作者：盛洪涛,周强,汪勰,熊伟
页数：272
出版社：华中科技大学出版社
出版日期：2022
ISBN：9787568080583
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
主要从背景发展、理论概念和建设实践三个角度，提炼形成“计算式”城市仿真的探索之路及实践经验。1）背景发展篇。绪论着重介绍了城市发展、新型信息技术对城市带来的影响、当今城市发展面临的问题及新时代城市发展要求。2）理论概念篇。包括城市治理与城市仿真、“计算式”城市仿真的框架构架，介绍了城市治理和城市仿真的探索、框架设计、建设内容和技术支撑体系等内容。3）建设实践篇。包括数据湖、仪表盘、仿真模拟和智慧决策。从数据、指标、模型、决策四个层面，重点阐述“计算式”城市仿真框架的建设思路、内容提炼、方法实践、工程建设等内容。最后，总结了“计算式”城市仿真探索和实践经验，为城市科学、智慧规划和现代化治理提供经验样本。
作者简介
盛洪涛，男，汉族，武汉市自然资源和规划局党组书记、局长，工学博士，国家注册城乡规划师。一直从事城市规划与城市建设管理工作，注重理论研究和实践总结，特别是在武汉实践和创建了“实施性规划编制体系”，作为负责人编制了《武汉长江大道实施性规划》、《汉口二七商务区实施性规划》、《武昌滨江商务区实施性规划》、《汉阳归元寺片文化区实施性规划》等重点功能区实施性规划，并直接领导这些区域的建设实施。
本书特色
本书通过介绍在规划学科中融合现代化信息方法，运用大数据、人工智能等科技手段，有利于统一性、整体性地思考国土空间规划体系，用量化方法精准解读城市、研判城市发展，拓展了规划人员的学科边界，有利于提高规划的科学性和城市管理的精细化。
目录
1 绪论 —————————————–02
1.1 城市的发展 ————————————————-02
1.1.1 城市产生和发展的动力来源 —————————02
1.1.2 世界城市发展的基本走向 —————————–03
1.1.3 我国城市的发展 ————————————–03
1.2 技术的发展为城市发展提供新手段 ————————–04
1.2.1 信息技术进入泛在智能融合阶段 ———————–04
1.2.2 信息技术对人、社会的变革影响 ———————–05
1.2.3 信息技术提升智慧决策能力 —————————06
1.3 城市发展的新理念 ——————————————08
1.3.1 城市发展阶段 —————————————–08
1.3.2 创新型城市 ——————————————-11
1.3.3 数字城市 ———————————————13
1.3.4 智慧城市 ———————————————15
1.3.5 可持续发展城市 —————————————16
1.4 城市发展面临的问题 —————————————-17
1.4.1 自然环境破坏引发的问题 ——————————18
1.4.2 城市发展中的“城市病”——————————19
1.4.3 城市发展的理念误区 ———————————-20
1.5 新时代背景下城市发展要求 ———————————20
1.5.1 新型城镇化的提出 ————————————22
1.5.2 新型城镇化内涵、本质与核心 ————————-24
1.6 小结 ——————————————————–24
2 城市治理与城市仿真 —————————–26
2.1 城市内涵 —————————————————26
2.1.1 城市释义与解读 —————————————-26
2.1.2 城市的构成 ——————————————–26
2.1.3 城市的特征 ——————————————–27
2.2 城市治理 —————————————————28
2.2.1 城市治理问题 ——————————————28
2.2.2 城市治理的顶层设计 ———————————–29
2.2.3 城市治理的现实需求 ———————————–30
2.2.4 现代化城市治理的内容 ———————————32
2.3 城市仿真 —————————————————32
理论探索篇
3 “计算式”城市仿真理论框架—————————36
3.1 武汉在城市治理方面的探索—————————————36
3.1.1 城市仿真实验室的定位—————————————36
3.1.2 城市仿真实验室的内容—————————————37
3.2 “计算式”城市仿真构想 ——————————————-38
3.2.1 关于城市计算的理想 —————————————–38
3.2.2 武汉多年来信息化基础—————————————39
3.2.3 技术的快速进步 ———————————————44
3.2.4 城市整体感知和观测基础 ————————————48
3.3 总体架构———————————————————49
3.4 框架设计———————————————————50
3.4.1 框架设计思路 ———————————————–50
3.4.2 框架构成 —————————————————52
3.5 技术支撑体系 —————————————————-54
3.5.1 移动互联网 ————————————————-54
3.5.2 物联网 —————————————————–55
3.5.3 云计算 —————————————————–57
3.5.4 大数据 —————————————————–59
3.5.5 人工智能 —————————————————60
3.5.6 3S技术—————————————————–63
3.5.7 区块链 —————————————————–63
3.5.8 增强现实技术 ———————————————–66
建设实践篇
4 数据湖 ——————————————–70
4.1 数据湖概念解读 ————————————————–70
4.1.1 数据与信息 ————————————————-70
4.1.2 数据库、数据仓库与数据湖 ———————————–71
4.1.3 数据湖在“计算式”城市仿真中的作用 ————————73
4.2 数据湖框架 ——————————————————74
4.2.1 数据湖的建设思路与建设原则 ——————————-74
4.2.2 数据湖框架内容 ——————————————–75
4.2.3 数据资源梳理 ———————————————-78
4.2.4 数据治理体系构建 ——————————————88
4.2.5 数据库建设要求 ——————————————–89
4.3 国土规划数据湖建设 ———————————————96
4.3.1 现状底图 ———————————————-96
4.3.2 规划蓝图 ———————————————-99
4.3.3 实施动图 ———————————————-99
4.3.4 数据库建设及实例 ————————————106
4.4 可视化实践————————————————115
4.4.1 单项数据可视化 ————————————–115
4.4.2 面向数据治理的数据专题 ——————————115
4.5 数据应用 ————————————————–125
4.5.1 信息穿透 ——————————————–125
4.5.2 融合分析 ———————————————125
4.5.3 空间数据查询 —————————————-125
4.5.4 空间数据展示 —————————————-125
4.5.5 要素专题展示 —————————————-127
4.6 小结 ——————————————————128
5 仪表盘 —————————————130
5.1 仪表盘概念解读 ——————————————-130
5.1.1 仪表盘含义 ——————————————-130
5.1.2 仪表盘作用 ——————————————-131
5.1.3 仪表盘在“计算式”城市仿真中的作用 ——————-131
5.2 指标体系建设 ———————————————133
5.2.1 现行指标梳理 —————————————-133
5.2.2 仿真实验室指标体系构建 ——————————147
5.3 仪表盘建设————————————————161
5.3.1 监测评估预警架构 ————————————161
5.3.2 仪表盘功能作用 ————————————–162
6 仿真模拟 ————————————-168
6.1 仿真模拟解读 ———————————————168
6.1.1 仿真模拟的含义 ————————————-168
6.1.2 仿真模拟的意义 ————————————–168
6.1.3 仿真模拟发展的历程 ———————————-169
6.1.4 仿真模拟在“计算式”城市仿真中的作用 —————–171
6.2 仿真模拟体系建设 —————————————–172
6.2.1 “计算式”城市仿真模运用存在的问题 ——————-172
6.2.2 仿真模拟体系建设技术思路 —————————-173
6.2.3 “计算式”城市仿真模型分类 —————————-173
6.3 仿真模拟建设内容 ————————————180
6.3.1 主干模型 ———————————————180
6.3.2 专项模型 ———————————————181
6.3.3 综合模型 ———————————————182
6.4 未来预演室建设内容———————————-182
6.4.1 模型总览 ———————————————183
6.4.2 模型管理 ———————————————186
6.4.3 公共配套服务设施模型 ——————————–187
6.4.4 街道空间品质模型 ————————————199
6.4.5 碳排放模块 ——————————————203
6.4.6 用地功能与就业产出模型 ——————————211
6.4.7 生态足迹模块 —————————————-214
6.5 小结 ——————————————————223
7 智慧决策 ————————————-224
7.1 智慧决策内容解读 —————————————–224
7.1.1 城市规划建设决策 ————————————224
7.1.2 城市综合发展决策 ————————————224
7.1.3 城市智慧决策 —————————————-224
7.2 面 向 智 慧 决 策 的 逻 辑 体 系 —————————–225
7.2.1 智慧决策模型应用 ————————————225
7.2.2 智慧决策清单构建 ————————————226
7.2.3 智慧决策应用场景构建 ——————————–233
7.3 “智慧大脑”建设 ——————————————240
7.3.1 国土空间规划“机审”工具——————————240
7.3.2 建筑规划方案智能“图审”工具————————–242
7.3.3 规划设计条件自动提取工具 —————————-246
7.4 小结 ——————————————————249
8 结语 —————————————–251
8.1 结束语 —————————————————-251
8.2 未来展望 ————————————————–252
参考文献 —————————————254
节选
土地是人类生存与发展最根本的物质基础，是人类生产生活的重要空间载体。人类社会发展的历程在土地上最直观的体现就是对土地的利用与改造，从农业社会、工业社会到信息化社会，不同时期人类对土地的要求、发展都不一样，如农业社会以传统种植为主，工业社会对土地上的各种能源资源进行开采，信息化社会的城市呈多样化发展，包括从地上空间到地下空间的利用。对土地的改造与利用深刻反映了城市的工业化与城镇化进程。自改革开放以来，我国一直处于高速的城镇化发展阶段，发展速度快、规模大，促进了我国进入工业化时代。1978—2021 年，我国城市数量由 193 座增加到 727 座，城镇人口从 1.72 亿增加到 9.019 亿，人口城镇化率从 17.92% 提升到 63.89%。科学是第一生产力，为我国工业化发展提供了强劲的动力，促进了城市经济的发展，改善了人们的生活水平。然而，在高速发展的同时，工业化与城镇化也带来了一系列的问题，人类活动的加剧，城市不合理的开发与扩展方式，土地资源的过度开发，资源环境保护，粮食安全和居住环境等问题层出不穷，这为土地资源的集约节约利用、城市的可持续发展带来了巨大的阻挠。由于“城市病”愈演愈烈，相关事件频发，这严重制约了城市的健康发展、社会经济的可持续发展，为社会带来了一系列问题，也严重威胁到人类的生存环境。如我国大多数城市都饱受雾霾的困扰，空气污染问题严重；在北方，每逢冬季都会面临沙尘暴的威胁；在南方，每逢夏天，城市内涝问题严重。以往重经济、“摊大饼”的粗放式经济增长模式破坏了土地生态，影响了生态环境和人类的生存空间，制约着人类社会的可持续发展。 面对日益严峻的生态环境形势，维护生态安全、建设生态文明也受到了国家的高度重视，多项国家政策也相继出台。2012 年，党的十八大报告将生态文明建设提到了前所未有的战略高度，提出把生态文明建设放在突出地位，并对生态文明建设做了总部署，将其与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设一并纳入中国特色社会主义事业现代化“五位一体”的总体布局。2014 年 3 月，《国家新型城镇化规划（2014—2020 年）》正式发布，提出了“以人为核心”的新型城镇化道路，明确强调生态文明，着力推进绿色发展、低碳发展、循环发展，创建安全、生态和高效的城市生活环境，切实推进生态文明建设，维护生态安全。2015 年 9 月，《生态文明体制改革总体方案》发布，该方案是从国家战略的高度对生态文明建设进行的顶层设计，从生态文明体制改革的目标、制度建设、制度保障多个层面进行了全方位部署，从保障国家生态安全、改善环境质量的角度出发，以解决生态环境领域突出问题为导向，完善资源的节约利用和保护管理制度，建立节约集约用地激励和约束机制，树立发展和保护相统一和空间均衡理念，推动人口、经济、资源、环境的平衡发展，维护生态平衡，形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局。 《国家新型城镇化规划（2014—2020 年）》提出了以城市群为主体形态，各等级规模城市协调发展的指导思想，为我国广大城市走新型城镇化道路指明了方向。建设生态文明、维护生态安全已成为我国全面建成小康社会阶段的一个重要战略，也进一步反映了生态保护在城镇化进程中的重要程度，为开展新型城镇化背景下生态环境保护、维护区域生态安全，提供了指导性依据。
