相约武汉，一年一度的中国城市规划年会正在召开。
坐标武汉国际博览中心会议中心109，新技术专题会场再一次满足同行翘首以盼，以“新技术赋能规划”为题，深入探讨新形势下规划信息技术创新和应用推广。
2023年9月24日上午，“主题一：空间结构优化”议程率先召开，中国工程院院士吴志强先生莅临会场，武汉大学二级教授詹庆明先生主持。湖北省规划设计研究总院总经理陈涛先生作特邀主题报告：新型三维技术助力全过程数字规划设计。
陈涛总经理以当前行业发展热点为背景深入浅出阐述，以公司承担的地上、地表、地下项目实践为例，围绕前期调研、分析评价、规划设计、实施监督和动态更新五个阶段的规划任务适配相应数字化技术为切入点，为行业数字化转型和新技术发展提出了一套全过程三维数字规划设计体系，为参会嘉宾展示了一场三维设计视觉盛宴。
湖北省规划设计研究总院有限责任公司
党委副书记、总经理
报告全文
尊敬的各位专家，各位同仁大家好！首先欢迎各位来到湖北、莅临武汉。感谢主办方提供这样的机会，在这里和大家交流。我报告的题目是新型三维技术助力全过程数字规划设计，基于我院近几年的实践，以及同众智软件等公司的研发合作，围绕多重新型三维技术，探索如何支撑全过程数字规划设计。
我主要从三个方面进行介绍。
首先简单谈一下相关工作背景。
去年以来，自然资源部连续发布《关于全面推进实景三维中国建设的通知》《实景三维中国建设总体实施方案》。提出到2025年，50%以上的政府决策、生产调度和生活规划可通过线上实景三维空间完成。到2035年，这项目标提升到80%。一方面，国土空间三维数据底座将通过新型基础测绘，逐步完成；另一方面，对于我们规划人来说，要积极、快速适应多重三维技术给行业带来的机遇与变革，在规划全过程数字化转型的路上，直接从二维化向三维化跃升。
随着各级国土空间总体规划的不断完成和批准，国土空间规划实施监测网络建设已提上日程，面向以详细规划为核心的规划管理、公平高效的空间治理，后国空时代，必然要有持续更新的手段、不断迭代的数字技术为目标实现保驾护航。具有高度可视化、直观化特性的新型三维技术，当仁不让成为重要的本底和支撑。
当前城市发展将遇前所未有之变局，为适应这样的变化，规划的建设模式、交互方式、架构方式和决策方式，无一例外发生了根本性的变化，二维、感性、定性，凭借经验决策的传统规划终将一去不返，取而代之的一定是多维、理性、定量，用数据表达的智慧规划。与之适配的，是随着科技的日新月异，不断提档升级的以大数据、大模型、大平台为框架的新型技术支撑体系。
因此，时代推动着我们前行，主动承接新的机遇，亦或面临新的技术挑战，我们不适应、不转型、不把握、不升级，就已经在行业变革中输了一半，不仅要跟上节奏，还需要我们主动竞争，创造需求，去带领节奏。才能使我们行业，我们企业青春延续。
在这样的背景下，我对全过程数字规划设计的理念方法，融合新型三维技术，尝试做了新的升版——全过程三维数字规划。
我将全过程数字规划设计分为五个阶段——前期调研、分析评价、规划设计、实施监督和动态更新。每个阶段的规划任务适配相应的数字化技术，通过不同的工具、算法和基础设施来保障技术的实现，其中这一揽子数字技术中，新型三维技术占到绝大部分的比例，成为全过程数字规划体系内的主体技术，二维技术已然成为配角，整套框架升版成为以新型三维技术为主体的全过程数字规划设计体系。
一、在前期调研阶段，我们通过自主研发的阅城APP，开展现场踏勘调研，既可以使用在线地图，也可以提前部署精度更高的卫星影像、实景三维等基础地理数据，实现人到定位，人过留痕，组队调研，记录轨迹，同步数据，快速成图。使用越多，公司内载平台基础数据越多，对于常规项目，减少调研反复，对于紧急汇报项目，易于形成二三维融合的初级现状调研结果，大幅压缩前期工作量和调研汇报时间。
结合地面手持设备踏勘调研，在空中，我们同步使用测绘级无人机和视频摄像无人机协同开展倾斜摄影和真实拍摄，利用多节点分布式计算，实现高精度倾斜摄影三维建模，周四采完数据，周五处理数据，周末人休息，机器继续跑，周一就得到实景三维模型成果。
结合我院自主研发的实景三维平台和众智Cityplan等国产化工具，运用遥感影像要素提取技术，自动化提取空间要素，快速单体化，人机协同，集约时间，形成室内外一体化、地上地下一体化的三维建模成果，实现调研工作效率、现状数据质量双提升。
通过上述三维数据技术的叠加操作，最后形成坐标统一、数据多源的数据资源池，以及反映真实地理场景的三维数字底座。可为后续数字规划设计和应用，提供相应的数据底图和数据服务。三维数字孪生的更新又将支撑现实城市的运营管理和动态更新，并循环往复。
二、在分析评价阶段，基于应用三维可视化仿真及分析工具，对三维数据底座现状数据开展地形分析、城市建成区空间分析以及根据需要进行专题分析，形成为规划设计阶段服务的三维规划底板。
以建成区为例，针对空间全域全要素，我们基于自研实景三维平台的天际轮廓、建筑体量、色彩协调与过滤、视觉廊道分析、景观对比分析、日照分析、交通组织分析等基础分析能力，总结优势条件，挖掘短板问题，辅助制定规划设计目标和任务。
三、在规划设计阶段，依托于数字化底图开展规划设计，在原有二维设计管理过程中，将空间管控要素纳入其中，充分考虑规划指标、地上下空间、建筑形态、景观风貌、空间管制等内容，做到空间立体规划。我们把设计过程总结为三个步骤，参数化设计、要素化布局、快速化出图，满足设计过程简便快捷，设计成果一键出图。
湖北省院在设计过程中，针对地上、地表和地下空间，分别使用三维规划工具Cityplan、数维等协同进行二三维联动一体化设计，通过对地块中的建筑环境进行反复三维模拟推演，获得精准的地块指标。通过软件支撑，可以实现背景资源导入管理、道路绘制、二维空间定义、人工智能自动生成带指标三维方案、交互功能人工调整完善、生成二维地块指标，到最终设计成果入库管理。
利用三维设计工具，针对城市更新片区的快速方案能力，在已经形成了场地实景三维建模基础上，业主、相关利益方、建设单位以及规划技术人员在现场就可以讨论方案并快速生成，包括用地平整、道路更新改造、建筑方案生成、指标验证等环节，形成可视效果强、对比效果好、指标设定准的专题会商结果，打破了二维表达壁垒，实现了上帝视角的决策共商，让现场共同缔造成为可能。
规划后的数据可以生成shp文件，满足国土空间规划“一张图”的要求，一键入库。
四、在实施监督阶段，从总体规划目标指标执行情况、专项规划布局落实情况、详细规划传导落实情况开展规划业务全流程全在线立体监管。
五、在调整更新阶段，围绕推演决策的技术流程和逻辑，形成“推演决策-调整-评估”循环，形成全域协同治理。
以实现城市高质量发展为目标，支持规划推演、方案推演以及要素推演，构建城市规划预演室，模拟规划实施对城市的影响效果，推演是否符合城市发展规划，如有不符合发展规划，则反馈到规划编制源头进行规划调整，并对调整的规划进行评估与复查，再次推演。最终基于城市仿真模拟数字化推演平台，形成“推演决策-调整-评估”良性循环，实现城市的全域协同治理，达成城市高质量发展目标。
在规划推演和方案推演方面，从上位规划传导，到地块的指标提取，到空间排布的推演，到方案的合规性合理性检测，再到环境优化仿真，最后形成地块更新方案。通过推演决策，我们可以实现大到整个城市规划的推演，小到某个地块修规方案的推演。实现了城市推演由大到小的一条线串联。
在要素推演方面，主要对地上空间和地下空间开展专题要素推演，评估城市内各对应要素的现状，精准锁定要素短板，引导城市规划发展。
在地上空间。针对洪水灾害，对城市建成区开展淹没模拟，定量地计算城市洪水淹没范围随时间的变化情况，以及建筑物的淹没情况，评价城市对抵抗洪水的能力和灾后的恢复能力。在空间的不同尺度，特定地域和特定领域，我们开展虚拟仿真研究，包括台风、滑坡、地震等灾害模拟，来评价城市韧性。
在地下空间。基于CIM平台的模型与数据，建立了地表设施、地下水管、海绵城市设施等城市雨水模型。结合气象数据和仿真分析计算地表径流、水系统流量等数据，并与物联网监控设备对比验证并进行修正，进而准确预测降雨对城市的影响，提前做好预案，降低灾害损失。
第三部分，围绕公司几项规划设计项目的探索，进行简要展示。
湖北省水利水电职业技术学院校园更新项目，以一模到底，数据永续利用为愿景。基于设计方案制作的虚拟三维模型，与无人机倾斜摄影建模的实景三维模型，进行融合，实现了虚实结合的实景三维更新改造方案，既满足当前校园更新改造的空间设计协调和空间风貌效果，也对校园更新完成后将要推进的数字校园建设构建了CIM底座。
融合新型基础测绘与实景三维建模技术，围绕基础设施工程规划设计的地上、地表、地下多场景融合，通过多专业全过程三维协同设计，采用数据层和应用层分离的方式，便于项目数据的修改、迁移和复用，减少大量重复性工作，快速实现多项目数据共享，集成三维成果数据进行展示，将成为未来线性工程设计领域的重要方向。
磷化工产业园项目，规划范围6.4平方公里，选址位于重丘区。该项目基于实景三维地形数据底板，开展场区地形、道路、场景三维正向设计，低代码集成成果数据，支撑三维会商决策与运行阶段管理应用。
通过场地竖向规划全过程的新型三维技术支撑，实现了竖向规划成果对真实地理场景的映射，为下一阶段园区用地规划和线性工程设计提供了三维设计数据底板，使不同阶段生产的成果数据真正实现上下游流转与共享复用，实现了一模到底理念的可落地、可操作。
京山市温泉新区项目，20平方公里的实景三维数据底板，开展城市综合线性工程规划设计，实现了从选址到规划到设计到施工全过程BIM正向设计，通过车流模拟、综合碰撞检测、水淹分析、排水流量模拟等功能，极大提升了专业协同度、工程科学性和决策效率。
基于三维设计前置模拟，实现设计施工一体化，对线性工程进行空间模拟、进度模拟，为施工阶段提供准确详尽的BIM模型，打通项目全生命周期。
运用三维即时渲染平台，对模型进行快速渲染，快速提升设计方案的视觉表达效果，打造身临其境的体验。
