基于三维信息平台进行辅助城镇老旧小区改造工作研究——以重庆为例

李琦，孔维彬

(重庆市勘测院，重庆 401121)

1 引 言

岁月如歌，重庆辉煌直辖24年有余，随着重庆市的发展壮大，城市规模也不断地扩张，从一个小而活跃的重庆，发展成为大而新潮的国际都市，经历过许许多多不同阶段。城市发展遗留下来的老旧房屋，成为城市中的一种不协调，俗称城中村。其中，20年以前的老旧楼梯高楼多数位于重庆市繁华地段，在高楼大厦中显得尤其突出，影响重庆整个城市形象。很多建筑立面等设计随着时代快速发展而跟不上其现代发展需要和生活需求，但建筑本身使用寿命远远未达到拆除的需要，对于这些本身无太大问题的建筑，可通过城镇老旧小区改造工作进行新的立面设计以及功能完善，持续保持建筑的综合价值，紧跟城市高质量发展的需要。

以立足重庆三维数字城市发展的集景三维数字城市平台为研究平台，作为城市旧改研究实操载体。集景三维数字城市平台作为空间信息服务平台在重庆城市发展的优势在于平台多元化融合，平台数据内容丰富，应用广泛，已经在城市建设各个领域中应用，具有丰富的建设服务经验。平台是基于地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)等关键技术，深入开发和应用地理空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源、环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和应用体系[1]。特别是重庆的实景三维，精细模型和信息模型一体化成果非常突出，已经全面覆盖重庆整个城市区块，站立在重庆市城市三维可视化前沿，拥有详细且准确的数据模型支撑城镇老旧小区改造工作服务。同时，三维信息平台可在整个改造工作中作为线上线下交互型交流平台，将业主、政府和企业等多个单位联系起来，提供的三维信息服务使城镇老旧小区改造工作更加透明，更加紧密，更加完善。

2 三维信息平台提供的服务

第一，重庆地理特点，地势复杂，山地居多，因此重庆建筑大多与环境相融合，残差错落地修建。直接造成老旧居住环境往往在非常复杂的地方进行修建，其地形高差大，楼层错落，勘测难度大，平面表述困难，空间思维要求高，获取全面旧改信息困难。因此，因地制宜地制定改造小区的规划设计急需一种新型而有效的三维设计方式，利用城市建立好的实景三维信息，可以对改造小区进行综合的初步勘测设计，进行小区规划红线划分，综合服务区块规划，地理信息快速获取等优质的三维信息服务。

第二，纵观中国城市化发展的历程，增量发展之后中国城市最突出的矛盾和问题之一是城市文脉的断裂[2]。重庆历史悠久，城市核心区拥有很多历史文物建筑，如吊脚楼，寺庙，会馆等非常具有文化氛围，需要进行文物保护规划，不能随意进行拆除改造，获取文物建筑信息保护城市文化成为城市更新中非常重要的部分。因此，可对文物建筑进行激光扫描建立重点保护文物建筑点云模型库，并在规划中同时建立精细化模型，提供三维仿真城市在规划保护建筑规划设计方面的参考与决策服务。

第三，老旧小区改造提升是国家发展的重要国策，也是国家近年来的重点发展任务。城市老旧小区的社会化改造一直都是我国关注的重点问题，这不仅关系到民众的自身利益，对我国经济的发展也有着推动作用[3]。而老旧小区改造在重庆属于初步探索阶段，涉及的方面非常多。其中民意调查，管道改造，建筑立面改造，室内改造等，都需要充分探讨研究。收集这些改造信息成为必不可少的环节；将各种纸面信息综合起来，利用“互联网+共建共治共享”等线上线下手段，建立三维信息可视化信息综合查询服务，具有高效实用的社会价值以及工作效率。

第四，城镇老旧小区改造工作后的管理也是城市高速发展中的重点，如何让人民群众生活更加方便，更舒心，更美好，这就需要运用智慧的方式做到小区长效管理机制应用。老小区的整治和管理已经成为当地政府不可避免的问题，尤其是其后的管理问题更是关乎着老旧小区整治的最终成果，也成了当前社会的难点、焦点问题[4]。通过三维信息平台现有的平台运行机制，其在智慧社区中运用的智慧方式一样能运用在小区长效管理机制中来，能对小区中的物业信息，人员往来，房屋租赁信息，自然资源产权管理和疫情防控等进行可控的统筹性三维可视化应用。

3 三维信息平台研究方向

3.1 明确改造任务研究

2020年7月，国务院办公厅印发《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》，明确提出：2020年新开工改造城镇老旧小区3.9万个，涉及居民近700万户；到2022年，基本形成城镇老旧小区改造制度框架、政策体系和工作机制；到“十四五”期末，结合各地实际，力争基本完成2000年底前建成的需改造城镇老旧小区改造任务[5]。

城市建筑由于修建的时间和时代背景不同，有很多不同原因和属性。而对于不同功能的建筑也需要重新区分，并要明确显示出建筑在城市中的地理位置，以及旧改内容，如养老、物业、教育等有关方面涉及老旧小区的各类服务增设或改造计划。同时，需要研究如何筛选城市旧改时间计划，从大城市模型中明确旧改需求加快旧改步骤，明确各建筑改造任务的具体分类，具体到每栋楼每块区域，减少不必要的重复探讨。

3.2 管线可视化比选设计

由于小区空间有限、人口和建筑物密集、管线种类繁多、权属单位分散、管线多次改造等特点，这决定了小区地下管线分布复杂交错，走向规律性差，探测难度比较大。如何选用合适的探测方法解决城市小区复杂地下管线的问题是城市管线探测中的重点和难点[6]。因此，老旧小区改造设计一直是难题，其中包括建筑地下管线改造，光纤入户，架空线规整等设计；出现不确定设计往往会增加改造的难度，会要求重复进行整改，浪费改造工程实施工期，以及资金流失等问题。特别是管线涉及的问题非常烦琐，它是连接城市的生命线，是水、燃气、电、通信等不可缺少的部分。管线可视化(如图1所示)可大大提高城市管线设计和规划能力，并能及时找出管线碰撞和误差问题，以及可进行数据分析等。

图1 管线可视化比选设计

3.3 小区改造信息一体化

在目前城市空间地理信息共享平台中，传统的地理信息表现方式和应用由于其专业性等特点，不利真正实现城市空间地理信息资源的共建、共享和共用[7]。针对城市改造信息化发展，应该建立室内室外一体化，地上地下一体化等信息一体化，促进多方合作，多元发展，一体化进程，有利城市综合一体化服务方向发展，可开阔更多多边服务。可应用于社区，街道，城区相关规划、设计、施工、优化等服务。并能有效地多方面进行咨询，减少不同工序的多重修改造成的失误，加快工程审批过程，提高工程质量等效果。

针对重庆高层房屋较多的情况，其信息重点包括消防信息，消防在高层楼层中具有特别高的信息需求。在改造中，消防改造对高楼改造来说是保护人民生命财产的必要程序，并需要持续的消防信息作为支撑；因此，可视化的消防数据信息成为必不可少的信息平台需求。

4 城市三维信息平台辅助应用

4.1 建立改造建筑信息名片

通过城市三维信息平台服务建立出改造建筑信息名片(如图2所示)，在平台中建筑模型分为3类旧改建筑，用以颜色区分，如红色代表改造类，黄色代表完善类，绿色代表提升类。同时，在建筑模型上标记城市信息名片卡，其中卡片包括信息有建筑年份，有无电梯，楼层数，户数，业主意愿等重要信息集，同时在三维仿真城市平台中明确建筑的位置，使建筑所处的区域和重要程度一目了然。还能对特殊建筑进行区分，如重要文物建筑吊脚楼、寺庙、礼堂等，做到文物建筑保护作用和规划作用。

改造建筑信息名片在城市更新中能起到信息全面性，不盲目进行改造，减少改造过程，增加改造准确度，提高市政各部门的协同能力，对改造情况了然于胸，辅助政府各部门的决策。同时拉近线上线下的距离，能亲身感受改造的实用性；以及向群众推进展示，起到透明改造的作用，了解改造的内容；可视化显示出对改造资金流向明确使用地方，让群众满意和放心，有助小区长效机制完善。

4.2 保护城市文化氛围

城市文化是城市规划的基本要素，一个城市发展的基础是经济，而城市发展的灵魂则是文化，城市发展的主要依托是自然，只有实现了经济、文化、自然等因素的有机结合，才能建设出充满生机的城市[8]。因此，确定城市文化的地理位置和规划设计，以及保留、保护等信息集合是非常有必要的。如重庆渝中半岛著名的十八梯(如图3所示)，具有重庆地方特殊的吊脚楼，还有各种文物建筑，但由于年代久远，部分建筑已经破败不堪，而且人民生活也十分困难。经过多年的征求意见，政府通过平台进行辅助研讨规划方案，对十八梯进行改造提升。用平台大数据信息模型，对地形从每个台阶到每棵树，都进行了保留意见，同时也建模翻新和拆除危险建筑的信息模型，作为重建的依据。并重新设计新的建筑，需保持文化氛围性一致，对需要保留建筑做可视化建模，保证建筑位置不会被新建筑所覆盖。平台在十八梯文化提升中起到非常重要的作用。

图3 十八梯现状信息模型

4.3 把握改造重点

“坚持以人为本，把握改造重点。”是老旧小区改造最重要的改造方向，一切以人民群众实际利益问题出发，征求业主改造意向以及改造方式，重点要让人民群众生活更方便、更舒心、更美好。首先，要让人民群众了解自身小区的不足，利用三维可视化技术展示小区与周边小区不同之处，以及缺少的综合公共服务水平，老旧小区配套和市政基础设施等问题；其次，需要征求群众意见进行改造规划，利用三维信息平台进行改造小区的改造内容分类，划分改造区域以及改造进程跟踪；最后，改造资金分配去向以及招商引资推进，利用三维信息平台多元化信息分析能力，可建立人员流动分析图，对改造小区内的广告位进行推广获得部分改造资金，以及合理统一进行规划区块进行各区块共享的公共服务设施等。

5 总 结

本文依托重庆市集景三维仿真城市平台的城市建筑信息数据，以表达城市更新信息需求，采用空间信息分析与统计的方法，开展三维信息服务大数据的信息挖掘，服务于城市改造工程，为城市管理部门提供决策参考。在实际工作中，我们将继续收集各部门管理需求，将更多的城市数据融入三维信息服务，用更加专业的分析模型和统计方法，开发编制出更加符合实际管理需求的服务平台成果。通过三维信息平台辅助城镇老旧小区改造研究，发现城市更新在信息化应用方面具有较高的社会经济价值；同时，三维信息平台在公众展示中对改造进程起到积极推进宣传作用，有利于小区改造工作实施，并能极好地获得社会关注和支持。