知识点：数字景观

数字景观代表着风景园林的4.0 时代，它以定量辅助定性来解决复杂系统问题为出发点，以统筹实现人居环境多目标优化为目标。数字景观方法与技术可以助力风景园林研究、设计、营建与管控全过程：从数据采集分析、数字模拟与建模、虚拟现实与表达、参数化设计与建造到物联传感与数字测控。

风景园林专业已经成为城市发展和生态环境保护的重要力量，其发展前景不可限量。如何形成自己的专业特色，培养社会需求的高质量风景园林专业创新型人才，认为应体现在实践教学方向上。风景园林专业内容实践性很强，注重学生景观设计和施工技术的实践教学培养，内容覆盖面广而杂，专业素质高、难度较大，学生不易系统、全面地学习。互联网的诞生和数字信息化技术的快速发展，对风景园林专业实践教学也提出了新的挑战。虚拟现实(Virtual Reality)技术是随着计算机技术发展所兴起的一门综合性技术，简称VR技术，已经具备的高度沉浸感和交互感可以辅助风景园林专业实践教学。

一、VR的特点和优势

1、VR技术使景观设计意图直观呈现

VR技术应用在园林景观设计中, 可减轻设计人员的劳动强度、缩短设计周期、提高设计准确性和工程质量要求通常情况下, 设计者会通过沙盘、三维效果图、漫游动画等方式展示设计效果, 供决策者、设计者、工程人员以及公众理解和感受。以上的传统展示方式都各有其不同的优缺点, 但有一个缺点是共同的, 即不能以人的视点深入其中, 得到全方位的观察设计效果, 而使用VR技术后，可从任意角度, 实时互动真实地看到设计效果, 身临其境地掌握周围环境和理解设计师的设计意图, 这是传统手段所不能达到的。

2、VR技术辅助激发设计师创作灵感

有时无法亲临项目现场进行实地考察, 可以采用VR技术进行场地环境分析评判, 并通过网络平台进入到虚拟项目的场地内部, 全面了解项目的周边环境, 包括气候条件、地质条件、交通状况、人流分布、水系分布、土壤条件、植物资源等现状特征。

3、园林景观设计中运用VR技术是必然趋势

从20世纪80年代提出VR技术应用在园林景观设计中的创新理念, 到现在虚拟现实技术得到了很大的发展。与传统风景园林设计思维相比, VR技术突破了传统维度限制的虚拟风景园林, 应该是一种相对全面的设计表达系统。未来应用VR技术辅助园林景观设计是发展的必然趋势, 现代科技能够将风景园林的物质功能与信息功能分别赋以不同的载体, 使一些风景园林的存在形式发生质的飞跃。

崭新的技术会带给我们崭新的教育思维，利用信息技术构建风景园林VR实训教学平台，辅助风景园林实践教学，建设人机实时交互教学资源平台，可以获得视觉和听觉等感官的冲击，产生身临其境的感受和体会，改变了传统教学方法及模式，激发学生学习积极性和自主性，培养学生创新思维和综合素质。风景园林VR实训教学平台需要多年的建设与发展，将成为景观设计类实践课程的共享平台，将会为学生方案设计阶段及方案成果的展示分析评价提供技术支撑，对风景园林实践教学质量的提升将起到积极的推动作用。

二、景观的数字模拟仍是未来的研究热点之一

数字景观是一个数字技术与风景园林专业结合的产物。数字技术在风景园林中的应用有2个方面：一是景观模拟，二是分析解决问题。景观模拟是分析解决问题的基础。风景园林从古至今已发展了上千年，而数字技术仅仅在20世纪才刚刚出现。因此，如何更逼真地表达景观、如何更快速更方便地展示虚拟景观、将现实景观或设计者的想法转译成数字景观是首要关注的问题。计算机仿真技术、三维景观模拟等将继续成为学者们讨论的热点内容。

三、地理设计是未来规划设计的发展方向

尽管地理设计(Geodegin)的理念近几年才提出，还处于发展之中，但在城乡规划和风景园林领域被迅速认识并推广。它集成了现有城乡规划与风景园林研究所需的一些主要成果和理念，如情景分析、循环评估、动态规划、公众参与、即时评价、参数化设计等。规划设计人员可将大脑中的构思方案通过系统所提供的智能化设计工具绘制出来，也可方便地通过系统所提供的各种分析工具对所绘制的方案进行分析和评估。方案的每次局部调整，都可通过所设定的指标参数得到反馈。规划参与人员在这样一个高度可交互的环境中对设计方案进行充分的交流和评估，直至满足规划设计目标和规划设计指标的要求。

四、大数据催生数字景观教育目标的变革

随着互联网的快速发展，以云计算进行大容量数据存储和访问，以物联网促使数据的实时产生，以社交网络将人的喜好、情绪转变为数据，以智能终端诱使市民将出行、活动等行为无意识地转化为数据，改变了信息的形成过程，为风景园林中非空间事务数据的获取与空间化提供了崭新的途径，人们获取信息(数据)的途径、规模、数据种类正在以极快的速度增长，大数据时代已悄然降临。大数据具有量大(volume)、流速快(velocity)和类型丰富(variety)和价值高(value)4个特征。如何对海量的、结构化或非结构化的数据进行采集、分析并有效利用成为未来风景园林师面临的巨大挑战。相应的，数字景观教育不仅注重培养学生运用计算思维和数字技术创造数字化作品和表达自己的思想和创意的能力，更要注重培养学生从复杂数据中批判性地获取、评估、创造和分享信息的能力，更注重数字文化素养的提高。因此，未来数字景观教育加强对以下2个方面的关注。

1、重视引导大数据知识发现的方法教育——数据挖掘

数据挖掘是通过聚类、关联、回归等规则，对数据进行分析，进而发现知识/规律。但不同于依靠有限样本的传统统计方法，大数据的统计分析建立在“全体数据”基础上，通过频繁出现模式和关联分析，压制了有限样本的个体结果波动，能更可靠地揭示数据背后隐藏的知识。大数据强调在人—机交互体系中，通过“统计计算”(statistical computing)和“统计学习”(statistical learning)实现统计分析。大数据规模巨量化和样式多样化为规划决策提供了基本的素材，而通过各种计量模型和空间分析模型得到的潜在规律，则是真正帮助决策者进行决策的关键。

2、加强大数据逻辑表达技术的传授—数据可视化

数据可视化，即是运用表格、图解、图像以及其他直观的数据可视化形式，实现对数据的分析和交流，并激发观赏者的参与。大数据规模的激增，使人们急需展示数据、理解数据和演绎数据的工具，法国统计学家伯廷认为，“图形是解决逻辑问题的视觉方法”。塔夫特在《定量信息的视觉展示》(The Visual Display of Quantitative Information)中，将每一个数据集都做成图示物，对大数据可视化压缩后的知识和视觉传输的高吞吐信息进行结合处理，收获可视化的“乘数效应”—获得更多有价值的数据。

数字景观的价值体现于景园规划设计建造与管控全过程。在设计前的调研阶段，遥感技术、航测技术、三维扫描技术等数据采集技术的发展改变了传统的调研与资料收集方式，提供了更为全面、客观的数据资料，提升了调查研究的精确性，呈现了传统调研方法难以收集的环境信息，为景园设计提供了新的视角。互联网的发展使得数据来源更广泛、数据类型更多样、数据样本更丰富，比如OSM 开源地图数据、城市POI数据等公众数据的获得成为可能。在上个世纪60年代，出现了通过叠图进行环境分析的方法，是西方分析和归纳的思维的体现。伴随与数字技术的发展，叠图等传统的分析方法也依托于计算机进一步优化，数据的处理速度加快、效能提高。数据的分析与呈现也从二维平面走向三维空间：高程、坡度、坡向、日照、道路坡度、雨水径流等空间数据分析；城市排水、人口密度、交通情况、城市容积率等数据可通过柱形图、热力图等可视化方式呈现。前期数据采集和数据分析的更新与进步，为景园规划设计方案的生成提供了更丰富、更合理的数据支撑。方案的生成可通过多方案的模拟进行比较，以推敲与比选最佳方案。由此，景园规划设计方案的生成更具科学性与理性，为实现景园艺术的科学化奠定了基础。对于设计成果的呈现而言，从手工模型、电脑建模到虚拟现实，直至施工环节以及最终的绩效评估，“数字”技术与方法的运用突破了传统设计中表现手法、建设材料、施工人员与工具等限制，极大地释放了景园规划设计师的创造才情。

法国作家福楼拜曾说：“科学和艺术在山麓分手，回头又在顶峰汇聚。”科学求真、人性崇善、艺术尚美，真善美的结合不辱现代风景园林学使命。

总结：信息和数字时代的到来，是人类智慧在工业时代之后新一轮爆发，对于风景园林学科，亦是一次伟大的机遇。数字景观技术使风景园林规划设计获得了科学、客观、理性的认知和分析事物运行发展规律的能力，使它能够从传统手工业式的操作演进至系统化的、信息化的现代设计逻辑建构和设计媒介表达，使风景园林学科和规划设计实践拥有了与相关学科对话和共同进步的平台，具备了应对未来挑战的能力。

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