国土空间规划原理与方法
同济大学教授、前副校长
吴志强
在此,我深感荣幸,感谢组织方给予我参与此次数字大会的宝贵机会。正如先前所述,我们拥有属于自己的分论坛,这令人倍感振奋。同时,看到来自不同城市的同事们齐聚一堂,共同参与此次盛会,我感到特别欣慰。
本次会议自筹备以来,我始终积极参与。今年恰逢第八届,从“数字中国”概念的提出至今已历十年。回溯至1991年,我作为学者,曾怀揣着宏伟愿景,期望全球城市规划院校能够携手举办世界大会。终于,在2001年,全球千余所大学汇聚一堂,共同成立了世界联盟。这一成就,不仅体现了我们对学术探索的不懈追求,也彰显了团结协作的力量。
然而,我们面临着前所未有的挑战。正如郭院士所指出的,当前理论研究存在明显不足。基于此,2008年新成立的两个部门迅速行动,着手编纂新理论书籍。这是庄部长下达的重要任务,我们必须确保新理论的构建是科学、系统的。
为此,我们投入了大量精力,不仅对一般原理理论进行了深入研究,还对整套书籍进行了全面梳理。我们明确了世界的原理体系,以及构成该体系的基本要素。经过三年多的艰苦努力,我们完成了对39本相关书籍的综合整理,形成了一个完整的自然资源和空间规划的知识体系,涵盖了24个核心知识单元和328个知识点,构成了详尽的图谱。
依托这一图谱,我们进一步构建了理论书籍的框架。它并非单纯地将现有原理进行堆砌,而是一个全新的结构。全书分为七大篇,从体制和价值观出发,导论部分阐述了国土空间规划的历史发展脉络,以及其在国家城镇化进程中的必然性。随后,从国土区域规划到城市大通道,再到各类专项规划,以及详细规划,我们全面覆盖了国土空间规划的新领域——蓝色系列,即数字化感知部分。这部分内容是以往规划中未曾涉及的,它包括从感知、监测、监控到数字分析,直至大模型训练的完整流程。最后,是实施和治理部分。
通过这里面的每一张大家可以看到,一共有多少条原理,原理都是编码的,测的第几条的原理,里面一共多少条说得非常清晰,这一条怎么论证后面都有材料数据来论证,他是存在的,是谁先提出来怎么论证清清楚楚,所以纯干货。这样的话五年时间就把每条原理就干净的,干完以后后面还有理念,这是价值观,非常清晰地把里面的体系架构用法律的语言写清楚。
有了这个架构以后,从省市一直到村庄所有的规划类型,每个里面有多少条原理,这是开放的。403、413后面还可以414,有一天发现的话这不是13条,这是开放系统。所以我们的系列总归会往上走。
通过这一套完整的架构以后,我们就开始用这套理论和实践进行互动,这就是先介绍一个整个海南岛空间规划总的分析,这部分的内容就放到了这里面。案例也进去了,怎么来做海南岛整体完整的规划,这是我担任总规划师,在这里面也花了四年时间。可以看到整个变化,可以看到第一次一本规划原理书和网站是互动的,这里面所有的数据大家可以看到是推演的,推到三五年,不是说几几年一张蓝图到结束,而是你做什么它会产生什么后面会引起什么样的社会反应,这是第一次在世界的规划原理书中利用了大模型学习训练,训练模型数据一共是13861个城市的训练数据,然后来推演一个地方的城镇群会发展成什么样,这是我们推演的。因为我们的国家政策不一样,有些地方是严格控制一分土地,尤其是当时国土资源部并没有确定一共是130%,所以我们就做了基于过去历史规律会长什么样,基于你一分土地也不给我会长什么样,基于全部战略导向以后有些特殊的批准用地又在这里面又会长什么样,这样完成了大数据模型的全盘使用。这是第一次诞生的时候是在2016年,是全世界最早的一张北京副中心的规划。
通过这些大模型的推演,大家可以看到,未来整个的海南岛几大倾向会如何发展,这一块后来又用到了济南市的总体规划,这也是我们在承担整个总体规划的总规划师,在这个过程中我把这套东西做到更精密的济南向泰山走、黄河走还是其他的城镇走。通过这些大模型,实际上是在全球训练的时间最长,我们从2012年开始训练,到现在13年在训练,是全世界没有的训练完以后可以达到这些案例。通过这些案例大量地模拟迭代实践以后,可以把这部分内容再做出来。到专业篇以后也是这样,不同的规划专业也可以用更多的基础设施、大量的数据导进去。
大家可以看到历史文化的保护,这块大家都觉得很重要,但是大家都只在意识形态上,大家可以看历史文化城市密度到底怎么样,这位专家说5.6米,那个说7.3米,实际上我们非常清晰,因为是13800个城市的建模,就造成了我们可以非常清楚地在瞬间能够看到绍兴古城面积多少,中国所有的古城容积率多少、高度多少、平均多少,清清楚楚。
只有全图放在你面前的时候,你是可以拍板的,我做到什么程度,我是全盘摊在你面前的,所有数据没有一个跑掉的。
通过这样我们再做绍兴古城规划设计的时候就非常清晰,大家可以看到所有的图景建完以后是什么样,每个管道通道100%模拟,古城应该什么色彩、什么色调很多市长坑害规划师,你给我一个颜色,给我一个主导色,规划师都给落到里面了,实际上把全球所有城市被评为历史遗产的城市,所有的颜色全部分析了,我给大家看一下,米兰城市是一种主色调吗?不是的,是50%,两种色彩占50%,最好的城市两块颜色接近50%,大家可以看下两块接近50%,这下面的维也纳两块层次占50%,这个时候你跟市长可以说得很清楚,世界上最好的城市一定是两种色彩组成50%,剩下的其他的色彩,两种色彩是相关的。这个时候你再跟市长说城市不是一种颜色决定的,也不是说什么颜色都一样的,总共是两种色彩占50%,一组一副,剩下的是其他的色彩,这个时候再给市长说就不会套在这个坑里,老是回答市长一个颜色,包括我们很伟大的一些院士也是被市长套进去,给我一个颜色,给他一个颜色,最后整个城市怎么会一个颜色,一个颜色就像大家走到音乐厅里听一个音色,出来都是神经病了。一个城市假如一个色彩的话不都成了培养大脑缺损症的城市了吗,这种规律拿出来就可以告诉市长,这张图看得很清楚。
每个节点,绍兴视觉走廊走到哪里,碰到了什么房屋挡住了,原来几个山的目标,绍兴清清楚楚,大家说的几座山、几个高度、几个道路可以发展到多少,看得很清楚。完全可以定量,最后的结果就是这样一个结果,并不是说再像过去要么黑要么白,而是定量分析,什么地方是应该拿掉的,包括绍兴所有的水灾,多少年的水淹到什么口、什么地方会淹掉,今天可以非常精密地来做历史文化名城。
下面我再介绍下对症下药很多详细规划中也是这样的原理,里面论证,论证以后来使用的案例。这个案例里面是不是都是二维码,二维码一扫就到网上,网上的资料就一直在给你更新。这不再是一本不会动的书,而是每一本书每一页全部收集。说到前两天武汉,武汉所有的水推演非常清晰,会推到几几年的水,水量到底会怎么走,降雨量到底什么样的情况。因为武汉要做长江新城,就把长江新城这部分的五湖出来的每个积雨量积在什么地方,每块全部推演完,一共发现了多少块积雨的,这些地方一定是要发生一些涝灾的,那么把这个点的每个地方再重新进行设计,这就会做得非常精密。今天我做了城市规划都是基于中间非常精准的什么地方分蓄、什么地方疏导、什么地方排涝进行非常严格地做到厘米级的分配。
下面一部分讲到后面的样本,实际上后面就是支撑了这样一个城市库。城市库是决定我们自己最后的推演模型,大数据模型到底能不能精准。我们从1988年开始建,现在到2018年的时候是13861个,也就是世界上只要大于1平方公里城市全盘跟踪,最近又完成了50万个街坊,只要世界上这个地区上大于1平方公里占到1000个人全部满足。
后面这张图红颜色的是中国人完成的,全盘满足。当时1988年为什么开始做,因为美国人做了两百多个城市的统计数据,第一次可以看到平均值多少,当时对我教育是很大的。从此往上愚公移山到了今天,我们现在是全大数据。大家可以看到我们的大数据库是讲维度的,现在第一层基本维度是空间的,路、树等等。第一个维度都是硬件的,第二次维度发展到数据,包括社会、经济每块土地上的管理部门包括做到了党支部在哪。第三次扩展到城市规划,刚才26个维度的所有数据。广度现在是可以看到全人类的这些数据,跨度现在是最多的,所谓跨度就是最早的数据,城市数据是从六千开始的数据,到现在的数据是不得了的,非常爆炸的数据。精度就是现在的精度大家可以看下,基本上每个房屋的动态立面全部有。频度就是更新的每小时,现在这些城市每栋楼的手机数量每小时的分布,这是我们的频度。
速度就是那么大的数据我怎么调出来,去年我们调数据的时候还把澳大利亚所有建筑调出来,用47秒钟,现在是要7秒钟全部调出来。这就是我们后面整个内容,可以看各个方向人的意愿、各个方向的诊断、增长力来推演,这是智能诊断大的内容,到2033年。
通过整个比较各个地方的自然、经济、文化、基础设施的变化可以看到每个城市的发展之间的竞争和统合之间关系的变化。
技术篇我们也是做得非常深的,这是得到了张部长和自然资源部高度表扬的,比如说我们做济南市的每一片土地所有的产值、碳排放,每个业主全部做出来了,每个社会贡献、每块经济贡献、每块生产贡献全部按照单位全部做出来,通过这个系统可以看到我们国土空间规划是到了去年,坚持了6年时间,每周六全部开会,到了今天很高兴地告诉大家一共是包含了全中国的22个大学主要的教授,22本书全部完成。这是中华人民共和国第一次有国土空间规划的原理完整的书,今年全部出来。所以今天我们非常高兴,理论有理论体系、技术有技术体系,应该说世界上关于城市的数据库我们是做到非常新。
而且这本书全部是在网上,网上每个二维码的数据是不断更新的,扫一扫全部有了这套书。所以说今天我们和2018年的时候是完全不一样,也是在城市规划的基础上进一步推进整个数字化,包括教育手段或者评价手段,包括外推以及后期各种方案的比较,全部进入了数字化的阶段。今天可以说我们在整个大会场中,这个领域是走在全世界最权威的。
谢谢大家!
(以上内容根据嘉宾发言速记整理)
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