信息化时代智慧城市的生态规划设计思考

2022-02-15吴玢

科学与信息化 2022年23期

吴玢

温州市高教新区建设中心浙江温州 325000

引言

近些年来，我国城市发展速度明显加快，推动了社会经济的整体进步。但在城市运行过程中，消耗了大量的资源与能源，产生日趋严重的环境问题。针对这种情况，需积极推进智慧生态城市的建设，促进城市的高质量发展。一方面，要在城市规划建设中应用一系列先进的信息化技术，如物联网、云计算等，创新城市规划思路与城市治理模式。另一方面，要依据生态学原理改造城市宜居条件，融合智慧城市与生态城市建设理念，打造符合城市与自然协调发展、满足城市居民真实需要的生态规划设计模式。

1 信息化时代智慧城市生态规划的特征及意义

1.1 特征

信息化技术的日趋成熟，为智慧城市生态规划提供了良好的条件。再加上城市环境问题日益严峻，让全社会高度重视智慧城市的生态规划设计。具体来讲，智慧城市生态规划有机结合了生态城市与智慧城市，依托新一代信息技术、云计算、物联网等技术平台创新城市规划方法，在规划设计中融入生态理念，以便有效实现城市生态文明目标。一般来讲，可从这些方面分析智慧城市生态规划的特征：第一，复合性。生态与智慧是智慧城市生态规划的主要内核，通过组合智慧与生态两个概念，能够促进城市的高质量发展。生态城市与智慧城市具有一致的目标，前者是对城市现有的可持续发展矛盾进行解决，如能耗排放过多、环境污染严重等，后者则利用现代技术平台为城市可持续发展提供条件，促使环境持续友好、资源持续利用以及经济持续发展等目标得到实现[1]。第二，多样性。智慧城市生态规划涵盖十分广泛的内容，多样性特征较为明显。其中，多样性体现于城市交通、景观、产业、建筑等各个方面，共同构成了复杂的城市物质空间。而在智慧城市生态规划实践中，通过遵循绿色低碳、智慧健康的目标开展城市交通、产业、建筑、景观等设计工作，可促使人与自然和谐共生的规划设计目的得到实现。第三，循环性。在双碳背景下，智慧城市生态规划需积极参照循环发展目标。循环是生命往复的根本，也是自然生态系统维持生命力的关键条件。传统城市规划建设模式无法彻底循环利用物质资源，难以充分挖掘城市的可循环功能，对城市发展造成了不利影响。而智慧城市与生态城市的融合，可循环利用自然资源，生态化调整城市空间结构与人类生活环境，将城市循环性特点充分体现出来。第四，高效性。城市具有较高的效益创造率，但也会消耗大量的能源资源。近些年来，为应对生态环境恶化问题，全世界提倡大力建设低碳国家与低碳城市，而智慧城市生态规划与可持续发展要求相符合，能够促使城市资源消耗、污染严重等问题得到有效解决。通过在智慧城市规划设计中融入生态化理念，可高效利用城市新资源、城市转换系统与流转系统，基于数字化技术的支持，利用无污染的信息化环节转化原本污染严重的环节，促使资源消耗量得到节约，城市高效运转得到实现。

1.2 意义

智慧城市生态规划具有十分重要的意义，能够对城市发展、社会进步起到明显的推动作用。第一，促进城市智慧化发展。智慧城市生态规划指的是综合利用现代信息技术与生态学原理改革与创新城市各行各业中的宜居条件，促使宜居环境建设目标得到实现。在城市规划设计中，深度、广泛地应用现代先进技术，包括云计算、大数据等，智能化设计与管理城市中的建筑、道路、用地以及居住环境等相关要素，依托智能化系统满足大众的出行、娱乐、学习等活动需求，有助于提高城市建设发展的智慧化水平。第二，促进城市可持续发展。在城市发展过程中，持续增加二氧化碳排放总量，严重破坏城市生态环境。同时，也出现了交通拥堵等诸多问题，对城市可持续发展造成不利影响。而通过推进智慧城市的生态规划建设，能够促进产业转型升级，高效利用能源资源，推动交通发展，有助于城市生态化建设中低碳问题的解决，进而在城市规划建设中体现可持续发展理念[2]。

2 信息化时代智慧城市生态规划设计的内容

2.1 区域发展规划

随着智慧城市建设的快速推进，区域城市一体化发展态势日趋明显，城市区域化与区域城市化是城市空间发展的主要特征，深刻影响到城市形态及物资信息流动。在智慧城市建设规划实践中，需将区域发展状况充分纳入考虑范围，对城镇化格局演变、轨道交通发展等进行分析，深入结合生态城市理论与城市规划实践，科学制定城市空间发展规划，对城市规划布局进行统筹协调，促使城市发展水平得到提高[3]。

2.2 碳排放规划

在城市建设发展及长期运行中，必然会消耗大量的能源资源。现阶段，我国大部分城市具有较高的能源对外依存度，缺乏合理的能源结构，无法高效利用能源。针对这种情况，需在智慧城市生态规划中贯彻国家能源规划要求，认真落实低碳环保原则，估算城市碳排放量，构建低碳城市规划设计体系。

2.3 生态保护规划

随着生态文明建设的深入推进，对城市生态发展规划提出了更高的要求。因此，在智慧城市生态规划设计中，需将保护生态环境作为重要内容，科学保护城区生态脆弱地区，利用生态保护约束和引导城市规划。要进一步延展城市生态规划的内涵，统筹考虑可再生能源利用、垃圾利用、低碳出行等各个方面，将成熟完备的生态保护规划机制建设起来。

2.4 生物多样性调控规划

在城市建设运行过程中，会在很大程度上影响到城区生态多样性。因此，要对城市人类活动进行调控与规划，最大限度地减少城市化对城市生态的冲击。在具体实践中，需系统性评估与调研城市生态，构建生态模型，综合运用多种工具和方法研究预测城市化的潜在影响，提前采取主动规避措施，避免城市建设与空间活动在过大程度上影响到生态环境，促使城区生物多样性得到保障，人与自然的和谐共生得到实现[4]。

2.5 人居环境规划

区域、城区以及社区格局是城市形态的主要表现，生态则是其内在核心。人作为城市生态及空间活动的关键主体，会对城市生态系统功能产生直接影响。近些年来，我国城市化率呈现出日益提高的他是，只有发挥创新科技驱动作用，才能够实现智慧城市的可持续发展。如果科技支撑缺乏，待城市规模达到一定标准时，将容易有城市病、人居环境问题产生。因此，要依托现代科技量化诊断与统筹调控城市人居环境，从宏观与微观层面科学规划城市人居环境。

2.6 信息化建设规划

随着现代信息技术在城市规划建设中的广泛应用，目前已基本实现城市基础信息化，但缺乏较高的信息化认知度，不具备完善的信息化标准，且难以高效共享利用信息化资源，对城市信息化建设造成不利影响。城市规划设计是一项复杂工作，涉及方方面面大量的信息，通过深入推进信息化建设，能够有效串联、利用信息和数据。例如，通过运用云计算和大数据等现代技术，可将信息化的城市模型构建起来。依托城市模型提前模拟城市交通、土建等系统的协调性，可制定更加科学的城市规划方案。

2.7 产业生态规划

城市产业规划涵盖人、事、物等与环境紧密相关的要素，涉及城市活动对自然资源的利用。在智慧城市生态规划设计中，需深入分析城市产业生态代谢与功能结构，统筹考虑人口、土壤、工业等各类城市要素及内在关系，重点规划管理社区、交通、能源资源利用等一系列内容，促使城市产业生态的有序发展得到实现。

3 信息化时代智慧城市生态规划设计的建议

3.1 合理规划城市空间结构

城市空间建筑结构在城市面积中具有较大的占比，为实现智慧生态城市的规划建设目标，需合理规划设计建筑空间结构，深入贯彻双碳理念。在具体实践中，相关主体需从土地利用、规划设计、合理拆除等角度客观规划与设计建筑生命周期，依托BIM等技术平台全面勘查城市现有空间结构，依据勘查结果对开发建造方案进行确定，清晰规划与监管建筑结构重塑过程中的能源消耗，保证城市建筑建造与可持续发展要求相符合[5]。同时，也可对其他国家、地区先进的生态城市构建经验进行借鉴参考，规划设计更多的绿色开放空间区域，将弹性用地预留于轨道交通、公共中心等建设区域，用以种植绿色植被、规划森林景观，或构建河湖水体空间，促使城市多样性、生态化发展需求得到满足。

3.2 规划设计生态智慧交通体系

现阶段，在城市交通体系运行中面临着交通拥堵、污染严重等问题，不利于城市的可持续发展。因此，在智慧城市生态规划设计中，需将互联网、云计算等一系列信息化技术运用于交通领域，全面规划与管理交通运输、出行安全等问题，促使城市区域中交通系统的服务力得到提高。同时，要优先规划绿色交通，对步行交通、自行车交通的道路设计数量进行适当增加，倡导城市民众采用绿色出行方式，减少交通系统的能耗及污染。此外，要利用TOD技术科学规划交通生态区域，如将非机动车及停放位置增设于地铁口、生态景观等人流量较大的区域，促使此类区域的交通拥堵问题得到有效缓解。基于信息化技术的支持，加快城市智慧交通管理系统规划建设步伐，及时向广播站、市民移动设备中下发重要时间段的交通道路状况，引导市民合理选择出行时间和方式，促进生态智慧交通的发展[6]。

3.3 加快低碳产业智慧转型

为顺利构建智慧生态城市，在城市规划设计实践中，需引导新型城市产业朝着智慧化方向转型，且有机融合智慧化与生态化，降低产业发展对城市生态的不利影响。充分发挥市场、政策的导向功能，高效利用城市智慧资源，从技术角度促进城市产业的创新研发、产品革新以及产销一体化建设，不断提升城市产业发展的智慧化水平。同时，要利用制度政策约束和管理产业转型，可依托信息化技术建设污染排放系统，对城市企业的污染指数进行定期监测，警告、处罚那些不符合生态环保要求的企业工厂，促使城市产业发展中的碳排放强度与碳排放总量得到减少。

3.4 可持续开发利用能源

能源消耗是城市建设发展中需着重关注的问题，只有高效开发和利用能源资源，降低能源消耗，才能够顺利实现智慧生态城市的建设目标。因此，在智慧城市生态规划设计中，一方面要节约利用现有能源，从建筑、出行、景观等多个方面着手，不断提升现有能源的利用率。在建筑规划方面，大力推行绿色建筑，降低建筑建造与运行能耗；在交通出行方面，优先规划绿色公共交通，倡导民众转变出行方式；在景观设计方面，深入贯彻绿色生态理念，促使不必要的能源损耗得到最大限度地减少[7]。另一方面，要积极开发利用新能源，在城市、建筑、市政等规划项目中高效利用太阳能、风能、潮汐能等清洁能源，促使能源可持续利用率得到提高。