霍光：DMS让乡村建设更科学

霍光：DMS让乡村建设更科学

新一轮乡建大潮，可以说是一场城市向乡村的倾斜。原本在城市描绘蓝图的精英们，纷纷跑到乡下盖房子、做规划……他们给乡村带来的不仅是面貌的改变，更是一场技术和理念的革新。城市走入智慧时代后，乡村还有多远？霍光和团队一起，将DMS 数据模型系统应用到乡村，为智慧乡村的发展开拓了一条路。文/ 苑城 人像摄影/ 乔彬 骆通图片由霍光提供

霍光建筑师、数字展示设计师，清华同衡规划研究院数字城市研究所副所长、伟景行科技股份有限公司设计总监。致力于以跨界实践方式链接虚拟与现实，推进三维可视化技术融合城乡设计、建造及运营全过程，提升系统智慧。DMS（DigitalModel System）数据模型系统是一个基于地理信息的数据模型信息可视化的展示应用平台，通俗来讲是一个三维可视化软件平台。霍光介绍说：「我们做的事，相当于在三维可视化的基础上，引入了大数据，把一个地方所有层面的数据附加到三维模型当中。」随着信息化的发展，城市进入智慧时代。通过互联网以及物联网的方式，现实世界和虚拟世界连接起来。人们对现实世界的管理和使用，能够更及时地得到反馈，效率大大提升。2014 年，清华数字城市研究所研发的DMS 数据模型系统问世，主要是为智慧城市信息可视化和应用提供解决方案。它原本是一个为城市而生的软件平台，但很快就应用到了乡镇领域。

乌镇总体规划

景区水质监测数据“通过三维数字模型，老百姓可以看懂规划，也就有话可说，这样就实现了规划设计者、政府管理者跟群众的互动。

2015年，乌镇举办了第二届互联网大会，开启了建设全球智慧名镇的新征程。会议期间，乌镇三维数字模型（DMS）吸引了诸多参观者的目光。霍光说：「乌镇项目中，我们做了两件事，一个是通过DMS对乌镇做了一个比较全面的展示方案，另一个是在DMS上还附加了信息征集功能。」

通过DMS， 乌镇的所有规划内容都以三维模型进行了展示。参观者可以360度体验乌镇的设计蓝图，相比原来的大规划总图，三维数字模型可以转来转去看，老百姓不需要任何专业背景也能看懂。此外，这个系统收集整合了乌镇的交通路况、人流聚集分布、空气质量、水质指标等数据，参观者可从DMS上快速直观了解乌镇的运营状态。

乌镇三维数字模型

公众参与平台在乌镇项目中，公众参与网络平台成了一大亮点。团队将DMS与微信结合起来，打造了规划公众参与平台。参观者在查看三维数字模型时，可以通过微信进入公众参与平台中，选取地图中一个地点，将自己的看法发表出来。霍光介绍说：「通过三维数字模型，老百姓可以看懂规划，也就有话可说，这样就实现了规划设计者、政府管理者跟群众的互动。」在乌镇的尝试只是一个开始，DMS由城市来古镇，又从这里出发，去向一个个更为传统的乡村。

智慧旅游服务平台

智慧交通“许多乡村位于偏远山区，地势起伏大。经过多年的技术积累，在山区这样有高差的地方，DMS的用武之地更大。过去的时候，乡村不太需要规划和设计，农民只要有块宅基地就可以随便盖房。当大众视线又回到乡村时，大家都希望能够从更多的角度进行乡村建设。霍光认为，就像对待城市设计一样，需要DMS让乡村的规划设计更具科学性。

西河村用地统计许多乡村位于偏远山区，地势起伏大。霍光说：「经过多年的技术积累， 在山区这样有高差的地方，DMS的用武之地更大。乡村建设中需要考虑视觉上的美观、通透等， 因为地处山区的缘故， 原来的规划设计方式科学性并不高。设计师根据地形图制作一个模型，在里边观看设计效果。但实际上，乡村的测绘常常不够严谨，地形图很有可能是走样的，跟实际的山体并不完全相符，所以它的可参考性比较差。」当DMS从城市应用到乡村，就可以为规划设计提供更为科学的依据。航飞技术不必受高低起伏的地形所限，可以快速采集到村庄及周边环境的实地照片。这些航拍照片通过软件处理，就可以生成三维的影像，为设计师提供直观且真实的参考。除了在设计阶段，霍光觉得DMS同样也可以应用到评审阶段。他说：「过去在规划评审时，大家只能通过效果图想象，建筑跟周边环境的关系都无从判断。利用DMS三维可视化技术，可以把楼的模型直接放到总体环境的模型里边，大家可以360度地观看。而且一天24小时不同的光线、一年四季不同的气候条件，都能够调节参数来模拟，这样大家就可以看到一个非常客观的面貌。」乡村建设牵扯到很多信息，既有宏观又有微观。有了三维模型，人们完全可以站在任意一个角度去看，获取准确客观的视觉效果。霍光说：「用DMS三维可视化技术支持规划设计工作，这一套技术路线我们已经走通了。」当管理城市的技术应用到乡村，许多传统的做法都随之改变。比如村中要统计每家的用地面积，过去只能是测绘队人工去测量。如果使用飞机采集的方式来做，村民提前把地界都插好， 航拍之后， 统计需要的尺寸、定位就会自动呈现，大大提升了管理和规划设计的效率。

西河村三维数字模型“乡村保护，更多的是保护它的原汁原味，这就要考虑景观因素、山水格局等，DMS可以为乡村的规划设计提供科学依据，使其更具有现实性。DMS可以给乡村带来的改变还在挖掘之中，西河村就是一个很好的例子。霍光介绍说：「在西河村举办2016中国（新县）乡村复兴论坛时，我们用倾斜摄影生成影像的方式，将整个的西河村以及周边的自然环境生成了模型，同时又把西河村的信息附在上面。比如，我们把西河村的精品元素着重表现，而且尝试把实时信息加进去，做成一个DMS。人们可以在这个系统中看到粮油博物馆的建筑信息，还能知道入口处进了多少人。」

在西河村这样的传统村庄，要完成这项工作需要不少步骤。第一步是选定地点，进行分级。要划分出村子的核心区域，不同区域会有不同的精度。有些核心区域需要做到接近文物级，用激光扫描的方式生成图像，在模型中可以抵近了看。西河村的核心区域就是粮油博物馆、村民活动中心等地，在最终生成数据的时候需要很高的精度呈现。第二步是航拍，生成模型。航拍工作小组进驻村庄后，根据分级观察场地里边的建筑、山体的情况，布置相机控制点。他们会在山上做一些标记，作为飞行拍照时的范围界定。天气晴朗时，就开始用飞机来采集数据，实际上就是从各个角度拍很多照片。拍完以后，通过专门的处理软件，大量的照片数据最后会生成一个三维的、带贴图的模型。因为照片尺寸大，而且三维模型的数据量庞杂，他们会用「瓦片化」的特殊技术，让运算速度变得快。第三步就是根据应用对象或者功能要求，在模型上附加数据。在西河村的项目中，粮油博物馆是村中的重点建筑。所以，在模型中粮油博物馆就要做的更细一点，进行重点标记和介绍，观看者在模型中可以走近看，甚至走到博物馆里边。同时，生成的模型还会附加上一些动态数据，比如人流的实时信息。因为DMS可以直接连接数据库，当数据库更新后，模型中的数据也会随之更新。在西河村，利用DMS最终形成了一个以真实的三维场景为载体、负载真实数据的数字模型系统。

村庄功能结构

公共服务设施分布

西河村数字展示平台在2016中国（新县）乡村复兴论坛上，DMS智慧乡村数字展示平台引起了许多关注。清华大学党安荣教授评价说：「我所关注的亮点之一是论坛推出了智慧乡村（西河湾）数字展示平台，可以代表智慧美丽乡村发展的一个方向。」“智慧化不一定要立马提升好几级，只要比过去的情况更好一些就足够了。从乌镇到西河村，乡村跟随时代的脚步，开始用上大数据平台，霍光希望继续尝试在乡村领域运用DMS。他说：「如果在规划阶段就运用到三维可视化的技术，那么建筑师就能在掌握科学依据的前提下进行设计，这种方式无论放在哪里都是有好处的。」接下来，霍光和团队会在乡村做两件事情。一方面他们会和政府合作，对县镇级别的规划提供决策依据。另一方面就是为设计单位提供技术支持，让乡村建设更具科学性。建筑师到乡村做设计，更多地要靠实地考察获取资料。通常到外地出差一段时间，然后带着大量的调研资料回到办公室进行分析。有时讨论过程中发现新的问题，就可能来回好几次进行补充调研。而通过DMS，村庄的所有信息都集中在三维模型当中，建筑师回到办公室，随时都可以飞回村庄里面，从不同的角度考量村子的情况。

村庄功能结构

公共服务设施分布为了适应设计的需求，团队还不断在DMS中加入新的功能。比如在规划的时候，可能要做一些地形的改变，把这里填平，把那里垫起来，这时候就要衡量土方量。以前衡量土方量的方式比较粗糙，工作量也大。DMS就提供一个计算土方量的功能，先把原来的山体模拟出来，接着将规划后的山体模拟出来，两个模型一做减法，土方量就出来了。这一功能在尼泊尔地震时就已经得到实际应用。地震后当地出现堰塞湖，武警需要开挖排水通道，降低堰塞湖水位，解除堰塞湖对下游地区的威胁。当时有两个挖据点可以选择，他们就对其分别进行了航拍，生成三维数据后进行土方量运算，最终帮助武警选出了工期完成更快的挖掘点。「用技术来改变工作方法，这只是一个很小的例子。」霍光说。

当智慧乡村越来越受到关注，霍光反而像站在风眼处，保持着冷静。他说：「最好不要去给智慧乡村定一个指标，而是要根据地域发展的需要进行合理投资。智慧乡村的第一步是要有基础建设，否则一个地方连网络都不通，何以谈‘智慧’呢？」霍光认为可以在不同区域做试点示范，选取几个富裕的村子和贫穷的村子进行建设，让大家看到富裕的村子可以智慧化到什么程度，而贫穷的村子能在新技术手段下有什么样的提升。「智慧化不一定立马提升好几级，只要比过去的情况更好一些就足够了。」霍光总结道。

在他对于未来的想象中，新的技术手段让城乡的融合变得更容易实现。将来一个人可以到山清水秀的村子里办公，好几天不用出来。通过打电话、发邮件就可以处理日常的事务，甚至利用VR 手段实现面对面的交流。他说：「互联网手段的接入，将会改变乡村边缘化的闭塞状态，重新定义乡村。乡愁里的村庄已经一去不返了，乡土文明的回归不是回到原点，而是以新的形式归来。」在这场城市向乡村的倾斜中，技术、环境、人口都在不断融合，霍光说：「未来时代里，城市与乡村一定是穿插关系，而不是相互割裂。世界正在变得越来越平。」