人工智能在山西乡村空间规划与改造中的应用

摘要：本文分析了山西乡村空间布局特征，探讨了人工智能技术在数据采集、规划算法方面的应用潜力。通过探索智能建筑、基础设施升级及环境治理，展现了人工智能在提升乡村居住、运营及生态质量的成效，并提出了相应策略，为全国乡村规划提供借鉴。

关键词：人工智能；山西乡村；空间规划；绿色发展

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.01.050

中图分类号：TP 18；TU 982.29 文献标志码：B 文章编码：1672-7274（2025）01-0-03

Application of Artificial Intelligence in Spatial Planning and Renovation

of Rural Areas in Shanxi Province

WU Huibin

（Jinzhong College of Information， Taigu 030800， China）

Abstract： This paper analyzes the spatial layout characteristics of rural areas in Shanxi and explores the application potential of artificial intelligence technology in data collection and planning algorithms. By exploring intelligent buildings， infrastructure upgrades， and environmental governance， it demonstrates the effectiveness of artificial intelligence in improving rural living， operational efficiency， and ecological quality. Corresponding strategies are proposed to provide reference for rural spatial planning nationwide.

Keywords： artificial intelligence; rural areas in Shanxi; spatial planning; green development

0 引言

在新时代背景下，乡村空间规划与改造成为推动乡村振兴战略的重要一环。山西作为中国北方的重要省份，其乡村空间布局特征独特，既受自然地理条件的制约，又承载着深厚的历史文化底蕴。随着城市化进程的加速和人口流动的变化，山西乡村面临着空心化、老龄化、产业升级滞后以及生态环境破坏等多重挑战。探索一种科学、合理、高效的乡村空间规划与改造模式显得尤为迫切。人工智能技术以其强大的数据采集与分析能力、智能规划算法与模型以及促进居民参与与反馈的机制，为乡村空间规划与改造提供了新的思路和方法。

1 山西乡村空间规划与改造分析

1.1 山西乡村空间布局特征

山西乡村作为中国北方的重要组成部分，其空间布局特征受自然地理条件、历史文化背景以及社会经济发展的影响。从自然地理条件来看，山西地处黄土高原，地形复杂多变，山地、丘陵、盆地交错分布，为乡村的空间布局带来独特的挑战与机遇。乡村村落通常依山傍水而建，既体现人与自然和谐共生的智慧，也限制乡村发展的空间格局。在历史文化背景方面，山西作为华夏文明的重要发祥地之一，拥有丰富的历史文化遗产和深厚的文化底蕴，不仅体现在古建筑、古村落的保存上，更融入乡村的空间布局和居民的生活方式中。山西乡村的空间布局形态呈现出多样化的特点。在村落分布上，不仅有密集分布的平原型乡村，也有零散分布的山区型乡村；在土地利用上，耕地、林地、草地等多种土地类型并存。

1.2 乡村空间规划与改造的迫切需求

在新时代背景下，山西乡村面临着前所未有的挑战和机遇。在人口流动方面，随着城市化进程的加速，乡村人口大量外流，导致乡村空心化、老龄化问题日益严重。如何吸引和留住人才，成为乡村空间规划与改造中亟待解决的问题。在产业升级方面，传统农业已难以满足现代乡村发展的需求。如何推动农业现代化，发展特色产业，促进乡村经济转型升级，是乡村空间规划与改造的重要任务。随着生态旅游的兴起，如何挖掘乡村旅游资源，打造乡村旅游品牌，也是提升乡村经济效益的有效途径。在生态保护方面，山西乡村拥有丰富的自然资源和生态景观，由于过度开发和不合理利用，导致生态环境受到破坏。在乡村空间规划与改造中，如何加强生态保护，实现绿色发展，是关乎乡村可持续发展的关键问题[1]。

2 人工智能技术在乡村空间规划中的应

用潜力

2.1 数据采集与分析能力

人工智能技术在乡村空间规划中的首要应用潜力在于其强大的数据采集与分析能力。通过融合人工智能与高精度地图构建技术，能够获取到乡村地区的详细地理信息和空间布局，为乡村规划提供精确的数据支撑。不仅能够精确捕捉地形、地貌等自然环境的详细数据，还智能地整合交通网络、建筑分布、人口结构等社会经济方面的数据信息，为乡村空间规划提供全面、准确的数据参考。人工智能技术可以对居民行为与环境进行实时监测。通过安装传感器、摄像头等设备，能够收集到乡村居民的日常活动数据，如出行轨迹、聚集区域等，以及环境数据，如空气质量、水质等，有助于深入了解乡村居民的生活方式和环境状况，为规划提供科学依据。

2.2 智能规划算法与模型

人工智能技术的另一大应用潜力在于其智能规划算法与模型，可以基于大量数据，对乡村空间进行优化配置，提高土地利用效率和空间布局合理性。通过智能算法，能够模拟不同的规划方案，评估其经济效益、社会效益和环境效益，选择最优方案。人工智能技术还可以对灾害风险进行评估与应对[2]。结合历史灾害数据和实时监测数据，能够建立灾害预警模型，对可能发生的灾害进行预测和预警，有助于乡村在灾害发生前采取预防措施，减少灾害损失。

2.3 居民参与和反馈机制

人工智能技术在乡村空间规划中能够助力建立居民参与与反馈的有效机制。通过智能化互动平台，能够方便地与乡村居民进行沟通和交流，了解其需求和意见。这些平台通过提供在线调查、意见征集等功能，让居民能够方便地参与到规划过程中来。人工智能技术可以根据居民的需求和偏好，提供个性化的规划方案。通过分析居民的行为数据和偏好信息，能够为其量身定制适合他们的生活环境和服务设施，有助于提高规划的针对性和实效性，让居民更加满意和接受规划结果。

3 人工智能技术在乡村空间改造中的实

践探索

3.1 智能建筑设计

在乡村空间改造的广阔舞台上，智能建筑设计以其独特的环境适应性和节能环保特性，成为人工智能技术的重要应用领域之一，引领着乡村建设的绿色创新潮流。环境适应性设计是智能建筑设计的核心要素。在乡村这一特定环境中，智能建筑能够精准捕捉并响应气候条件、地形地貌等自然因素的变化，通过自动调整建筑的形态、结构和材料，实现与周围环境的和谐共生。例如，在寒冷地区，智能建筑可以通过智能感知低温环境，自动调整并增加保温层的厚度，采用高效节能型门窗，能够有效提升建筑的保温性能，从而大幅度减少能源消耗，为乡村居民提供更加舒适、节能的居住环境。节能与环保技术的应用，则是智能建筑设计的另一大亮点。在乡村空间改造中，智能建筑充分利用太阳能、风能等可再生能源，通过安装太阳能光伏板、风力发电机等设备，实现能源的自给自足和高效利用[3]。智能照明系统可以根据室内光线强度自动调节亮度，智能温控系统则能够根据室内外温差智能调节室内温度，这些节能技术的应用，使得智能建筑在降低能源消耗和碳排放方面表现出色，为乡村的绿色发展贡献力量。

3.2 智能基础设施升级

在乡村空间改造的进程中，智能基础设施升级扮演着举足轻重的角色，是提升乡村居民生活质量的关键一环。智能交通系统的引入，为乡村交通带来了革命性的变化。通过安装智能交通信号灯，系统可以根据实时交通流量自动调整信号灯时长，有效缓解交通拥堵现象。智能停车管理系统的应用，使得乡村停车更加有序，减少因寻找停车位而造成的交通混乱。智能能源管理系统则是智能基础设施升级的又一重要组成部分。在乡村空间改造中，通过安装智能电表和智能能源监控设备，可以实时监测乡村的能源使用情况，包括电力、燃气、水等，为乡村能源管理提供精准的数据支持，有助于提高能源利用效率，降低能源成本，以及促进乡村能源的可持续发展。智能基础设施升级在乡村空间改造中发挥着至关重要的作用。通过智能交通系统和智能能源管理系统的引入，可以提升乡村的日常运营效率，为乡村居民营造更加便捷、安全、节能的生活环境。随着人工智能技术的不断发展和普及，智能基础设施升级必将在乡村空间改造中发挥更加广泛和深入的作用，为乡村的可持续发展注入新的动力。

3.3 乡村环境治理与生态修复

乡村环境治理与生态修复是乡村空间改造的基石，智能技术的融入为乡村环境的保护与恢复带来前所未有的机遇。智能环境监测与预警系统的建立，是乡村环境治理的关键一步。该系统通过高精度传感器和大数据分析技术，可以实时监测乡村的空气质量、水质、土壤污染等关键环境指标。一旦发现环境污染问题，系统可以迅速发出预警，为乡村环境治理提供及时、准确的信息支持。通过对历史数据的深度分析，系统能够预测未来环境变化趋势，为乡村环境治理提供科学依据和前瞻性的决策支持。在生态修复方面，人工智能技术同样展现出巨大的潜力。传统的生态修复方法往往耗时费力，且效果难以保证。而智能生态修复技术，如智能植被恢复、智能水土保持等，通过精准定位生态受损区域，结合当地气候、土壤等条件，制定出最优化的修复方案。

4 山西乡村空间规划与改造中的人工智

能应用策略

4.1 构建乡村空间智能规划平台

在山西乡村空间规划与改造的宏伟蓝图中，构建乡村空间智能规划平台无疑是其中至关重要的一环，通过科技的力量，为乡村规划注入新的活力，推动乡村空间的科学、合理、高效发展。该平台应构建于跨部门数据共享机制之上，打破长久以来存在的信息孤岛局面。通过实现规划、土地、环保、农业等多部门数据的互联互通，为乡村规划提供坚实的信息支撑，确保规划工作的科学性和合理性[4]。以及运用先进的人工智能算法和模型，对乡村空间布局、土地利用、产业发展等关键领域进行深入的智能分析和优化。通过模拟和评估不同的规划方案，清晰地揭示出各个方案的经济效益、社会效益和环境效益，为决策者提供科学、准确的参考依据，提高规划工作的效率和准确性，以及降低决策风险，为乡村的可持续发展奠定了坚实的基础。

4.2 推动智能技术人才培养与引进

为了实现智能技术在山西乡村空间规划与改造中的深度应用，专业人才的培养与引进显得尤为重要。我们必须认识到，技术的革新离不开人才的支撑。为此，应着力提升现有乡村规划师队伍的智能技术素养，通过定期举办高水平的乡村规划师技能培训活动，以及在教育机构中增设与智能技术紧密相关的课程，可以有效提升规划师们运用智能工具进行规划的能力。同时，还需积极拓宽人才引进渠道，吸引国内外顶尖的人工智能专家团队加入到乡村规划的工作中来。这些专家不仅能够为我们提供前沿的技术指导，还能在规划过程中注入创新的思维方式，从而为山西乃至全国的乡村空间规划与改造提供强有力的智力支持和技术保障。

4.3 强化政策支持与资金投入

政策支持与资金投入是推动山西乡村空间规划与改造中人工智能应用的重要保障。政府应制定专项扶持政策，鼓励乡村规划机构和企业运用智能技术进行规划与改造。应拓宽融资渠道，吸引社会资本投入乡村智能规划与改造项目。例如，山西省政府出台了《关于推进乡村智能规划与改造的实施意见》，明确政策支持措施和资金投入方向。通过政府引导和社会资本参与，山西某乡村成功实施了智能规划与改造项目，提升乡村的整体发展水平[5]。

4.4 提升居民认知与参与度

居民是乡村空间规划与改造的主体，其认知与参与度直接影响规划与改造的效果。在山西乡村空间规划与改造中，应重视提升居民的认知与参与度。一方面，通过宣传普及人工智能知识，让居民了解智能技术的优势和应用前景；另一方面，应建立居民反馈与监督机制，让居民能够参与到规划与改造的过程中来，提出自己的意见和建议。

5 结束语

人工智能技术在山西乡村空间规划与改造中展现出巨大的应用潜力和价值。随着人工智能的发展，应进一步构建乡村空间智能规划平台、推动智能技术人才培养与引进、强化政策支持与资金投入以及提升居民认知与参与度，以充分发挥人工智能技术在乡村空间规划与改造中的引领作用，推动乡村实现全面振兴和繁荣发展。

参考文献

[1] 夏婉彤，马瑞睿．AIGC赋能乡村公共空间更新设计研究——以烟台崮山“乡村会客厅”方案设计为例[J]．鞋类工艺与设计，2024，4（07）：139-141．

[2] 罗萍嘉，张雅芸．数字化驱动下乡村空间变迁与治理转型研究[J]．西安建筑科技大学学报：社会科学版，2023，42（06）：93-100．

[3] 杨忍，林元城．论乡村数字化与乡村空间转型[J]．地理学报，2023，78（02）：456-473．

[4] 吴莉娅，叶继红．论人工智能嵌入乡村建设[J]．苏州大学学报：哲学社会科学版，2021，42（05）：34-41．

[5] 蔺新康．浅析乡村改造的路径及发展前景[J]．农村经济与科技，2022，33（14）：162-165．

基金项目：本文系山西省教育厅2024年山西省高等学校哲学社会科学研究项目《人工智能技术助力山西乡村空间更新改造设计研究》（编号2024W285）研究成果。

作者简介：武惠斌（1990—），男，汉族，山西汾阳人，讲师，硕士，研究方向为环境设计。