蔡晓兵:“弹性城市”2012年度论坛

    蔡晓兵/Xiaobing CAI
    [Esri中国信息技术有限公司 副总裁兼首席咨询专家]   

    演讲题目：GeoDesign: 从表达到决策

    我今天同大家交流的这个话题是“地理设计：从表达到决策”。“地理设计”在座的同仁肯定非常熟悉这个概念。所谓“地理设计(Geodesign)”是一种方法学，按照哈佛的卡尔•斯丹妮丝教授的思想，他更愿意把“Geodesign”看成是一个动词，它是一个过程；站在做GIS的人的角度去看，其实它是把地理科学和地理信息系统的技术、方法和手段跟我们的设计思想、规划思想结合起来，形成一种新的、系统的方法学，并且通过这样一种新的指导思想和工作过程来帮助我们更好地去规划城市和影响环境。

    同样，卡尔•斯丹妮丝教授给出了模型，我们可以从六个方面着手设计。前三个都是所谓的表达，即现实环境、现实景观、现实世界的表达，后面是人为介入及改变。刚才我说我们无论做什么，做设计也好，规划也好，建设也好，都将会对现实世界产生改变。我们需要有一种模型来表达我们的想法，思考怎么改变，然后我们在不同的想法和模型之间去比较、评估与取舍。最后，我们要去做一个决定，确定这种改变是我们想要的吗？真的想要把这个城市变成这个样子吗？我在海口城市规划局工作过五年，每天规划局及规划设计院的工作人员天天都在规划和设计，监督和实施着当地的各种规划方案，回过头去看海口的变化并不是我们期待的样子，既不美丽、也不方便、也不温馨，人在这样一个环境里面找不到幸福感，而且这种发展也不是可持续的。所以，卡尔这个模型是给我们一个提示，让我们可以从这样几个层面来考虑安排工作。 

    简单地说，从GIS角度去看，我们把现实情况纳入到一个设计和评估的循环过程里面去，然后不断地去迭代，直到满意，我们再去行动和实施。我们说在地理设计的整个过程里面， GIS可以起到什么样的作用呢？我粗略地把它归成五个方面：一个是表达，自GIS诞生那天开始，我们就在做图，无论是早期的线画图也好，还是后来各种各样的二维、三维图，实际上我们都是在寻求一种更好的表达方式，更直观、贴切、准确的“表达”。以ESRI为例，它很早以前就致力于地理设计相关的方法和工具的开发，以求给规划和设计师的工作模式带来一些改变。设计师在一个平板上通过多点触摸来工作，实现自己的想法，或者用勾划的方式、做草图的方式把它表达出来。因此，原先我们需要在一张大纸上或透明薄膜上手动完成的事情，现在我们可以直接在一个强大信息系统上去做跟以往相同的工作。技术虽然不是最重要的，但是它可以提高工作效率和改善我们的工作质量。借助GIS的一些工具和方法可以很方便地去把设计师的一些想法能够直观地、便捷地表达出来。同时，GIS到现在为止，还远远没有达到我们自己满意的程度，我们仍在不断地丰富内容，跟规划师、设计师交流，听取他们的意见，然后把一些高效的工具表达融入到工具体里去，改良更多的设计和规划方法。规划师的工作是需要把数据“画”进去，即把他的想法变成可视的数据输入到GIS系统里面去，然后信息会通过图片直观地表达出来，现在GIS对现实世界的还原和表达越来越贴切，可视化程度越来越好，美观且赋有故事性。

    我们更重要的工作是在这个表达的基础上去完成第二部分的工作是“分析”。    GIS给我们提供了一套完善的建模环境，在ESRI简易操作和自行运转很快的环境，我们称之为ModeBuilder。我们可以把想法通过数据在模型里设定，然后对这些数据进行处理、叠加和分析。一旦建完以后，就可以交给GIS系统，让它自己去运行并得出我们所需要的结果。比如，我们用三维表达图形表达这样一个城市，然后这些标注地方是消防站，我们在规划消防站的时候，要考虑的问题是每个消防站需要覆盖多大范围。我们给它建立一个模型，通过模型分析，我们可以看到包括消防站的消防车的服务范围到底是怎么样分布的等等，如果发现中间有漏洞，或者时间达不到，那我们需要有新的规划方案出来等等，这就是GIS里面典型的资源分配的工作，可以极大地提高救火范围和效率。同时，有了这样一些工具，原来需要专业人员完成的部分工作，现在规划师和设计师可以迅速地去完成分析，并得到结果。对于GIS分析结果，现在我们后台也加入了多种模型对结果进行评价，当然现在从产品和技术的角度去看，这一块可能是目前最薄弱的，当然它的发展也是永无止境的，我们需要更多专业人士跟各领域的专家去对每种模型进行研究和表达，然后以一种服务的方式来提供和分享。模型本身将在不断地丰富和分享过程当中完善。

    另外，提到“建模”，其实刚才说的这种模型是一种处理模型、分析模型，还有一种就是城市建模模型，这是在我们实际的城市规划工作里面经常需要做的工作。这是一项耗时耗资的工作，死板而浪费。通常我们是说把这个城市的房屋和地表的地物按照一定高度拉起来，然后把照片贴上去，用这种方式建起来的三维城市模型其实是一个死的东西，拉起来除了可以转来转去看，好像没什么用，可是却要花很多钱，动不动就几百万投进去，但是跟摆在桌面上的沙盘没有本质区别，当我们的方案需要发生变化，我们的想法需要调整的时候，它是是没有办法帮助我们进一步开展工作的。所以，现在我们有一种新的想法，就是过程化的基于规则建模的方式，它可以让我们在已有的地理数据的基础上，加上设计规则和建模规则，让它变成一个动态的模型，通过改变参数、规则来调整模型。从设计、分析到比较，是一个不断迭代优化的过程。通过大量的数据库和模型支撑来完成设计，与用手工绘图方式相比，有不可替代的好处。所以从建模本身的效率来看，它中间有一个临界点，超过这个临界点以后，整个效率会远远高于手工建模方式。 
 

    下一步是“模拟”。现在GIS非常关注模拟，将数据放在一起会产生的结果是什么样的，需要模拟或者仿真环节。比如，这个三维建模景观，一旦我们建模完成以后，其他方面还可以模拟，日照分析、高矮、朝向的形状等等设计完以后，可以进行模拟分析，很方便动态地完成这个过程。

    “分享”在设计师工作中，希望更多的人介入进来参与评价，对解决方案的设计会带来益处。在GIS现代工具发展中，这种分享变得越来越容易，我们可以把数据、地图、模型、模版应用等全部都放到云端，使这些工具为其他人提供服务，发挥作用。云GIS已经落地了，云环境可以整合各种各样的数据和信息，综合地对这些信息进行应用，形成一个为全社会或为一个特定的机构组织里面所有的个体服务的平台。

    最后分享一个国内的应用，这是去年ESRI应用大会上的一个项目，是汶川地震后高速公路重建中大熊猫迁徙选择通道的设计，它最后的成果的的确确为我们的决策者、规划者选定了几个适合熊猫迁徙的通道。明年GeoDesign大会将由北京大学建筑与景观学院和ESRI共同来举办，希望大家届时踊跃参加，共同来探讨模拟设计能够给未来带来什么样的好处。谢谢大家！