三维时态技术在历史文化街区保护规划中的应用

李南江

摘要：在回顾历史文化街区保护的发展历程的基础上，为使文化历史遗产和城市风貌在城市更新中得到积极保护，本文研究如何运用三维时态信息化技术，研发三维时态城市规划管理系统，为历史街区维护和管理工作提供科学的数据依据和技术支撑。

关键字：三维 时态 规划 信息 城市历史 保护规划

1、绪论

1.1、背景

《天津市城市总体规划（2005-2020年）》确定了中心城区14片历史文化街区，分别为估衣街、一宫花园、赤峰道、中心花园、劝业场、承德道、解放北路、五大道、鞍山道、老城厢、古文化街、解放南路、泰安道、海河。结合天津市总体规划、中心城区总体城市设计等相关规划，天津市规划局提出编制天津历史文化街区保护规划，并建立历史文化街区保护规划管理系统，对街区数据进行数字化管理和分析，对历史街区进行科学、高效的规划和保护。

1.2、本文研究内容

历史文化街区的发展与利用应以保护为根本目的，遵循合理性、前瞻性原则，促进与周边区域的协调发展，提升历史文化街区在城市中的地位和作用，为历史建筑找到适合的新的使用方式，以为社会提供公共服务为出发点，引导区域合理更新。基于“立足现状、传承历史、引领未来”的城市规划原则，本文主要总结我国历史街区保护发展历程中的经验教训，提出以城市历史数据库组织、显示、应用和管理等关键技术为基础的三维时态城市规划管理系统，为规划人员把握城市历史文化街区城市空间格局、了解街区发展历史、提高规划管理水平，提供技术支撑。

2、在城市历史保护规划中的应用

三维时态城市规划管理系统将历史文化街区图形数据、现状调查资料、规划成果等信息进行集中统一管理，并利用数据库、地理信息系统等技术进行街区信息的快速查看、统计汇总与数字化分析，避免传统管理方式的数据分散、纸图分析、效率不高的弊端。

2.1、辅助天津市历史街区保护规划

保护规划应在充分调研现状情况的基础上，进行现状价值分析及评价。三维时态城市规划管理系统运用先进的海量数据库组织技术、调度与渲染技术、双屏技术，对历史文化街区的历史演变、街区特征、城市功能、生活服务设施、绿化环境、道路交通及市政基础设施等现状进行再现与分析。

图1 时态三维辅助与历史街区保护规划

2.2、全面的现状、历史数据支撑

集成了历史保护区全面的二维、三维属性信息以及贯穿城市发展的时空信息，通过查询、统计、分析等应用功能，为保护规划部门的工作提供完整的全方位的数据基础。

图2 时态数据切换

2.3、为規划编制提供依据

系统提供精确的房屋、用地、规划信息查询功能，并能对建筑进行规模统计，通过模拟真实的日照阴影轮廓，更加真实的反应规划方案的合理性与协调性。将历史街区现状三维实景模型与保护规划整修方案三维模型进行切换、分析，或者对不同的整修方案三维模型进行对比分析，在考虑现状、可操作性、以及尊重历史的前提下，为决策者制定最优的保护方案提供辅助工具。

图3 房屋统计与阴影分析

2.4、服务于规划方案审批

三维规划审批技术也是当前众多城市提倡的一种科学、高效的规划审批手段，系统提供多屏比选功能，一是可以直观的将规划方案融入到现实的三维场景中，从方案的空间形态、色彩立面等方面分析审视；二是可进行多套规划方案对比选优。

图4 桥梁设计方案审批

2.5、科学管理城市宝贵历史文物资料

随着人类城市的发展变迁，历史文物等建筑容易受到破坏，系统可将城市历史资料进行科学的管理，通过历史文物的空间数据场景，可以科学指导历史文物建筑的修复工作。

3、结束语

三维时态城市规划管理系统能存储整个城市的历史模型数据、空间信息数据，在办公室就能够了解城市各个角度和各个时间的城市面貌、空间信息、属性信息，在真三维的视觉效果中进行设计方案查看和比对，大大减轻城市规划管理人员的工作强度，提高办公智能化和科学决策水平，可供国内大中城市的各个城市职能管理部门和单位，建立和完善城市管理系统使用。

4、参考文献

【1】阮仪三，孙萌. 我国历史街区保护与规划的若干问题研究[J]. 城市规划. 2001（10）

【2】申闫春，朱幼虹，曹莉，温转萍. 基于OSG的三维仿真平台的设计与实现[J]. 计算机仿真. 2007（06）

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