数字规划理念下的村庄规划“CoIM”技术平台初探

摘 要 随着第四次工业革命的到来，数字化信息化已经成为新技术发展和各行业创新的主要方向，传统的规划行业在新技术快速发展的背景下亦产生了较大的创新空间。在村庄规划中植入数字规划的理念，应用时空大数据技术、空间地理信息平台、空间三维建模技术、“互联网+”和物联网技术构建村庄规划“CoIM”技术平台，并贯穿于村庄规划编制和决策管理全过程，为乡村保护、治理、开发提供实时、高效、准确的规划决策和管理平台。

关键词 数字规划;村庄规划;“CoIM”技术平台

中图分类号：F323.1 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.27.060

2021年2月25日，国家乡村振兴局挂牌成立，同时原扶贫办摘牌，标志着乡村振兴成为继扶贫攻坚后的又一国家层面重大乡村发展战略。村庄规划是乡村振兴战略实施中，乡村建设行动和农业农村发展的指引，同时也是上位国土空间规划能否在乡村地区落实落地的基础支撑[1]。

随着数字化信息化技术的发展，规划技术将更多地依靠以时空大数据技术、空间地理信息规划平台、空间三维建模技术、“互联网+”和物联网技术等相关技术为主的数字规划技术[2]。数字规划技术应用是为规划编制提供定量分析和精准预测的手段，为规划实施管理提供更直观的技术依据，为规划监督反馈提供高效的监测手段和评价方法，最终实现规划编制的科学化、实施管理的高效化、规划决策的智能化[3]。将数字规划的理念融入到乡村建设和实用性村庄规划编制中，探索数字乡村规划技术，将会对今后的村庄规划工作产生积极意义。

1 村庄规划中的数字规划“CoIM”技术平台

“CIM”是城市信息模型（City Information Modeling）的縮写，CIM是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）等技术为基础的城市规划管理模型，该技术模型较为复杂，近年来各地开展的三维实景城市建设探索，即是CIM的现实运用。如果将CIM理论推广到乡村，即可定义为乡村信息模型，以“CoIM”缩写形式与“CIM”进行区别。通过植入数字规划理念，形成标准化、精细化的实用性村庄规划管理数字规划“CoIM”技术平台，将会是今后“多规合一”实用性村庄规划发展的趋势[4]。村庄规划的数字规划“CoIM”技术平台由5大平台组成，如图1所示。

1.1 时空大数据综合分析平台

集成整合包括人口、产业、文化旅游、土壤环境质量检测数据、客运交通数据、水体环境检测数据、视频监控数据等各类数据，配合不同的数学模型，进行大数据综合分析，可以帮助规划师开展决策[5]。

1.2 依托“3S”技术的空间规划信息平台

基于“3S”技术的空间规划信息平台可参与规划的数据准备（卫星影像、遥感影像、DEM高程数据、地图POI数据）、前期调研（现状调研的成果整理和基础地形的分析处理）、规划方案编制（用地布局和规划选址）和规划管理等。

1.3 “互联网+”公众参与平台

通过手机APP、通讯软件群组、集体组织自有网络平台，以网络信箱、问卷调查、建言献策等形式组织搭建村庄规划的“互联网+”公众参与网络平台。

1.4 “空间三维建模”可视化动态展示平台

三维建模可做到真实展现规划场景，模拟规划方案执行后的村民生产生活和村庄建设发展，可以实现规划可视化和动态推演的功能。空间三维建模技术较多地应用在局部空间三维建模上，利用BIM建筑建模软件、SketchUP三维立体、Enscape真实场景渲染等软件集成搭建局部的空间三维建模平台。

1.5 智能监测设备“物联网”辅助支撑平台

基于高清摄像头、无人机航拍、环境监测站、水文监测站等智能设备进行“物联网”实时监测传导，根据智能设备传导回服务器的实时信息对系统数据库进行修正和更新，随时了解规划实施情况;还可以利用“物联网”智能监测设备群的实时数据传导机制建立一系列评价指标体系，对发展趋势进行动态模拟，对存在风险进行预警，并将结果反馈至规划编制管理全流程。

2 村庄规划中的数字规划“CoIM”技术平台应用

从规划前期调研、现状底图制作、村庄发展目标定位、空间布局规划、特色风貌保护及规划管理6个方面对村庄规划的数字规划技术应用进行梳理[6]，将“CoIM”技术平台贯穿应用于村庄规划全过程，见图2。

2.1 “互联网+”前期调研

村庄规划要以适用为主，要接地气，所以在前期调研的过程中最重要的是在科学规划的前提下尽量收集村民意愿，调动村民的积极性。采用微信、邮件、视频连线、集体经济组织官网为媒介进行交流访谈，收集村民意愿和相关人口、年龄、收入等数据，可以大大提高前期调研效率。

2.2 遥感影像解译制作现状底图

在上位规划现状底图的基础上，以《第三次全国国土调查主要数据公报》为基础，结合地理国情普查、区域正射影像等遥感图像信息开展现状底图的细化研究，对村庄规划底图进行技术转换，形成村庄规划现状“一张图”。

2.3 时空大数据综合分析确定村庄发展定位和目标

在规划编制时，需要收集大量的有关乡村社会经济、人口及这些信息在三维空间的分布、演变情况等信息[7]。通过时空大数据和云计算平台，可以较全面获取规划所需的相关信息，节省了现场调研和踏勘的时间和精力，极大地提高了工作效率。

2.4 使用地理信息系统进行空间布局规划

地理信息系统集成的强大的空间分析功能及对信息的动态更新管理功能，可以在综合考虑社会、经济、自然等复杂因素前提下，进行系统分析和模拟，从而使生态保护修复与综合整治规划、耕地和永久基本农田保护规划、产业发展规划、住房布局规划、道路交通规划、基础设施和公共服务规划、村庄安全和防灾减灾规划等内容在空间布局上更加具体化。

2.5 三维可视化建模突出特色风貌保护

村庄特色风貌保护包含住宅建筑风貌和传统历史景观风貌等，都属于村庄规划局部的亮点。利用三维可视化建模的方法可以实现规划效果的实景渲染和方案的合理性分析，模拟旅游线路和景观节点等设施和建筑，从而确定符合本村特色的农村住宅风貌和历史文化及特色风貌保护方案。

3 基于数字规划“CoIM”技术平台的村庄规划决策应用

通过“CoIM”技术平台的应用，可以实现村庄规划决策的动态模拟推演，从而可以对比选择最佳决策方案，为居民点布局、建设用地留白、规划道路选线、产业布局等规划决策提供高质量技术支撑。

3.1 关于居民点布局的决策应用

依托“3S”技术的空间规划信息平台，将村庄居民点用地数据与生态限制条件数据和永久基本农田数据叠加，分析除生态限制区域和农业开发区域之外村庄居民点在空间上的合理布局，完成居民点搬迁撤并和新建居民点选址布局决策。

3.2 关于建设用地留白的决策应用

运用“空间三维建模”可视化动态展示平台的三维村庄模型，结合生态保护和农业空间控制线，综合考虑村庄近期和远期发展重点区域，从村民居住、产业发展和公共活动用地需求出发，进行留白用地对比选择，使留白用地选择更加直观、具体、可视化。

3.3 关于规划道路选线的决策应用

运用“3S”技术的空间规划信息平台和“空间三维建模”可视化动态展示平台，结合坡度、地形因素进行规划道路选线。同时，技术平台可以初步预判工程建设的土方量，对选线的合理性和经济性提供决策依据，实现道路工程建设实景模拟，降低成本、避免风险，实现高质量的道路选线规划决策。

3.4 产业布局与规模决策应用

结合“互联网+”公众参与平台和时空大数据综合分析平台，在利用“互联网+”公众参与平台对村民意愿进行收集的基础上，通过对人口分布、公共设施分布和现有路网分布数据等各类数据进行综合建模分析，实现村庄产业空间分布、生态扰动等方面的研究，得出相关产业发展用地布局和规模的最优选址和最大规模，再结合选址程序即可确定合适的产业用地。

4 结论

今后，村庄规划技术的发展将更多地体现在数字技术的创新应用上，且村庄规划编制管理的数字规划技术平台要完成村庄规划管理全过程的覆盖[8]。村庄规划“CoIM”技术平台由时空大数据技术、空间地理信息平台、空间三维建模技术、“互联网+”和物联网技术5个平台组成。通过植入和应用数字规划的理念，探索建设符合乡村振兴战略要求，同时也能使上位国土空间总体规划得以更好实施管理的村庄规划”CoIM”技术平台，为乡村保护、治理、开发提供实时、高效、准确的决策和管理工具。

参考文獻：

[1] 郑文裕，许大为，王时光，等.机构改革背景下的规划信息化[J].城乡建设，2019（21）：14-17.

[2] 张高星.数字规划信息系统浅析[J].山西建筑，2019，45（2）：21-22.

[3] 王浩然，吴运超.数字规划技术发展与实践探索总结[J].科技资讯，2016，14（12）：4-6.

[4] 陈龙辉. 数字规划电子政务系统设计与开发研究[D].武汉：华中科技大学，2015.

[5] 周晟，李永全，邹斌.基于SOA的数字规划集成平台设计与实现：以常州市标准化规划管理信息系统为例[J].城市规划，2011，35（7）：89-92.

[6] 朱兆丽，李青.构建可持续发展的常州市“数字规划”体系[J].城市规划，2011，35（7）：78-82.

[7] 詹庆明，周俊，庞前聪，等.数字规划工程探索：以深圳市为例[J].规划师，2008，24（12）：6-9.

[8] 刘兴权，赵玲，牛续苗.数字规划：现代城市规划面临的机遇与挑战[J].经济地理，2002（2）：161-164.

（责任编辑：赵中正）

收稿日期：2021-08-20

作者简介：柴禄（1990—），男，陕西府谷人，硕士，工程师，研究方向为国土空间规划和土地资源管理。E-mail：152814181@qq.com。