绍兴古城更新中数字化技术应用的研究

2024-04-01周斌，张滢

大众标准化 2024年5期

周斌，张滢

（南京奥体建设开发有限责任公司，江苏南京 210019）

1 古城更新的时代背景

在快速城镇化和全球化的进程中，中国城市正面临着本土文化特征消失、发展无序失衡等严重危机。作为中国首批历史文化名城，绍兴古城承载着丰富的历史、文化与人文价值，然而，其在现代化进程中也面临着更新和发展的挑战。如何在绍兴古城更新行动中实现数字化风貌设计来延续传承历史古城基因并同时顺应时代的变化是本项目的核心研究问题。

研究服务绍兴古城更新风貌设计方法的重大实际需求，也进一步为破解历史城市保护与发展的现实困境，为塑造具有地区性、文化性、艺术性、人性化的城市空间提供科学支撑和路径指引。

研究旨在探索并应用数字技术在绍兴古城更新风貌设计中的潜在价值，通过系统性的研究和实践，为古城更新与保护工作提供创新性的思路和方法。

2 古城更新数字化研究目标

2.1 深入理解古城更新的需求

分析绍兴古城在历史、文化和社会发展背景下的更新需求，确定更新方向，挖掘古城独特的文化和历史元素。

2.2 探索数字技术在风貌设计中的应用

研究现代数字技术，如虚拟现实、增强现实、数字建模等，如何在古城更新中发挥作用，提升设计的创意性、可行性和可视化效果。

2.3 优化设计流程与决策支持

探讨数字技术在更新设计流程中的应用，包括数据收集、分析和可视化，以支持决策者更好地理解设计效果，减少误解和不确定性。

2.4 促进文化遗产保护与创新发展

通过在古城更新中融入数字技术，实现文化遗产的保护与传承，同时创造具有现代氛围和功能的城市空间，促进绍兴古城的可持续发展。

3 古城更新的研究意义

3.1 实现古城更新保护与创新的平衡

绍兴作为具有丰富历史文化背景的古城，需要在保护传统的基础上实现城市的更新与创新。研究将探索数字技术在实现保护与创新平衡方面的应用，为古城的可持续发展提供指导。

3.2 提升风貌设计效率与质量

数字技术可以提供更为直观、精准的设计展示，有助于决策者和设计师更好地理解更新方案。这将促进设计效率与质量的提升，避免不必要的误解和设计偏差。

3.3 推动学术研究与实践创新

研究将对数字技术在城市更新领域的应用进行深入探索，为学术界提供新的研究视角和方法，同时为实际更新项目提供创新性的实践经验。

3.4 社会认知与参与

通过数字技术的应用，可以将更新设计过程更好地传达给公众，增强市民对更新项目的认知和参与感，促进社会共识的形成。

研究将通过探索数字技术在绍兴古城更新中的应用，为城市更新领域带来新的思路与方法，同时实现古城的保护与创新双重目标，推动文化遗产的传承与城市的可持续发展。

4 国内外数字化案例研究与借鉴

近年来，数字技术在城市规划、文化遗产保护和城市更新领域得到了广泛的关注和应用。国内外学者和研究机构纷纷开展了关于数字技术在古城更新风貌设计中的应用研究，取得了一系列重要成果。

4.1 国外相关研究

国外数字技术在古城更新风貌设计中的应用研究方面表现出了较高的研究水平与丰富的实践经验。不同国家在古城更新领域的数字技术应用上具有独特的创新方法与成功案例，展示出了多样化的研究成果和应用前景。

（1）意大利古城遗产数字保护。意大利作为拥有悠久历史文化的国家，在古城更新方面借助数字技术进行文化遗产保护和可持续发展取得了重要进展。特别是在古城佛罗伦萨的更新项目中，通过虚拟现实技术的运用，成功地实现了历史建筑的数字重建。

（2）法国古城更新数字修复。法国的数字技术在古城更新中的应用也展现出独特的创新。以巴黎圣母院的重建为例，通过三维扫描技术和数字建模，精确还原了这一重要文化遗产的受损部分。

（3）日本古都更新数字智能化。日本的数字技术在古城更新领域的应用中强调了文化遗产保护与现代化融合的理念。京都等古城的更新项目中，增强现实技术为传统建筑注入了现代元素，创造出兼具古典美与现代感的城市风貌。通过借鉴国外的成功经验，可以为绍兴古城更新提供宝贵的启示和参考，探索数字技术在保护文化遗产、促进城市更新和实现可持续发展方面的创新方法。

4.2 国内相关研究

国内在数字技术应用于古城更新风貌设计方面已取得显著的研究进展。国内的研究机构、学术界和实践者在古城更新领域中积极探索数字技术的应用，为古城的保护与发展提供了新的思路和方法。

（1）中国香港的九龙城寨更新项目。该项目充分利用了数字建模和数据可视化技术，为城市更新提供了全新的视角和方法，在规划与设计阶段广泛应用了数字建模技术。通过精确的三维建模，将现有的九龙城寨实体模型化，形成了数字化的城市模型。数字建模使得设计师可以在虚拟环境中对不同方案进行模拟和比较，更好地预测设计效果和影响，从而优化城市更新方案。

（2）故宫文化景观更新项目。北京故宫文化景观更新项目是国内古城更新中的一个重要示范。项目运用了增强现实技术，通过虚拟现实眼镜，游客可以在原有场景上看到历史建筑的原貌。

（3）南京夫子庙历史文化区更新项目。南京夫子庙历史文化区更新项目引入数字化管理系统，实现了古城资源的全面数字化记录与管理。通过建立数字档案和地理信息系统，可以精准地掌握古城内部的历史遗迹和文化元素。

（4）杭州西湖古城更新项目。杭州西湖作为国内著名的古城景区，也在数字技术的应用方面进行了探索。通过数字建模和虚拟现实技术，杭州西湖古城更新项目实现了历史建筑的数字化展示和重建。这种数字技术的应用不仅提升了游客体验，还为古城更新与保护提供了新的思路和手段。

综上所述，国内数字技术在古城更新风貌设计中的应用研究方面已经取得了一些重要的进展，但仍然需要加强技术研发、实践经验的总结与分享，探索更多创新的方法与应用，以推动古城更新与数字技术的融合发展，为古城保护与可持续发展贡献更多的智慧与力量。

5 古城更新数字化应用研究架构

研究旨在深入探索数字技术在绍兴古城更新风貌设计中的创新应用，通过多层次、多角度的研究，实现古城更新行动中发展与保护的有机融合。主要研究内容包括以下几个方面：

5.1 构建基础数据库

采集大量数据，基于地理信息系统与关联性数字技术，建构古城风貌的数字孪生信息库与历史时空信息知识图谱，包括城市格局、山水基底、街巷骨架、历史资源、界面与材料等信息。

5.2 图像识别与演化建模

基于深度机器学习，进行基础数据库图像信息的识别、关联与分类，研发古城风貌演化模型。

5.3 数字化转译古城更新风貌设计导则

编制古城风貌设计导则，并进行分条目数字化转译。

5.4 研发设计智能化辅助系统

结合风貌演化模型与数字化风貌设计导则，研发特定地块的更新设计智能化辅助系统，为形态、肌理、界面、色彩、材料等条目分别提供古城更新中风貌设计智能辅助决策，提升设计决策与设计效果展示的工作效率。

6 古城数字化更新的主要技术、经济指标和社会效益

6.1 古城更新的主要技术要点

（1）数据库构建技术：构建古城的基础知识图库，为风貌设计提供信息支持。

（2）图像识别与演化建模技术：建立古城风貌演化模型，揭示古城历史发展的变迁与特点，为智能化辅助系统的研发提供依据。

（3）数字化转译技术：运用数据可视化技术将古城风貌设计导则进行数字化转译，实现设计指引的动态更新和操作。

（4）智能化辅助系统技术：为古城更新的风貌设计提供智能辅助决策，提升设计决策与设计效果展示的工作效率。

6.2 古城更新的经济指标和社会效益

研究旨在充分利用数字技术，实现古城更新风貌设计的创新与提升，从而带来多方面的经济指标和社会效益。

（1）经济指标：①成本效益提升：数字技术的应用将有望降低古城更新项目的试错成本，通过虚拟模拟和数字化设计，在设计阶段减少人力物力投入，提升成本效益。②工作效率提升：研发的智能化辅助系统将帮助设计者更高效地制定设计方案，减少决策时间，提高工作效率。

（2）社会效益：①文化传承与保护：数字技术的应用将有助于更准确地记录和传承古城的历史风貌演变，促进古城文化的传承与保护，为后代留下丰富的历史文化遗产。②公众参与与共享：数据可视化技术的应用将提高公众对古城更新的参与度，促进市民参与决策和讨论，实现古城文化资源的共享与传播。③可持续发展：数字技术的应用有望促进古城更新与可持续发展的融合，实现保护与发展的双赢，为城市的长期繁荣做出贡献。