规划三维辅助决策支持系统V4.0

1 概述
面临稳步而迅速的城市化发展的挑战,各地城乡规划局都在谋求利用数字化的方法逐步建立起集计算机技术、遥感技术、三维仿真技术、地理信息技术等一系列信息化系统,探索出了一条科学规划、务实规划、有效管理与高效服务的城市规划和应用之路。目前,正迫切需要利用先进的技术手段实现二三维一体化空间数据库的成果应用,为政府部门提供决策支持,更好地服务于公众。
随着信息科技的高速发展,中国城市规划领域的设计管理工作正在发生悄悄的变革,三维虚拟仿真以及网络技术已在城市规划部门得到广泛应用。当前城市规划的一个主要发展方向,就是城市景观的三维仿真与可视化,对中小城市亦是如此。在城市新区规划、旧城改造、重点路段等城市规划与管理实践当中,城市三维空间的可视化对于规划方案评估、指标定义等具有突出的实践意义。

2 三维辅助决策支持系统

2.1 系统简介

三维辅助决策支持系统利用三维仿真技术建立城市三维虚拟环境,在城市规划的各阶段进行城市现状及未来的三维模拟描述,为决策者提供更科学、更准确的不同尺度城市辅助决策技术支持,满足规划编制、规划选址、规划审批应用的需要。系统的总体结构如下图:

系统总体结构

2.2 系统功能

2.2.1 三维导航

系统通过城市范围的影像和DEM构建三维地形模型,用户可以宏观上查看整个城市的地形地貌,也可以查看某一特定范围的精细三维模型。用户可以通过系统提供的模式进行场景漫游,也可以通过鼠标、键盘和触摸等多种方式进行场景浏览。


重点导航:用户浏览场景,可以对自己关注的位置进行视点定义,在图层管理信息框中,右键创建新的视点,用户可以定义多个视点。

遵义会址

通过在三维场景中自定义路径,可以重现对三维场景的路径巡游,这样视野宽、场面大、给人仿佛身临其境的感觉。

路径漫游

2.2.2 规划编制

三维辅助决策支持系统是连接三维GIS与规划成果(总体规划、控制性详细规划)编制工作的重要桥梁。整合了DOM、DEM、地形图、规划成果数据和三维模型的三维辅助决策系统将会对规划师的工作起到巨大的支持作用,也是解决规划师因为缺少三维GIS专业知识而无法熟练应用的重要途径。

规划成果叠加

控规盒子

2.2.3 规划选址

集成各类选址所需的辅助信息,同时结合市政地下管线、地形坡度坡向分析、水淹分析等功能,对不同的拟建地址在立体空间上进行比较分析。


高铁站规划选址

地形和坡向分析

2.2.4 规划审批

实现规划方案替换与比对功能,在客户端进行规划方案的替换,实现方案同屏对比,充分利用三维场景的优势,在三维环境中结合周围环境进行直观的建筑日照分析、控高分析、视域分析等,一目了然的判断方案是否与环境能够完美的融合。


同屏比对


楼层调整


红线退让


建筑间距量测

2.2.5 城市设计

利用系统提供的逼真的城市三维环境,能够让设计人员在真实的场景中去设计,充分考虑现状建筑环境、山体、水域、道路、绿化等对设计方案的影响,使城市设计更加科学化。


路网规划

2.2.6 规划成果展示

身临其境地体验规划成就,扩大规划的影响力


光晕特效

提升城市形象,对外宣传展示

珠海名片-情侣路

2.2.7 后台管理

 数据更新:以三维辅助决策支持系统为依托,制定了符合实际要求的三维模型规范,建立了一套城市三维模型数据生产、管理和更新维护的运行机制。

数据更新流程

权限控制:系统可根据不同部门、不同用户的具体职能,分别建立相应的角色,对不同角色进行不同的功能权限控制。

2.3 系统运行环境

2.3.1 版本说明

为适应不同的应用规模、不同的应用方式,我们提供二个版本:单机版和网络版。

二版本功能相同,数据库结构一致,可直接从网络版数据库导出生成单机版数据库,进行单机运行。

2.3.2 单机版运行环境

 

2.3.3 网络版运行环境

3 系统特点

3.1细化并完善了城市规划的信息化标准体系

在遵从国家、地方的相关标准的基础上,建立了数字规划标准体系与技术规范,作为项目实施的准则。包括:地形地貌、影像高程、三维模型、规划成果、二三维一体的方案报建数据在内的各类规划管理空间信息。

3.2 面向城市管理应用的城市三维模型数据结构

按照“历史库-现状库-规划库”逻辑模式管理城市三维模型。支持城市三维模型的不断增长,方便城市三维模型的实时更新,灵活创建任意区域的仿真应用。模型存储采用数据库和文件相结合的方式,空间实体按照层次结构来组织和标识,实现模型实体级的控制。

3.3将三维数字地图融入规划管理的全过程

通过三维数字技术在规划管理全过程的应用,实现了规划管理从二维平面到三维立体、从单一项目审批到城市空间形态统筹的转变。利用二维数据、三维数据的联动关系对象,建立了从规划设计、规划审批、竣工验收一体化的管理体系。

3.4建立了长效的数据动态更新机制

利用三维方案报建与验收过程实现数据更新入库,形成了一套灵活、有效的数据动态更新机制,不仅保证了数据的现势性和权威性,也解决了三维数据更新成本过高、过慢的问题。

4 作用与意义

4.1 给城市规划带来全新的工作模式和研究方法

利用城市三维虚拟仿真,建立城市模型后,通过将规划方案定位于现实环境中,使人们能够在一个虚拟的三维环境中,用动态的、交互的方式对未来的城区进行身临其境的全方位的审视,感知设计空间的合理性,评价规划设计实施对现实环境的影响,从而避免因设计缺陷造成的损失。

城市三维虚拟仿真可应用于城市规划、设计、论证、审批和展示等多个环节,可以在城市管理者、城市设计者和社会公众之间建立一个易于沟通的交流平台,有利于提高政府的决策能力和管理效率,减少和避免因决策失误而带来的重大损失,提高公众参与的兴趣。

早期发现潜在的设计问题
生动直观的展示设计方案
科学民主的进行方案论证
规划的三维审批与建库
4.2储存城市三维资料,记录城市历史变迁
对城市各阶段的三维资料进行有效储存,为今后研究城市的变迁与发展储备真实、科学的信息。
4.3提高城市规划的公众参与度
统一平台,提高城市规划的公众参与度。三维仿真技术打破了专业人士和非专业人士之间的沟通障碍,让公众真正地参与到城市规划管理中来。
4.4展示城市规划,提升城市形象
根据城市现状和规划情况,利用三维仿真技术将城市形象直观展示在公众面前,有助于城市特色宣传。

  • 遵义三维辅助决策支持系统
  • 珠海市规划方案动态支持系统
  • 龙岩市城市规划三维仿真辅助决策支持系统
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