参数化风景园林空间密度研究——以建成环境为例

风景园林的核心问题在于协调人为影响与自然演进的关系，营造和谐的景观空间。当前，随着以量化分析技术为手段的参数化研究不断深入，风景园林科学前沿已由“量化分析”发展至“动态模拟”，根据空间变量进行参数化空间建构已成为学科焦点问题之一。课题以进一步推进风景园林参数化设计水平为目标，以参数化风景园林的耦合理论为指导，以建成环境为例，针对风景园林空间密度的参数化理论与方法进行系统研究。课题依托参数化方法与交互式技术，进行建成环境的空间密度解析与量化研究，在分析空间密度及与生态容量、空间容量之间耦合规律的基础上，进行空间形态、环境肌理、场所空间的量化评估与三维模拟，建立从二维平面到三维空间的参数化动态反馈模型，实现风景园林空间生成机制的数字化转型。在此基础上，课题首次准确提出了风景园林学科领域内空间密度的科学概念，结合前沿理论进展与分析，建立了一套风景园林空间密度解析的方法体系，实现了基于耦合理论和参数化方法探索风景园林空间密度的数字化方法。课题建立了风景园林空间密度的数学描述公式，明确提出空间密度12个重要因子，并形成了一套建成环境空间密度数字化解析技术方法。该技术方法的主要优势体现在三个方面：一是最大限度地体现了环境空间固有的特征，空间密度的影响要素（地质、地形、地表褶皱、构筑物、植被群落、水文等）均能够参与评价并得以量化解析，有助于反映空间形态、环境肌理、场所空间的基本特征；二是通过聚类分析实现多因子同平台耦合，真正反映建成环境空间品质的科学特征；三是为空间密度三维解析模型的建立提供更为客观、准确的参数体系，为技术方法向实践转化提供重要的技术支持。课题提出了针对风景园林空间密度及其空间建构的参数化研究方法，为景园环境空间的生成与演进提供了科研分析平台，其成果对于提高风景园林设计科技水平具有重要意义。 2100433B

风景园林的核心问题在于协调人为影响与自然演进的关系，营造和谐的景观空间。当前，随着以量化分析技术为手段的参数化研究不断深入，风景园林科学前沿已由量化分析发展至动态模拟，根据空间变量进行参数化空间建构已成为学科焦点问题之一。课题以进一步推进风景园林参数化设计水平为目标，以参数化风景园林的耦合理论为指导，以建成环境为例，针对风景园林空间密度的参数化理论与方法进行系统研究。课题依托参数化方法与交互式技术，进行建成环境的空间密度解析与量化研究，在分析空间密度及与生态容量、空间容量之间耦合规律的基础上，进行空间形态、环境肌理、场所空间的量化评估与三维模拟，建立从二维平面到三维空间的参数化动态反馈模型，实现风景园林空间生成机制的数字化转型。课题提出了针对风景园林空间密度及其空间建构的参数化研究方法，为景园环境空间的生成与演进提供了科研分析平台，其成果对于提高风景园林设计科技水平具有重要意义。

传统风景园林重视竖向设计，并形成相应营造法则。如何将数字技术引入当代风景园林设计，进一步提升风景园林整体设计水准，成为业界急待解决的问题。本课题依托GIS、CAD、EXCEL等常见平台，以推进风景园林规划设计科学化为宗旨，建构全过程可控、适时动态反馈的参数化风景园林设计方法。课题选取风景园林竖向设计作为研究对象，通过解析竖向设计构成要素，依托参数化、交互式等技术，使用有效、准确的适时量化评测与调控措施，借助竖向设计参数的设定与变更，统筹分析景观空间形态、工程技术及工程造价等设计环节，即时优化竖向设计过程与方案成果，同步生成可交互反馈的三维模型、工程图纸、经济技术指标及工程量等设计成果。在实现竖向设计全程可控的同时，极大地提升风景园林设计效率。本研究结合实践进一步验证参数化风景园林设计方法的可操作性，并为参数化设计方法的相关专题研究奠定基础，其成果对于推进风景园林设计走向科学化具有重要意义。

竖向是风景园林设计的重要内容。传统风景园林竖向设计方法偏于感性，如何将定量化、数字化技术引入当代风景园林设计，进一步提升风景园林设计的科学性及整体水平，是风景园林业界亟待解决的问题。本课题的主要研究内容分为五个部分：首先，对风景园林场地进行分析，选取风景园林竖向设计的影响要素，并对其进行模拟、分析及数据化；其次，利用数字化技术对场地评价展开研究，厘清了风景园林竖向设计参数；再次，对场地进行参数化建模，构建从二维平面到三维空间实时转换、交互反馈、全程可控的数据模型；实现风景园林竖向设计要素的协同设计，参数化模型在不同阶段成果同步变化、同步输出；最后，建构风景园林参数化竖向设计优化体系，各个设计阶段实时反馈与交互。 通过研究，本课题的关键成果如下：（1）搭建了参数化风景园林竖向设计平台，该平台由硬件及软件平台两部分组成，依托ArcGIS、AutoCAD、Civil3D 等常见软件，数据可在不同平台间衔接与转化，实现了风景园林竖向设计信息的定量化、参数化；（2）构建了参数化风景园林竖向设计模型，在逻辑模型构建的基础上通过算法组合生成算法模型，并输入参数值，利用计算机的运算即生成结果；（3）实现了风景园林竖向的参数化协同设计，生成基于系统观念下的多目标竖向设计方法，建立动态反馈的风景园林设计机制；（4）探索了交互式风景园林参数化竖向设计，利用数字地形模型实现各设计环节的交互与反馈，同时设计成果实时呈现。 本课题紧扣国际风景园林研究前沿，以推进风景园林设计科学化为要旨，探索了全过程可控、实时动态反馈的参数化风景园林竖向设计方法，极大地提升了风景园林设计的科学性、精准性与高效性。课题研究紧密结合实践，可操作性强，研究成果具有良好的推广价值。 2100433B

课题基于多元化的技术，在理论与方法上做了深入的探索，构建了“建筑-环境”的参数化关联，提炼了参数指标区间，建立了风景建筑的尺度量化及综合调控体系，为风景建筑的选址、规模、设计及研究提供了可参照、可比较、可应用的技术平台。课题研究的主要内容包括确立并构建参数因子群，建立基于知觉体验与空间耦合的参数化模型，依托多元技术支撑平台，形成针对不同环境特征的指导性参数区间。研究成果既有对传统风景建筑的数字化传承，包括建筑选址及尺度控制数字化解析；也为风景建筑创作提供参考，特别是针对山地环境与滨水环境提出了不同的解析与评价思路，建立了基于空间承载量的风景建筑参数化指标体系。在针对物质空间对象的研究之外，课题还展开了从人的感知角度出发的技术探索，包括游线驻点及视线引导、可视域与融合度等；并且进一步考虑了建筑尺度与植物尺度的关联量化研究，构建了具有发展潜力的植物参数化数据库。课题成果对于传承文化、提高风景园林设计科学水平、形成全新的理论视野和基础研究思路具有重要意义。 2100433B