轉型下的規劃模型知識庫建設思路

沈陽市規劃設計研究院有限公司 遼寧 沈陽 110004

正文：

1 引言

隨著科技的快速發展、城市化進程的加速，更加科學、精準的城鄉規劃和管理已經成為新時代對規劃人的要求。

在傳統工作模式中，城鄉規劃和管理的部分工作仍以定性分析為主，很多定量分析工作僅作為參考和補充，利用新技術支持規劃編制勢在必行。由傳統的定性分析轉變為定性與定量分析相結合，是提升規劃編制合理性和科學性的努力方向。

傳統規劃師多是建筑或設計專業背景，利用新技術進行定量化分析的能力較欠缺，使得部分規劃編制工作基于規劃師的主觀判斷。一方面，面對日益復雜化的城市問題，過多依賴主觀、忽視定量分析，不利于對科學規劃的追求；另一方面，由于規劃編制的許多過程都需要人工參與，并存在不同方案重復進行類似操作的情況，限制了規劃效率的提升。為解決以上兩大難題，提高規劃效率、提升規劃的科學和精準性，沈陽市規劃設計研究院（以下簡稱“我院”）開展了規劃模型知識庫的探索。規劃模型知識庫的理念來源于規劃支持系統，它是基于計算機的方法和模型的綜合，能夠實現對規劃的支持。

過去三年，針對我院的數據現狀和今后發展方向，已對城鄉規劃體系的數據標準和數據集成進行了研究，并開展了數據建設。在數據集成管理以前，沒有統一的數據標準，數據分析工作的大部分時間都用在數據收集、數據整理和再加工上；而數據集成管理之后，情況得到很大改善，節省的時間和精力可專注于數據分析模型的研究。由于數據集成研究和數據建設等這些基礎工作的支撐，我院對數據的挖掘與分析效率大大提升，有了這一基礎，即可將更多空間數據分析的技術方法應用到規劃模型中，通過量化分析得出科學、客觀的分析結果，支撐規劃編制。

2 研究意義

（1）有助于解決規劃中多元、多維的復雜問題

傳統規劃中，涉及到不同時間、不同地域、不同維度等的多元、多維復雜問題一直是比較棘手的問題。建立規劃模型知識庫，可以將從不同角度分析問題的模型和技術方法進行整合，從而更好的對復雜問題進行綜合分析。

（2）有助于打破規劃師和數據分析師之間的專業壁壘

傳統規劃師利用新技術進行定量化分析的能力較欠缺，建立規劃模型知識庫，可以將城鄉規劃需求與空間數據分析技術相結合，打破規劃師和數據分析師之間的專業壁壘，推廣和普及定量分析的應用。

（3）有助于提高數據分析的效率和精度

分析內容與分析模型的關聯，加上規劃模型的工具化，有助于規劃師根據規劃內容，快速了解可采用的分析方法，并且進行有針對性的數據收集、數據處理、以及參數配置等，提高數據分析效率和精度。

（4）有助于知識的積累

在我院以往的規劃數據分析中，沒有形成統一的技術標準和模板，因此許多基于規劃分析的模型和知識沒有積累下來，知識庫的建立，有利于規劃知識的積累。

（5）是建立“規劃支持系統”或“地理設計平臺”的重要基礎

建立規劃支持系統或地理設計平臺已經成為一種發展趨勢，當進行平臺建設時，積累的大量規劃分析知識可以作為平臺空間分析功能的堅實基礎，提高平臺的建設效率，提升平臺的實用性。

3 研究內容

（1）規劃模型知識庫框架搭建

通過梳理規劃編制中所需的規劃分析內容，以問題為導向，梳理出實現這些規劃分析內容所需要的數學分析模型和技術方法。搭建起一套以城鄉規劃體系為索引，以規劃編制中的分析內容為抓手，以數學分析模型和技術方法為工具的框架。

（2）分析模型與技術方法的梳理、研究與模塊化

對模型所需的數據、軟件、技術方法和應用實踐等進行研究，針對每項分析內容整理出一套或多套基于不同分析模型和技術方法的解決方案。將數據分析的模型進行簡化，并封裝成ArcGIS中的工具箱，使規劃師可以使用簡單的操作實現復雜的分析功能。

4 建設思路

4.1 總體思路

圖1 規劃模型知識庫建設總體思路

模型知識庫的總體建設思路是形成“三大體系”，即城鄉規劃體系、模型分類體系和數據分類體系。體系之間緊密配合，共同支撐模型庫的正常運轉，同時在工作中也可以根據需要，對體系分別進行擴展。分析內容與分析模型緊密聯系、逐一對應，數據分類體系作為基礎，支撐規劃分析。通過內容與模型的對應，使規劃師、模型管理者都能從熟悉的角度出發使用和維護知識庫。

4.2 規劃分析內容梳理

規劃師對城鄉規劃熟悉，對分析模型陌生。通過對規劃編制中需要進行數據分析的內容進行梳理，使規劃師能夠以問題為導向，從熟悉的內容入手，而不用思考需要用哪些模型解決問題。對分析內容的梳理應盡量簡潔，梳理常用的、便于使用模型分析的內容。

以城鄉規劃體系為基礎，以文獻為參考，結合我院以往開展的規劃項目，將規劃內容梳理為五大類，分別是總體規劃、詳細規劃、市政規劃、交通規劃和專項規劃。詳細分類見圖2。

圖2 規劃內容梳理

4.3 分析模型選取與分類

以梳理的規劃內容為目標，逐個尋找解決方案，建立數據分析模型。將零散的模型進行整合與分類，整合為十個大類：基礎地理分析、空間關系分析、適宜性分析、建筑分析、人口分析、經濟分析、用地分析、交通分析、市政分析和公共設施分析模型。進行整合與分類后，便于模型的管理與維護，以及模型庫的進一步擴展。模型分類體系見圖3。

圖3 模型分類體系

4.4 模型知識庫框架

分析模型與分析內容逐一對應以后，便形成模型知識庫的框架。框架的第二級和第三級為規劃分析內容的大類和小類，便于規劃師根據分析目的選取分析模型；第四級和第五級為分析模型的大類和小類，便于模型管理者根據規劃師的需求對模型進行更新、維護、增減等。知識庫框架見圖4。

圖4 模型知識庫框架

4.5 規劃分析模型建立

針對模型庫中的每個分析模型，分別從模型結構、用途、軟件、數據、理論（方法）、應用（案例）等六個方面進行描述，便于規劃師深入理解模型的用法，以及模型管理者了解模型的細節。

模型結構：描述模型工作的方法和步驟，包括輸入、運算和輸出等內容，例如，包括哪些輸入項，運算的步驟，得到哪些輸出等。

用途：描述模型在規劃編制中用于哪些具體的問題。例如，用于禁止建設區、限制建設區、適宜建設區等管制分區的劃分。

軟件：描述在模型的運算過程中使用了哪些軟件。例如，ArcMap、MapInfo、SPSS等。

數據：描述模型對輸入數據的詳細要求，包括數據的命名、格式、屬性、以及其他要求。

理論（方法）：描述模型的工作原理，以及模型中所涉及的空間分析、統計分析等方法的具體內容。

應用（案例）：通過實際案例，描述模型的應用方法，并進行詳細的分步講解，便于規劃師參照案例使用模型。

本次研究使用ArcMap中的“模型”工具將一些常用模型進行簡化和封裝，制作成可在規劃師之間共享使用的工具箱，下一步進行平臺開發時也可直接使用。

5 總結

通過規劃內容的梳理，規劃模型的選取與整理，目前已初步形成了我院規劃模型知識庫框架的搭建，并建立起了一些常用的規劃分析模型。

知識庫框架的搭建為規劃師與分析師搭建了一座溝通的橋梁，在今后的規劃數據分析工作中，規劃師可以在不了解分析原理和分析工具的情況下，根據分析內容找到所需要的分析方法和模型。并且利用已建立的分析模型進行實際操作，將自己的規劃思想百分之百的進行落實。

知識庫框架具有可拓展性，這樣便能持續收入我院在日常工作中積累的規劃分析內容、分析方法和工作經驗，形成我院規劃人員的知識寶庫，大量減少數據分析的重復工作，并為規劃師提供更廣闊的視野和解決問題的思路。

城鄉規劃的分析模型與技術方法不是一成不變的，而是隨著城鄉規劃的發展及信息技術的進步而不斷發展創新的。因此，對于分析模型和技術方法的研究與積累是一項長期的工作，不能一蹴而就。在今后的工作中，還將繼續充實模型知識庫，使知識庫發揮更大的作用。