新刊出爐 | 2019年第2期“智能工具”

2019年第2期 038 | 智能工具

Intelligence Tools in 

Landscape Design

主編寄語 | 論文 | 觀點與評論 | 主題實踐 | 探索與過程

第四次工業革命的到來，帶來了互聯網產業化和工業智能化，智能制造愈發影響和改變著各行各業，人工智能、穿戴式設備、機器人、物聯網、增強/混合現實等關鍵技術的發展，使得傳統的設計輔助工具向著智能化的方向發展。智能工具的產生和發展可以催生更具系統性的設計解決方案、更新設計方法論，乃至影響審美。

本期“智能工具”主題希望建立一個智能工具與空間設計的關系坐標體系，從軟件到硬件，從當下到未來，明晰地了解各種智能工具在設計過程中的位置，以及預見未來的改變可能，從而做出順應時代的、智慧的城市和景觀設計。

《景觀設計學》近年一直持續關注計算機技術和互聯網產業化對景觀設計學科帶來的影響和改變，從2015年第三期“大數據背景下的景觀設計”（Landscape Architecture in the age of Big Data）開始，到2018年第二期“人工智能與未來景觀”（Artificial Intelligence and Future Landscape），再到2019年的第二期智能工具主題，我們希望這些將時代科技與景觀設計交叉融合的論文、觀點和實踐收集與呈現，成為創造未來美好現實/虛擬環境的基石。

機 遇

以互聯網產業化和工業智能化為標志、以技術融合為主要特征的第四次工業革命正以一系列顛覆性技術深刻地影響和改變著我們的城市，這些技術包括（但不限于）人工智能（AI）、大數據與云計算、機器人、3D打印、傳感網、物聯網、增強現實、清潔能源、量子信息技術以及生物技術等。

智能設計工具有別于傳統設計工具的一個本質特征在于：前者不僅能根據人類設計師輸入的基地信息與各種限制條件生成設計方案，還能依據一定的標準對方案的優劣做出判斷——評判標準既可基于客觀理性因素，也可融入對主觀感知因素的考量，以體現人類設計師的個性化偏好——并反饋給人類設計師，以輔助后續設計；后者僅能輸出結果而不能對結果加以反饋，即只能被動地為人類所用。

如今，人們無需踏出國門就可以觀測到地球上最偏遠的地區。遙感技術的進步與人工智能（AI）分析的結合使我們能夠對作物收成進行預測分析，并能夠比過去更加準確、快速地模擬出氣候變化帶來的影響。

跨學科

跨學科是基于MR（混合現實）協同設計研究的重點。通過來自電影領域的阿爾托虛擬影院實驗室（VCL）合作，研究團隊獲得了更多有關敘事手法的經驗，并認識到“講好一個故事”的重要性。通過監測“敘事電影對大腦活動和眼球運動所具有的顯著控制作用”^[1]，希恩斯·艾利沙卡指出，認知神經科學可以揭示出這種敘事所起到的效用。人類認知神經科學系統各分支領域（如感知、體驗、記憶和決策）的整合，以及極具價值的以未來為導向的可持續城市設計與景觀設計方法，為正在進行中的該項研究提供了有力支持。通過整合研究方法，分析包括腦電圖（EEG）、皮膚電反應（GSR）在內的生物信號等用戶體驗數據，并將與抽象數據的交互視作重新暢想城市未來的契機，可賦予相關應用全新的可能性^[2]。

（新）城市科學在過去的十幾年間逐漸興起，成為一門融合了城市計算、人工智能、增強現實、人機交互等方向的交叉學科，為城市研究和城市規劃設計帶來了變革可能。

嘗 試

通過無人機拍攝與地面攝影相結合的測量方式與計算機輔助下的半自動化數據加工，可以在較短的時間內完成外業測量任務，并快速建立精確度較高的場景模型，顯著壓縮了時間和人力成本。

穿戴式相機為大規模采集個體數據提供了可能，通過將個人活動信息數字化，形成“數字自我”的電子化記錄，彌補了現有研究中對個體行為數據采集不夠連續、維度不夠豐富的問題，這也是從城市環境數據化向個體行為信息化的轉變之一。同時，個體行為信息化也將推動研究方法的革新和新技術的介入，從主觀的“個體感知”轉向客觀的“量化研究”。

小庫科技于2017年宣布啟動“羅塞塔計劃”，旨在打造建筑設計領域的“羅塞塔石碑”，即通過對大量已有的優秀建筑設計案例進行深入學習，建立一個關于設計風格、邏輯與理念等的龐大知識庫，并輸出學習后的智能設計成果供設計師參考。

 ^{▲  小庫“羅塞塔計劃”通過深度學習海量建筑設計案例后，智能“設計”的百萬級“現代主義建筑風格素材庫”。?小庫科技}

SWA集團XL研究與創新實驗室收集了每個場地的錄像片段作為機器學習的對象，并通過基于圖像目標識別與跟蹤的算法對錄像中的人群空間分布進行識別，同時記錄人們的行進軌跡。最終，借助機器學習技術生成的行人熱力圖可以揭示每個場地內不同區域人流量的大小。

基于無人駕駛汽車可精準駕駛這一前提，“道路柔化計劃”提出在現有的3.5m標準車道中，若汽車雙輪的著地空間寬度僅需0.5m，那么每條車道所釋放出來的3m空間將為修復城市生態系統的連續性提供全新可能。在理想境況下，約80%的現有車道空間均有條件轉換為不同層級的植被空間：汽車車輪間1.5m寬的空間可種植生存能力較強的鄉土草本植物，兩側各0.75m寬的容錯空間可種植喬木類植物；由此形成的交通路網可構建起覆蓋城市每個角落的巨型綠色基礎設施網絡，同時連接起碎片化的城市綠地，為不同物種創造連續的棲息地。此外，通過對道路鋪面進行植被設計與高程微調，可將特定路段改造為海綿濕地，使經過充分凈化的雨水自然下滲，以此來補給甚至取代城市排水系統。

Roboat計劃以荷蘭阿姆斯特丹城市運河上的自動船系統為例，探索自動駕駛這一新興技術將如何促進城市基礎設施的再利用。該計劃中既涉及微觀尺度的設想（向公眾公開水質數據），也包括宏觀尺度的宏大愿景（建立匯集了新鮮農產品的自動化平臺網絡，這些平臺可以聯合起來形成水上農夫集市）。通過應對城市日常生活中的現實問題，Roboat可成為一個幫助市民營造符合時代需求的美好城市生活的平臺。

 ^{▲  Roboat應用場景 ? MIT and AMS Institute}

困 境

在生存本能的驅使下，設計師常常把“區塊鏈”“大數據”“人工智能”“智慧城市”等概念掛在嘴邊，這是對科技與時代發展的順應，還是一種媚俗與無奈，抑或二者皆而有之？在這種情況下，設計師該如何定義和發展自己的價值取向、知識基礎和工作方法？

不可否認，虛擬現實與其他技術（如人工智能）的結合可能嚴重沖擊甚至取代傳統設計師的地位，因為絕大多數設計師所依賴的知識、經驗、天分甚至情感，在未來的機器學習和人工智能技術面前都可能顯得笨拙而無力。^[3]

第一：人工智能是人類大腦和智力的延伸，它的作用是為人類服務并幫助人類解決問題，而非帶來智力上的負擔。第二，失去人類控制的或過于復雜而難以被人操作的智能工具會給人類的生活和工作帶來負擔，甚至危及生命安全。

無論我們是否已經準備好，未來城市和（新）城市科學都會以超越想象的速度來到我們眼前。

目錄

主編寄語

警惕智能工具的陷阱 / 俞孔堅

論文

（新）城市科學：利用新數據、新方法和新技術研究“新”城市 / 龍灜

穿戴式相機在研究個體行為與建成環境關系中的應用 / 張昭希，龍灜

無人機測量在景觀設計科研與實踐中的應用 / 李復，常賀星

大都市區綠地碳儲存能力及其空間分布特點探究：以韓國首爾市為例 / 韓依紋，張舒，殷利華

觀點與評論

九問：淺論新科技對城市環境規劃與設計的影響 / 姜斌

競爭、并存與共贏——智能設計工具與人類設計師的關系 / 何宛余

走向遠方：新工具與新技術在景觀設計領域的應用測試 / Emily SCHLICKMAN

從交通基礎設施到綠色基礎設施——無人駕駛城市中的柔性未來道路 / 羅亞丹

主題實踐

Roboat：阿姆斯特丹自動船系統 / Lenna JOHNSEN, Fábio DUARTE, Carlo RATTI

規劃設計智能化調研工具——“貓眼象限”調研分析系統的特點與應用 / 王騰，茅明睿，崔博庶

北京什剎海金絲套濱水空間的視覺感知意象研究與眺望景觀優化策略 / 劉祎緋，牟婷婷，黃子薇，哈日桂

基于增強現實的規劃支持工具：以建筑形態合規性檢驗為例 / 程嬌華，沈振江

探索與過程

科技的人性化演進 / 陸小璇

坦桑尼亞農用無人機 / Sonja BETSCHART

推進沉浸式數據交互的虛擬現實技術 / Pia FRICKER

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