鄉村生態宜居景觀數字化營建技術應用探析

詹文 程會鳳

摘要：鄉村振興，生態宜居是關鍵。推行鄉村綠色發展模式，加強農村人居環境建設是實現人與自然和諧共生的鄉村發展新格局的重要保障。景觀營建數字化技術的應用是從生態、功能、藝術、文化等多個方面，針對鄉村生態宜居景觀規劃設計和施工管理進行科學化、系統化、客觀化的有益實踐。其內容主要應用方向包括：鄉村景觀信息模型（LIM）框架構建、鄉村觀賞植物種類選擇與植物景觀營造參數化模型構建、數字技術支持下的鄉村人文景觀營造、數字技術支持下的鄉村綠色基礎設施營建。

關鍵詞：鄉村;景觀;數字化;生態宜居

1 研究背景

黨的十九大報告首次提出“實施鄉村振興戰略”以來，習近平總書記多次強調，實施鄉村振興戰略，必須堅持農業農村優先發展這個總方針。2018年中央一號文件強調鄉村振興必須堅持人與自然和諧共生，走鄉村綠色發展之路[1]。因此，建設生態宜居的鄉村景觀，推進鄉村景觀綠色發展，呈現出人與自然和諧發展、共生共贏的新局面，是實施鄉村振興戰略的重要課題。

2 景觀營建數字化技術應用概況

景觀的營造過程一般由前期的規劃設計與后期的實施運營兩大部分組成。目前來看，一方面常規的規劃設計體系更多的傾向于設計師的主觀感受與想法，悟性與經驗，這種方法常常建立于經驗之上，以認知場地特征為基礎發揮人的主觀能動性，其科學性與客觀性顯著不足，得到的結果常常具有偶然性。另一方面，生態化概念在景觀營建過程中已經得以初步推廣與運用，但是由于生態營造技術帶來的綜合效益常常難以科學的量化與評價，造成其技術選擇與推廣存在一定難度，某種程度上也限制了綠色生態景觀建設的全面開展。生態宜居的鄉村景觀建設往往涉及到生態、功能、藝術、文化等許多方面，是一項系統性工程。綜合統籌實施多個目標，真正實現可量化的綠色宜居，科學化、系統化、客觀化的現代景觀營造方法與技術的應用勢在必行。

2.1 國內外數字景觀技術發展現狀與趨勢

數字景觀的研究與應用在國外主要集中在兩大領域：景觀數字化及模擬技術、景觀分析評價與參數化設計。近些年，隨著建筑信息模型（BIM）和地理信息系統的推廣應用，景觀信息模型（LIM）、地理設計（GeoDesign） 、景觀參數化設計開始成為數字景觀研究的熱點。初始階段常常運用3S、圖像建模等純粹的數字信息模型技術。景觀信息模型（LIM）的提出，使其逐漸轉向了具有“參與性”“協調性”“客觀性”“基于知識架構的景觀設計”特征的景觀數字技術新方向[3]。這也代表著數字景觀開始由理論研究走向技術綜合應用。我國對于數字景觀的實質性研究還尚屬初級階段，其主要研究團隊有東南大學的成玉寧教授團隊、同濟大學劉頌教授團隊、北京林業大學蔡凌豪教授團隊等。2013年，中國第一屆數字景觀國際研討會（每兩年一屆）在東南大學召開，標志著我國數字景觀研究步入了快車道。相對而言，關于鄉村景觀數字化營造技術的研究國內外都鮮有涉及，從收集到的資料顯示，其主要研究基本都處于起步階段，可參考借鑒的技術成果不多。因此，當前鄉村景觀數字化營造技術的研究與應用具有一定的創新性、前沿性與實踐意義。

2.2 鄉村景觀營建數字化概念

鄉村生態宜居景觀數字化營建就是將鄉村景觀規劃、設計、施工、運營的全過程建立在數字化信息平臺之上，其營建成果具備生態性、藝術性、科學性和社會價值。鄉村生態宜居景觀數字化營建主要依托于計算機強大的運算能力和圖形分析能力，客觀分析和評價場地內各類要素，合理構建嚴謹的規劃設計邏輯，增強設計對象和處理復雜環境的創造力和解決問題的能力。在規劃、設計、實施、評價方法上面數字化設計具備一定的科學性和客觀性，表現在其自身的科學性和技術性，著重于理性分析和科學歸納，是現代景觀營造重要的發展方向和研究難點[4]。

3 鄉村景觀營建數字化技術應用方向

數字技術的發展從硬件和軟件兩個平臺為鄉村景觀營建的科學化提供了有力的支撐，其主要應用方向主要有4個方面。

3.1 鄉村景觀信息模型（LIM）框架構建

景觀信息模型（Landscape Information Modeling，LIM）脫胎于建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），這兩者的解釋與含義相似，但關注角度有所不同。LIM的本質是以BIM技術的景觀數字技術為基礎的拓展，作為工具和實踐技術，面向多尺度適應性的景觀設計建造管理過程中相關利益方（設計方、建造方、管理方、私權方、公權方等），將涉及的面向全生命周期信息輸入、更新、提取與校核管理統籌于一個平臺，它是一個具有“協調性”“模擬性”“可視化”“優化性”“動態記錄”“多角度參與性”等多個特征的景觀設計營建管理信息平臺。

構建鄉村景觀信息模型（LIM）框架是將景觀營造項目的各階段（規劃、設計、實施、運營、管理、評價等）、各相關利益方（使用方、設計方、建造方、管理方、投資方等）進行系統化聯系，突破傳統鄉村原生態風貌保護與鄉村景觀營造方法，使得各類別信息系統間形成良性互動、相互依賴、相互協調、相互促進的耦合機制，實現鄉村景觀營造的最佳效率與效果[4]。構建鄉村景觀信息模型（LIM）框架主要包括以下幾個內容：①場地信息系統。②群體信息系統。③流程信息系統。④軟件信息系統。這其中場地信息和軟件平臺是最為關鍵的要素，因此，根據農村場地基本特征構建景觀信息庫（地形、水域、植物、鋪裝、構筑物等景觀信息）和選擇與應用恰當的軟件平臺（Civil3D、Ecotect、Revit、Landmark、CityEngine等及其景觀插件包）是其中的關鍵技術。

3.2 鄉村觀賞植物種類選擇與植物景觀營造參數化模型構建

以健康生存、改善環境、生態安全、觀賞優美、經濟適用作為鄉村植物篩選推薦的基本原則，借助數字技術的支持，運用區域篩選法、層次分析法，從生態價值、觀賞價值、經濟價值、社會價值等方面對營建地區所有適合的備選植物及其造景模式進行定量化評價與分析，同時借助效果圖、動畫、虛擬現實等數字軟件（Sketchup、3dsMax、Lumion 等），進行可視化圖解與模擬，輸出虛擬現實演示文件，最終確定備選植物種類及其適宜的造景模式。