人工智能在山西鄉村空間規劃與改造中的應用

摘要：本文分析了山西鄉村空間布局特征，探討了人工智能技術在數據采集、規劃算法方面的應用潛力。通過探索智能建筑、基礎設施升級及環境治理，展現了人工智能在提升鄉村居住、運營及生態質量的成效，并提出了相應策略，為全國鄉村規劃提供借鑒。

關鍵詞：人工智能；山西鄉村；空間規劃；綠色發展

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.01.050

中圖分類號：TP 18；TU 982.29 文獻標志碼：B 文章編碼：1672-7274（2025）01-0-03

Application of Artificial Intelligence in Spatial Planning and Renovation

of Rural Areas in Shanxi Province

WU Huibin

（Jinzhong College of Information， Taigu 030800， China）

Abstract： This paper analyzes the spatial layout characteristics of rural areas in Shanxi and explores the application potential of artificial intelligence technology in data collection and planning algorithms. By exploring intelligent buildings， infrastructure upgrades， and environmental governance， it demonstrates the effectiveness of artificial intelligence in improving rural living， operational efficiency， and ecological quality. Corresponding strategies are proposed to provide reference for rural spatial planning nationwide.

Keywords： artificial intelligence; rural areas in Shanxi; spatial planning; green development

0 引言

在新時代背景下，鄉村空間規劃與改造成為推動鄉村振興戰略的重要一環。山西作為中國北方的重要省份，其鄉村空間布局特征獨特，既受自然地理條件的制約，又承載著深厚的歷史文化底蘊。隨著城市化進程的加速和人口流動的變化，山西鄉村面臨著空心化、老齡化、產業升級滯后以及生態環境破壞等多重挑戰。探索一種科學、合理、高效的鄉村空間規劃與改造模式顯得尤為迫切。人工智能技術以其強大的數據采集與分析能力、智能規劃算法與模型以及促進居民參與與反饋的機制，為鄉村空間規劃與改造提供了新的思路和方法。

1 山西鄉村空間規劃與改造分析

1.1 山西鄉村空間布局特征

山西鄉村作為中國北方的重要組成部分，其空間布局特征受自然地理條件、歷史文化背景以及社會經濟發展的影響。從自然地理條件來看，山西地處黃土高原，地形復雜多變，山地、丘陵、盆地交錯分布，為鄉村的空間布局帶來獨特的挑戰與機遇。鄉村村落通常依山傍水而建，既體現人與自然和諧共生的智慧，也限制鄉村發展的空間格局。在歷史文化背景方面，山西作為華夏文明的重要發祥地之一，擁有豐富的歷史文化遺產和深厚的文化底蘊，不僅體現在古建筑、古村落的保存上，更融入鄉村的空間布局和居民的生活方式中。山西鄉村的空間布局形態呈現出多樣化的特點。在村落分布上，不僅有密集分布的平原型鄉村，也有零散分布的山區型鄉村；在土地利用上，耕地、林地、草地等多種土地類型并存。

1.2 鄉村空間規劃與改造的迫切需求

在新時代背景下，山西鄉村面臨著前所未有的挑戰和機遇。在人口流動方面，隨著城市化進程的加速，鄉村人口大量外流，導致鄉村空心化、老齡化問題日益嚴重。如何吸引和留住人才，成為鄉村空間規劃與改造中亟待解決的問題。在產業升級方面，傳統農業已難以滿足現代鄉村發展的需求。如何推動農業現代化，發展特色產業，促進鄉村經濟轉型升級，是鄉村空間規劃與改造的重要任務。隨著生態旅游的興起，如何挖掘鄉村旅游資源，打造鄉村旅游品牌，也是提升鄉村經濟效益的有效途徑。在生態保護方面，山西鄉村擁有豐富的自然資源和生態景觀，由于過度開發和不合理利用，導致生態環境受到破壞。在鄉村空間規劃與改造中，如何加強生態保護，實現綠色發展，是關乎鄉村可持續發展的關鍵問題[1]。

2 人工智能技術在鄉村空間規劃中的應

用潛力

2.1 數據采集與分析能力

人工智能技術在鄉村空間規劃中的首要應用潛力在于其強大的數據采集與分析能力。通過融合人工智能與高精度地圖構建技術，能夠獲取到鄉村地區的詳細地理信息和空間布局，為鄉村規劃提供精確的數據支撐。不僅能夠精確捕捉地形、地貌等自然環境的詳細數據，還智能地整合交通網絡、建筑分布、人口結構等社會經濟方面的數據信息，為鄉村空間規劃提供全面、準確的數據參考。人工智能技術可以對居民行為與環境進行實時監測。通過安裝傳感器、攝像頭等設備，能夠收集到鄉村居民的日常活動數據，如出行軌跡、聚集區域等，以及環境數據，如空氣質量、水質等，有助于深入了解鄉村居民的生活方式和環境狀況，為規劃提供科學依據。

2.2 智能規劃算法與模型

人工智能技術的另一大應用潛力在于其智能規劃算法與模型，可以基于大量數據，對鄉村空間進行優化配置，提高土地利用效率和空間布局合理性。通過智能算法，能夠模擬不同的規劃方案，評估其經濟效益、社會效益和環境效益，選擇最優方案。人工智能技術還可以對災害風險進行評估與應對[2]。結合歷史災害數據和實時監測數據，能夠建立災害預警模型，對可能發生的災害進行預測和預警，有助于鄉村在災害發生前采取預防措施，減少災害損失。

2.3 居民參與和反饋機制

人工智能技術在鄉村空間規劃中能夠助力建立居民參與與反饋的有效機制。通過智能化互動平臺，能夠方便地與鄉村居民進行溝通和交流，了解其需求和意見。這些平臺通過提供在線調查、意見征集等功能，讓居民能夠方便地參與到規劃過程中來。人工智能技術可以根據居民的需求和偏好，提供個性化的規劃方案。通過分析居民的行為數據和偏好信息，能夠為其量身定制適合他們的生活環境和服務設施，有助于提高規劃的針對性和實效性，讓居民更加滿意和接受規劃結果。

3 人工智能技術在鄉村空間改造中的實

踐探索

3.1 智能建筑設計

在鄉村空間改造的廣闊舞臺上，智能建筑設計以其獨特的環境適應性和節能環保特性，成為人工智能技術的重要應用領域之一，引領著鄉村建設的綠色創新潮流。環境適應性設計是智能建筑設計的核心要素。在鄉村這一特定環境中，智能建筑能夠精準捕捉并響應氣候條件、地形地貌等自然因素的變化，通過自動調整建筑的形態、結構和材料，實現與周圍環境的和諧共生。例如，在寒冷地區，智能建筑可以通過智能感知低溫環境，自動調整并增加保溫層的厚度，采用高效節能型門窗，能夠有效提升建筑的保溫性能，從而大幅度減少能源消耗，為鄉村居民提供更加舒適、節能的居住環境。節能與環保技術的應用，則是智能建筑設計的另一大亮點。在鄉村空間改造中，智能建筑充分利用太陽能、風能等可再生能源，通過安裝太陽能光伏板、風力發電機等設備，實現能源的自給自足和高效利用[3]。智能照明系統可以根據室內光線強度自動調節亮度，智能溫控系統則能夠根據室內外溫差智能調節室內溫度，這些節能技術的應用，使得智能建筑在降低能源消耗和碳排放方面表現出色，為鄉村的綠色發展貢獻力量。

3.2 智能基礎設施升級

在鄉村空間改造的進程中，智能基礎設施升級扮演著舉足輕重的角色，是提升鄉村居民生活質量的關鍵一環。智能交通系統的引入，為鄉村交通帶來了革命性的變化。通過安裝智能交通信號燈，系統可以根據實時交通流量自動調整信號燈時長，有效緩解交通擁堵現象。智能停車管理系統的應用，使得鄉村停車更加有序，減少因尋找停車位而造成的交通混亂。智能能源管理系統則是智能基礎設施升級的又一重要組成部分。在鄉村空間改造中，通過安裝智能電表和智能能源監控設備，可以實時監測鄉村的能源使用情況，包括電力、燃氣、水等，為鄉村能源管理提供精準的數據支持，有助于提高能源利用效率，降低能源成本，以及促進鄉村能源的可持續發展。智能基礎設施升級在鄉村空間改造中發揮著至關重要的作用。通過智能交通系統和智能能源管理系統的引入，可以提升鄉村的日常運營效率，為鄉村居民營造更加便捷、安全、節能的生活環境。隨著人工智能技術的不斷發展和普及，智能基礎設施升級必將在鄉村空間改造中發揮更加廣泛和深入的作用，為鄉村的可持續發展注入新的動力。

3.3 鄉村環境治理與生態修復

鄉村環境治理與生態修復是鄉村空間改造的基石，智能技術的融入為鄉村環境的保護與恢復帶來前所未有的機遇。智能環境監測與預警系統的建立，是鄉村環境治理的關鍵一步。該系統通過高精度傳感器和大數據分析技術，可以實時監測鄉村的空氣質量、水質、土壤污染等關鍵環境指標。一旦發現環境污染問題，系統可以迅速發出預警，為鄉村環境治理提供及時、準確的信息支持。通過對歷史數據的深度分析，系統能夠預測未來環境變化趨勢，為鄉村環境治理提供科學依據和前瞻性的決策支持。在生態修復方面，人工智能技術同樣展現出巨大的潛力。傳統的生態修復方法往往耗時費力，且效果難以保證。而智能生態修復技術，如智能植被恢復、智能水土保持等，通過精準定位生態受損區域，結合當地氣候、土壤等條件，制定出最優化的修復方案。

4 山西鄉村空間規劃與改造中的人工智

能應用策略

4.1 構建鄉村空間智能規劃平臺

在山西鄉村空間規劃與改造的宏偉藍圖中，構建鄉村空間智能規劃平臺無疑是其中至關重要的一環，通過科技的力量，為鄉村規劃注入新的活力，推動鄉村空間的科學、合理、高效發展。該平臺應構建于跨部門數據共享機制之上，打破長久以來存在的信息孤島局面。通過實現規劃、土地、環保、農業等多部門數據的互聯互通，為鄉村規劃提供堅實的信息支撐，確保規劃工作的科學性和合理性[4]。以及運用先進的人工智能算法和模型，對鄉村空間布局、土地利用、產業發展等關鍵領域進行深入的智能分析和優化。通過模擬和評估不同的規劃方案，清晰地揭示出各個方案的經濟效益、社會效益和環境效益，為決策者提供科學、準確的參考依據，提高規劃工作的效率和準確性，以及降低決策風險，為鄉村的可持續發展奠定了堅實的基礎。

4.2 推動智能技術人才培養與引進

為了實現智能技術在山西鄉村空間規劃與改造中的深度應用，專業人才的培養與引進顯得尤為重要。我們必須認識到，技術的革新離不開人才的支撐。為此，應著力提升現有鄉村規劃師隊伍的智能技術素養，通過定期舉辦高水平的鄉村規劃師技能培訓活動，以及在教育機構中增設與智能技術緊密相關的課程，可以有效提升規劃師們運用智能工具進行規劃的能力。同時，還需積極拓寬人才引進渠道，吸引國內外頂尖的人工智能專家團隊加入到鄉村規劃的工作中來。這些專家不僅能夠為我們提供前沿的技術指導，還能在規劃過程中注入創新的思維方式，從而為山西乃至全國的鄉村空間規劃與改造提供強有力的智力支持和技術保障。

4.3 強化政策支持與資金投入

政策支持與資金投入是推動山西鄉村空間規劃與改造中人工智能應用的重要保障。政府應制定專項扶持政策，鼓勵鄉村規劃機構和企業運用智能技術進行規劃與改造。應拓寬融資渠道，吸引社會資本投入鄉村智能規劃與改造項目。例如，山西省政府出臺了《關于推進鄉村智能規劃與改造的實施意見》，明確政策支持措施和資金投入方向。通過政府引導和社會資本參與，山西某鄉村成功實施了智能規劃與改造項目，提升鄉村的整體發展水平[5]。

4.4 提升居民認知與參與度

居民是鄉村空間規劃與改造的主體，其認知與參與度直接影響規劃與改造的效果。在山西鄉村空間規劃與改造中，應重視提升居民的認知與參與度。一方面，通過宣傳普及人工智能知識，讓居民了解智能技術的優勢和應用前景；另一方面，應建立居民反饋與監督機制，讓居民能夠參與到規劃與改造的過程中來，提出自己的意見和建議。

5 結束語

人工智能技術在山西鄉村空間規劃與改造中展現出巨大的應用潛力和價值。隨著人工智能的發展，應進一步構建鄉村空間智能規劃平臺、推動智能技術人才培養與引進、強化政策支持與資金投入以及提升居民認知與參與度，以充分發揮人工智能技術在鄉村空間規劃與改造中的引領作用，推動鄉村實現全面振興和繁榮發展。

參考文獻

[1] 夏婉彤，馬瑞睿．AIGC賦能鄉村公共空間更新設計研究——以煙臺崮山“鄉村會客廳”方案設計為例[J]．鞋類工藝與設計，2024，4（07）：139-141．

[2] 羅萍嘉，張雅蕓．數字化驅動下鄉村空間變遷與治理轉型研究[J]．西安建筑科技大學學報：社會科學版，2023，42（06）：93-100．

[3] 楊忍，林元城．論鄉村數字化與鄉村空間轉型[J]．地理學報，2023，78（02）：456-473．

[4] 吳莉婭，葉繼紅．論人工智能嵌入鄉村建設[J]．蘇州大學學報：哲學社會科學版，2021，42（05）：34-41．

[5] 藺新康．淺析鄉村改造的路徑及發展前景[J]．農村經濟與科技，2022，33（14）：162-165．

基金項目：本文系山西省教育廳2024年山西省高等學校哲學社會科學研究項目《人工智能技術助力山西鄉村空間更新改造設計研究》（編號2024W285）研究成果。

作者簡介：武惠斌（1990—），男，漢族，山西汾陽人，講師，碩士，研究方向為環境設計。