学术采撷 ｜ 技术赋能空间规划：走向规律导向的范式

从工业革命与机械化进程开始到电子与航空航天技术的发展，空间的发展见证了技术迭代带来的巨大变革。随着新一轮的技术迭代，技术发展的信息化内核不断加强，并在当下人工智能与移动互联网对社会经济的影响中得到显著体现。而信息技术在进一步改变空间及其内部要素间的交互逻辑的同时，也开始逐步被导入规划中，以辅助规划的转型。与此同时，伴随着规划的转型，规划辅助技术处于长期优化提升的过程中，并不断反馈到规划的发展中。

规划辅助技术的概念与信息技术的发展呈现出紧密的联系。20 世纪50 年代，伴随着交通发展带来的城市蔓延，规划界认为需要通过科学化的方式来识别并解决错综复杂的城市问题，并提出了交通与土地利用模型(Land Use and Transport Model)。该模型在计算机与数学模型的支持下，通过将规划流程系统化的方式为解决上述问题提供了要素配置的“最优解”，并作为规划决策的辅助。20 世纪90 年代，西方社会经济形势的变化促使规划多元参与的特征逐步强化，从简单的空间要素配置模式向“去空间”的多方沟通协调模式转型，传统强调以“自上而下”模式规划的城市模型受到了新理念和新技术的多方面影响，逐步转型为为规划全过程提供辅助的“规划支持系统”，并通过互联网与个人计算机的应用，实现合作式规划，提升沟通效率。如今，随着大数据带来的全样本数据和高频认知及人工智能技术的优化，智能规划成为城市规划发展的新一轮浪潮，其通过对样本的学习，挖掘空间背后的规律，进一步实现对未来的精准预测，规划辅助技术也将从模型化、工具化的辅助方法走向智能化、全流程覆盖的辅助体系。

规划辅助技术60 多年来的发展表明，规划理论与规划实践的需求决定了技术在规划中的定位和作用，而技术的优化提升又不断推动规划辅助技术的发展。随着我国的空间规划从城乡规划走向国土空间规划，以及规划本体多元化趋势的加强和空间客体对象要素的丰富，新一代技术也将不断赋能空间规划本身，提升其感知与决策辅助能力(表1)。

表1 规划辅助技术发展的阶段、

关键技术与代表性成果

工业革命后，前所未有的城市扩张与空间复杂性的增加，带来了通过抽象方法将城市简化表达并进行规划的必要性。但城市的抽象化过程对于空间本身的过度简化，又带来了规划对于空间复杂性的认知和对规划本身人本关注的丧失，而新一代以信息为内核的技术正不断推动着规划从“鸟瞰”向人本视角回归。新型基础设施、移动通信设备及其产生的海量数据，能够让规划在更高精度、更高频率的视角下理解与人的活动相关的空间中各类要素的分布特征和关键影响因子，从而使规划更加贴近人生活的真实尺度；同时，新一代信息技术的应用基于直接生成自使用者本身的众集数据，也在推动规划研究与实践从人的真实使用视角出发，并提出切实的建议，实现在复杂理性规划基础上的“人看”规划。

从现代规划诞生伊始，规划的理性范式便是学界长期探索的重要方向，规划辅助技术的历次探索也体现了规划的理性内核，但规划提出的目标往往在当时的技术能力所及之外。在信息技术迅速发展的背景下，规划辅助技术对空间的关注在尺度、精度及频度上得到了多维提升，许多经典的模型与工具在新技术的支持下得到优化，并通过人工智能赋能使大量新思想、新技术与新方法诞生，这些来自规划及相关学科的研究与实践探索正在逐步推动空间规划理性的进一步提升。未来，复杂科学及新技术的导入，将逐步提升人们对规划理性范式的认知，特别是在人工智能的支持下，多源数据驱动的规划研究与实践将能够从简单的探索二者关联的基础上，让人们进一步理解更高规划层次的因果与干预逻辑。

技术的发展呈现出对空间与规划的双向发力态势，且每一次技术迭代都带来了空间客体与规划主体的变革，技术、空间与规划三者呈现出螺旋迭代、不断上升的发展态势( 图1)。

图1 空间、规划与技术的螺旋提升模型示意图

3.1 技术发展推动空间本体与认知方式的变革

在空间本体上，自第一次工业革命以来，技术发展与生产力和生产方式的变革相辅相成，推动了空间使用模式的变化，前所未有地提升了城镇化水平，并确立了城市作为经济发展重要推动力的观点。在认知方式上，早期人们对空间的关注集中于其物理特征，随着社会经济的发展，这一关注逐步从单一的物理特征走向其内部的多元主体，社会维度的空间探索也得到了深化。如今，随着信息技术的发展，传统城市空间即将迈入物理、人类社会及信息的CPH 空间。

3.2 空间变革提出新的规划需求与对象扩展

空间的主客体关系推动技术的影响进一步拓展到规划领域，进而带来规划的变革。随着人们对空间的认知从单一的物理维度走向社会及信息的多元空间维度，规划理论从最早的“城市美化”出发，逐步从简单的工艺体系走向综合了工程、地理和政治等多维度知识的多元复杂体系；同时，随着文明的发展，空间规划的对象从城市空间走向城乡空间，并进一步向包含山、水、林、田、湖、草等的国土空间全要素迈进，未来还将走向跨区域甚至跨国空间。

3.3 技术导入推动规划的能动性增强与范式转型

随着技术发展的信息化特征不断加强，空间的主客体关系也推动技术的影响进一步拓展到规划维度，技术的发展将推动空间规划充分回应规划理论与规划对象的复杂性。从早期对于规划科学性的空想式探索开始，规划辅助技术经历了以模型与工具的呈现形式来辅助规划决策的阶段，从简单的决策辅助走向了对规划全过程的支持。在人工智能全面赋能的未来，将实现依据空间规律的规划智能化。作为数据、智能与规划三元体系的一个环节，规划提升将逐步回应空间面临的挑战，从而实现螺旋的闭环提升，并进一步带来空间的优化及对技术迭代发展的反馈( 图2)。

在这一过程中，最重要的变化来自规划导向范式的变革。在工业革命带来的大量城市与乡村“病症”的背景下，集中体现人类梦想的理想导向的空间规划范式开始向问题导向的空间规划范式转型。而随着技术能力的提升和理论知识体系的丰富，问题导向的空间规划范式正逐步转向从挖掘空间规律出发的规律导向的空间规划范式，并前所未有地接近实现空间规划的理性范式。

图2 数据、规划与智能的闭环互动模式示意图

未来，新一代技术的发展还将进一步推动空间、规划与技术的螺旋迭代提升，带来更大程度的空间形态与规划范式变革。而新型基础设施建设作为其中的代表，将直接作用于城市空间，极大程度地改变城市的空间形态与治理模式，这也将对未来的空间形态、组织形式及对应的规划策略产生巨大的影响，需要规划学界与实践工作者的持续探索和回应。与此同时，国土空间规划体系的建立代表了我国的空间规划正走向全要素与治理属性提升的重要阶段，技术提升也必须在回应规划内核需求的基础上，实现与空间规划体系前所未有的整合。

4.1 新一代技术赋能空间规划走向智能化

面对空间的复杂性，原有的技术能力一直制约了空间规划科学理性的提升，伴随着新一代技术的发展，空间规划必将实现全方位突破。一方面，集成电路、云端及分布式计算的发展带来了算力的大幅度提升，增强了规划的处理效率与反应水平；另一方面，伴随着大型数据集的出现，人工智能的数据驱动特征得以不断强化，并进一步赋能要素间的精准关联与网络化决策，加速规划的智能化发展进程。在新一代技术的介入下，空间规划体系将得到全面的智能化，呈现出空间规划多类型融合与“感知—评价—规划—监督”全生命过程的智能化特征。首先，技术能力的提升为全方位落实不同层级的规划并进行整合带来了可能，规划师可以通过移动设备的海量数据显著提升自身的空间感知能力，同时以使用者本身的数据为所有类型的空间规划提供基本的数据平台，特别是算力的提升将带来尺度、精度和频度的整体提升，进而支撑多类型空间规划的基底聚合，实现更大程度空间规划的智能化。其次，空间规划的智能技术介入将不再仅集中于规划编制阶段，而是介入“感知—评价—规划—监督”的全生命周期，实现技术手段与空间规划体系的全面融合。

4.2 规划客体走向空间全要素

国土空间规划作为我国“各类开发保护活动的基本依据”，是对我国原有空间规划体系的扩展，本质特征来自对象要素的增量化。在城乡规划体系下，城乡及区域空间的规模、性质、群落、要素流动、生态平衡、创新动力、功能形态、民众感知和治理效能9 项要素的关联及融合是规划关注的核心；伴随着治理能力现代化与“人和自然生命共同体”的发展思路及模式转型，自然要素被逐步纳入空间规划体系中，包括山、水、林、田、湖、草、海、岛等要素。上述两类要素共同成为人类生存和文明发展的关键支撑。

面向规划对象要素的进一步增加，数字化生态体系的构建与完善将成为新一代技术赋能国土空间规划的重要维度之一。在规划视角下，智能技术正逐步从制度和应用两个维度介入国土空间规划的过程中，国土空间信息化成为规划机制架构转型的核心关注点，各项明确的技术规范和以“一张图”为代表的成果要求也指出了大量技术方法的应用场景。在空间维度，原有基础设施的智能化及新型基础设施的建设也将带来大量新数据的涌现，进一步形成“空间—规划”的二元数字化生态文明体系构建框架，进而在认知其复杂性特征的基础上实现要素种类的全覆盖。

技术赋能空间规划不是对规划体制机制转型的被动回应，而是源于规划系统化进程的需求转型，并将处于长期的演进过程中。正如国土空间规划并非空间规划的终结，其必将走向跨国及跨区域，数字化进程也必将回应其需求转型。以欧洲国家为例，随着“智慧城市”和数字化治理进程的推进，各国正逐步开展跨国合作的“数字化规划”与“规划数据”的探索。也正如过去对技术迭代与规划影响的展望，对于新一代技术与空间规划之间的关系讨论需要回到空间规划的核心导向，即人与自然生存空间的和谐，代际间的和谐及不同要素间的和谐导向上，并在农业文明与工业文明基础上实现生态文明体系的构建。

4.3 新一轮技术革命推动空间规划的范式转型

作为一项智力性活动，在数据赋能驱动下，空间规划还将得到进一步扩展。与过去通过辅助方法转型及支持工具导入带来的变化不同，随着数字化的发展，新一轮技术革命将推动规划本身的范式转型。

在智能化方法的支撑下，数据与规划之间不再是简单的增强关系。一方面，通过数据挖掘分析能够揭示空间背后的发展规律，并实现“以数明律”的智能规划，即“以律定城，以流定形”；另一方面，在未来，大量的规划成果通过数字化将成为智能化学习的数据原料，推动规划以自我学习的形式不断优化，数据、智能与规划将构成网络化的三元体系。

大数据、人工智能等新技术的赋能与规划的发展转型紧密相关。从城市规划、城乡规划走向国土空间规划，不仅代表了我国实现可持续发展和生态文明的目标，还代表了空间规划从愿景导向走向规律导向的重要范式转型。因此，技术赋能空间规划的路径不应以回应可持续发展需求这一近期愿景为导向，而应进一步从认识、尊重、顺应城市发展规律的思想出发，进一步构建科学的国家现代化空间治理体系，在“以数明律”的基础上结合数律与目标和问题导向，实现规划范式的转型，进而走向“形流相生”的未来三元空间。

空间规划长期承载着人们的情感与人类的梦想。1516 年Moore 的《Utopia》首次将人类理想社会落实到空间模式及空想社会主义对理想社会空间模式的探索上，这体现了空间规划从空间职能安排上对人类理想的探索。作为空间规划的拓展，国土空间规划也不应放弃以空间承载情怀和理想的职能安排，可将这类规划思想方法称为“理想导向的空间规划范式”。

现代社会诞生后，空间面临着因人们的生产、生活方式改变而带来的大规模重组与变革，城镇化的规模和速度是人类发展史上从未见过的。在此背景下，大量的空间问题产生，这些问题在城镇中被称为“城市病”，在农村中被称为“农村病”。因此，20 世纪90 年代诞生的现代城市规划往往以某一特定空间的痛点为出发点，可将其称为“问题导向的空间规划范式”。

作为现代国家治理的工具，空间规划不再是单纯的梦想体现和停留在纸面上的解决方案，而是作为日常空间审批管理的操作依据。因此，现代空间规划需要具有行政管理可实施的导向。与前两种范式相比，这一导向更趋现代治理理性，可将这种范式称为“可实施导向的空间规划范式”。

如果要让未来的国土空间规划确立以上3 种空间规划范式，并在3 种空间规划范式的基础上确立起学术逻辑，建立国土空间规划更高的理性范式，必须建立规律导向的空间规划范式。伴随着新一代技术的导入，通过智能方法挖掘规律，并依据规律实现空间诊断、推演与场景营造，将成为未来空间规划的关键发展方向(图3)。

图3 空间规划范式的3 类导向示意图

规律导向的空间规划范式强调，空间规划本身并不是完全由人的意志决定的。在大量个体的、个性的、独立的空间决策背后，有不以人的意志为转移的空间规律。这种规律决定了空间决策的生命力，而违背规律的空间决策往往走向失败。因此，只有按照规律导向来完成空间规划的范式提升，才能够在理想导向、问题导向和实施导向之上，最终回归国土空间规划更本质的学科理性，走向新的历史高度。

文章全文详见《规划师》2021年19期

《技术赋能空间规划：走向规律导向的范式》