区进行了2天的详细调研，包括实地勘察、走访管理部门、与社区居民交流、问卷调查等。在结合调研分析结果和社区居民意愿，综合考虑场地现状、改造难度、造价成本等因素的基础上确定了将三角地作为改造实验点。三角地特征有以下3点：1)场地地势平坦、面积大小适中，能控制造价成本；2)场地与周边交通要道联系紧密，人流量大，能起到很好的示范和宣传作用；3)场地位于两社区居住楼之间，方便社区居民使用。基于以上现状特征，确定三角地景观改造方向：1)社区居民交流活动空间，将三角地打造成为社区的室外娱乐休闲空间，提供交流平台；2)大学校园社区记忆和纪念空间，恢复社区原有活力，提升场地场所感和历史价值；3)作为“重庆大学校园景观改造”示范场地，将社区景观改造作为教学与实践相结合的示范案例，充分发挥风景园林学科优势，积极创造美丽校园。

2.3 三角地带景观改造过程

1)基础概况。

场地面积约60m2，是2条人行道的交叉点。场地中心为0.5m高的树池，树池中栽植有一棵树龄达60年的大榕树。树池东侧紧邻社区住宅楼，仅留一条1.5m的步道供行人穿行，东西南三侧均与交通走道相连。场地高差整体变化较大，东高西低(图1)。

2)方案设计。

设计分3个小组进行，在对场地空间、交通、地形、水文、植物等环境因素分析的基础上，运用各类设计软件将设计构思以浅显易懂的图示语言和3D模型进行设计思想表达。3个小组设计了3套设计方案(图2)：A方案将东侧通道改造成木平台以增加活动空间，将中心树池进行硬化处理为时钟平面，象征“时间流逝”，在“时钟”各“数字”上加入高低不同的圆形木桩坐凳增加趣味性。B方案以“时间年轮”为主题，沿种植池周围以瓦片砌成台阶形式弱化0.5m的种植池高差，方便居民上到种植池上进行场地活动。C方案将在东侧设计的木平台延伸到住宅楼墙角，同时用种植池内部分面积共同形成一个面积较大的木平台，种植池的剩余部分则以植物进行美化。

3)方案评审。

初步方案完成后，由设计方、社区居民、施工单位共同对3个方案进行评价并确定最终实施方案。3个设计组通过总平图、分析图、SU模型、造价估算等设计表达方式向各参与方介绍方案。各方在对3种方案进行比较后，综合评审意见，最终确定以C方案加以修改完善作为实施方案：在保证三角地东侧道路通行的前提下将道路东部抬高与种植池一致，借用树下空间在三角地东侧植入一个可供社区居民停留、娱乐的木平台公共空间；南侧建立景墙增加木平台围合感的同时也完善立面景观形象；树下种植池增加植物栽植以弥补场地绿化不足的状况；在三角地中矗立景观灯，提供夜间活动照明。

4)设计方案报备。

由于此次景观改造是在校园内公共社区改造，按照规定，设计小组将设计和施工方案文本送交重庆大学基建处报建，校基建处领导会议讨论通过同意实施此校园社区景观改造项目。

5)施工材料准备与购买。

施工材料的选择和购买由施工单位和在校学生共同组织3组人员分别到苗木基地、木材基地、砖料河砂基地进行材料地选择和购买。

6)场地施工。

施工前，按照编制的施工组织计划，施工人员8人，由设计方4人(学生)和施工方4人(1名项目经理，3名工人)组成。预计4天时间完成整个三角地改造。工作任务分别为：场地平整、木平台基础建设；景墙修建、道路铺装、景观灯管线安装；木平台搭建；种植池泥土平整、翻新以及植物栽植。

在项目施工过程中，工程的定点、放线、砌筑和安装则由学生和工人共同合作完成，同时学生每日写施工日记，做影像记录；项目经理则负责监督、指导，及时指出并改正施工当中的错误做法。

在施工进行到第三天木平台搭建完成后，已经有社区居民在此处停留、聊天，他们表示对此次景观环境改造非常期待。儿童也围绕三角地带玩耍、娱乐，改造成果已开始初步呈现。然而当天下午社区办有关领导来到施工现场要求停止施工。理由包括：项目报建手续不齐全，除了向学校基建处报建以外，还需要向社区办报建，在社区办领导会议讨论设计方案并出了正式的同意施工文件以后才能继续施工。社区办接到社区居民的意见指出木平台和后方的咖啡馆形成了联系，在建成以后有被用作商业用途的嫌疑。

根据此情况，社区办领导组织由设计方、社区居民、施工单位、重庆大学基建处、社区办、居委会等各相关人员，以现场办公的形式对此次社区景观改造再次进行商议，决定是否对场地设计方案进行再次调整。在会议中，主要争执点是木平台的用途问题，会议最后决定对已建成的道路铺装进行保留，缩小木平台面积，杜绝商业活动发生的可能性。拆除景墙，减少围合感。在此决定下，不得不对已经建成的部分工程进行拆除。在施工完成后，整个三角地的环境质量有了明显改善。居民停留时间明显增长，场地改造效果令人满意(图3)。

3 社区景观改造“景观信息模型”框架

从以上重庆大学B校区三角地社区景观改造的案例，可以看出项目实施过程中各种类别信息并非孤立存在，其间存在相互支持制约关系。为此，通过建立各类别信息之间的关系，将以上离散的信息系统化为社区景观改造的景观信息模型，使得各类别信息系统间形成良性互动、相互依赖、相互协调、相互促进的耦合机制。

社区景观改造的“景观信息模型”应该是针对社区景观更新与利用的需求，根据信息技术与信息社会发展的趋势，实现社区景观设计、更新、利用、管理的全面信息化。根据“景观信息模型”的生成过程，从各种类别信息到系统形成的信息模型[8]，其内容框架包括下了几个方面。

3.1 群体信息系统

社区景观改造过程中，不同的群体参与到项目中。首先由社区场地使用方(社区居民)提出景观改造需求；风景园林师(设计师)针对需求进行方案设计；提出改造设计方案后，由政府管理部门进行审核；方案通过审核后，项目施工方正式进入场地施工改造；最后监督方则对整个改造项目进行验收。

在案例改造过程中，不同群体呈现不同属性，项目核心群体是社区居民，主要是居住在周围的教职员工，是项目推动的核心动力。设计师是项目推进的技术支撑。施工单位是项目实施的具体操作者。政府管理部门的审核，让项目获得政策的认可，并成为协调社区各方权益的重要环节。监督方的工作最终由社区居民、设计师、政府管理部门共同完成。

在社区改造过程中，社区居民人员复杂，需求比较多样，并且呈现多变的状态。对于社区景观改造的管理，出现管理部门不明确，职能范围不清晰的现状。

3.2 场地信息系统

场地信息系统需要从空间和时间2个维度进行构建。场地空间维度信息主要包括场地地形、水文、气候、植物等空间环境要素。场地时间维度信息是由场地改造前的历史、改造前现状、改造中、改造后等时间节点的场地信息组成。

场地空间维度信息系统中的场地地形是指现场地表上分布的固定性物体共同呈现的高低起伏状态，包括地物现状和地貌。地形对场地空间的塑造有着直接影响，是进行场地设计的基础条件。场地水文信息是指场地中水的变化、运动等各种现象，其中径流是水循环的主要环节，径流量是水文信息的重要组成部分，是水量平衡的基本要素。气候是指场地多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现，包括温度、降水、风等各种气象要素的各种统计量(均值、极值、概率等)。植物包含了乔木、灌木、藤本等，它们受场地受地形、水文、气候等因素影响，具备强烈的地域特性。构筑物是场地中不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建筑物，比如围墙、堤坝、水塔、水池、桥梁、纪念碑等，是景观环境要素中特别突出的组成部分。

场地时间维度信息系统是对场地变迁的真实记录(图4)，是对场地场景的具体阐述，尤其是场地中的人文信息的整理。包括场地改造前的历史，曾经发生的故事、风俗、文化等；改造前现状的场地使用问题、矛盾、新需求等；改造中设计、施工的影响，对相关问题、矛盾、新需求的解决方法；改造后新的场景、新的变化、新的需求等。场地时间维度信息系统是场地精神的重要组成部分。

3.3 流程信息系统

社区景观改造是一个社区的更新活动，其活动流程有清晰的路径，由各种群体组织，在不同时间节点进行协同合作，最终实现社区更新目标。流程信息系统是景观信息模型中的核心部分，是推动整个项目进展的核心机制，科学合理的流程信息模型可以极大地提高工作效率，淡化利益矛盾、减少环境污染等。

在本研究的社区景观改造实践案例中，其流程路径见图5：首先由社区居民提出改造意愿，通过社区代表与风景园林师(设计师)进行沟通；风景园林师接受设计任务后，在社区居民的支持下，对场地进行调研，获得相应的场地信息，根据调研的信息和居民需求进行场地景观更新设计；设计师与社区居民共同协作，完成设计方案，提交至政府管理部门进行审核、报批的手续。审批通过后，还要在社区改造场地附近对社区居民进行方案的公示，公示过程中对社区居民提出的疑问进行解释(如果遇到不能解答或解决的问题，还需要重新调整设计，并重新到管理部门报批审核)。公示期间，施工单位进场对场地进行基础数据的确认，并针对设计方案中的重点景观节点进行对照，确定场地要素。景观材料的准备同时进行，需要根据设计方案的要求进行材料的购买和基本加工。公示期过后，施工单位正式进入场地，并对施工场地进行规划，确定水、电以及施工材料工具的存储管理等，保证场地施工的正常高速运行。

施工过程中不同工种流程和技术的配合，直接影响到项目进展以及建成后的完成度和精致度，优秀的施工单位有着严谨的施工流程管理。施工单位按设计图纸，结合场地具体特性进行具体施工建设，遇到一些设计师没有进行设计的细节，施工单位会联系设计师进行完善设计，或根据经验进行施工。最终场地改造建设的场景，并不完全是设计师最初的方案，还受施工过程中各种因素(施工方法、材料、流程、工期等)的影响。施工过程中，社区居民、设计师、施工者、监理、政府管理部门等群体都会参与其中，也会影响到最终的建成效果。建成后验收主体是社区居民，建成效果是否成功主要是检验设计方案和施工水准。建成验收后，社区景观使用和运营则交给了社区居民，由他们进行空间和环境活动的策划组织。

社区景观改造流程信息系统是基于时间线索，各工种、各群体、各事件进行科学合理的组织，使各系统之间耦合的状态，实现改造的最佳效率和效果。

3.4 软件信息系统

社区景观改造过程中，每个环节都需要借助数字软件信息系统，提高工作的效率(图6)。在场地调研阶段，需要借助CAD、GIS、Photoshop等软件对地形、水文、气候等信息进行整理分析。在设计阶段，需要借助CAD、Sketchup、3D Max等进行方案的推敲设计。在施工阶段，需要借助Excel、Word等办公软件进行方案流程的组织和信息管理。数字软件信息系统需要考虑各软件之间使用起来是否兼容，还需要考虑使用者的使用习惯，最终针对每个项目会形成一套最合理的软件信息系统，从而达到最高效率的目标。

3.5 “景观信息模型”框架

根据以上案例分析和相关信息系统的梳理，笔者构建了“景观信息模型”框架(图7)。框架包括了调研阶段、设计阶段、施工阶段的场地时空信息；改造需求的提出，现场调研，设计提案，提交审核等项目流程的路径；包含社区居民、设计师、管理部门、施工部门等组成项目实施的人群信息。所形成的“景观信息模型”需要实现软件、信息之间可兼容、交互；信息可增减、编辑、导入输出等；建立虚拟仿真的3D可视化模型等功能。

4 结论展望

本研究是基于社区景观改造案例进行“景观信息模型”构建，期待为相关社区改造和景观项目提供参考。当前数字景观成果呈现出数量庞杂、品种繁多、日新月异等特征，“景观信息模型”是属于其中比较新的范畴，其理论基础相对薄弱，数字化成果、技术、方法在风景园林建设中还未得到普遍应用。未来“景观信息模型”的研究、实践在深度和广度上都具有长远发展空间。一方面，3D打印技术发展，综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识。在应用过程中，可以根据景观设计方案，对其中环境装置进行数字建模，把模型输出至3D打印机，进行现场打印生产，使得今后基于“景观信息模型”的景观生产更加智能、个性。另一方面，移动互联网飞速发展，人们能在移动过程中更加快捷方便获取和管理各种信息资源。在景观建设过程中，“景观信息模型”的运行在移动互联网助力下，将更加及时、高效。

致谢：项目的实施获得了重庆大学2014级风景园林硕士班指导老师夏辉、全体同学的参与和支持，重庆尚源建筑景观设计有限公司的公益赞助施工，在此表示感谢。

 

作者简介：

赖文波/1982年生/男/湖南浏阳人/博士/重庆大学建筑城规学院、山地城镇建设与新技术教育部重点实验室讲师，硕士生导师/研究方向为城市公共设计、数字景观设计与技术应用(重庆 400044)

杜春兰/1965年生/女/河南人/博士/重庆大学建筑城规学院、山地城镇建设与新技术教育部重点实验室教授，博士生导师/研究方向为风景园林历史与理论、风景园林规划与设计/本刊编委(重庆 400044)

贾铠针/1983年生/女/河北唐山人/博士/重庆大学建筑城规学院、山地城镇建设与新技术教育部重点实验室讲师/研究方向为绿色基础设施规划、生态城乡规划(重庆 400044)

江 虹/1989年生/男/四川自贡人/重庆大学建筑城规学院风景园林系在读硕士研究生/研究方向为城市公共空间设计(重庆 400044)