2024年度规划科技进步奖一等奖 | 村镇聚落空间重构数字化模拟与优化设计关键技术及应用

导读

2024年度中国城市规划学会科技进步奖共评选出授奖项目26项，其中一等奖4项、二等奖7项、三等奖15项。一批优质规划科创成果脱颖而出，充分彰显了行业前沿研究实力与实践创新水平。“中国城市规划”微信公众号将陆续推送各获奖项目的详细内容，全方位展示优秀成果，敬请持续关注！

主要完成人：李和平，肖竞，周铁军，仝德，史北祥，赵亮，周文生，张晓彤，谢鑫，付鹏，宇林军，刘洋，杨宇振，南艳丽

主要完成单位：重庆大学，北京大学，东南大学，清华大学，中国建筑设计研究院有限公司，中国科学院空天信息创新研究院，天津市城市规划设计研究总院有限公司，中国建筑西南设计研究院有限公司，重庆市规划和自然资源调查监测院，中国五冶集团有限公司

一、技术研发背景

快速城镇化、工业化、信息化背景下，我国乡村地域面临资源环境约束、区域发展不平衡、人口流失严重、地域文化衰微等突出问题。面对乡村地区村庄、土地、人口的快速变迁，迫切需要适用于本土的科学理论与方法指导其重构与转型。

在国家“十二五”“十三五”重点研发计划项目、重庆市科技攻关计划项目、国家自然科学基金项目等科技项目的支持下，项目团队深耕探索我国村镇聚落空间衍化内在规律与转型重构的路径方法，历经10余年的科技攻关和实践，解决了我国不同地区、不同类型、不同尺度村镇聚落发展评测与设计优化的技术难题，为乡村地区的政策制定、规划管理提供理论指导与技术支持，服务乡村振兴国家战略。

二、主要科学技术内容和科技创新点

本项目围绕“中国特色的村镇聚落空间转型重构机制与路径方法”这一科学问题，重点研究我国村镇聚落空间衍变分析技术与本土化理论，村镇聚落空间类型谱系识别与数字交互仿真，村镇聚落智能化监测、评价和集成技术方法，村镇聚落空间转型动力识别与重构优化设计方法，村镇聚落空间重构数字模拟技术与平台等5项内容，取得如下创新性成果：

图1 “村镇聚落空间重构数字化模拟与优化设计关键技术及应用”项目研究技术路线

1 创建了村镇聚落空间衍化规律与重构动力机理的本土化理论

针对我国不同乡村转型重构特征与动力机制差异较大、乡村空间演化系统性理论缺乏的问题，基于多源时空数据挖掘揭示了不同地区、不同尺度村镇聚落空间演化的本土规律和不同层级、不同类型村镇聚落的空间重构特征与动力机理，创建了我国村镇聚落体系与个体空间重构的基础理论。

图2 村镇聚落空间衍化规律与重构动力机理的本土化理论

2 研发了村镇聚落空间特征识别、变化监测、重构模拟数字化智能分析技术体系

针对我国村镇聚落空间特征识别自动化水平不高、动态监测手段匮乏、空间重构模拟精度不足等问题，系统性研发了面向空间特征识别、发展变化评价监测、空间重构模拟分析的全流程数字化技术体系，突破了村镇聚落空间特征分析与动态交互仿真的技术瓶颈，提高了监测与评价精度，攻克了微观尺度下村镇聚落空间重构数字化模拟技术难题。

图3 村镇聚落谱系智能识别与发展变化智能监测集成技术

3 建构了多重动力下村镇聚落空间重构适应性设计优化方法

针对我国乡村数量广、类型多、差异大，既有村镇聚落规划设计方法难以满足差异需求、协同发展不足的问题，建构了村镇聚落体系空间重构适应性设计方法和村镇聚落个体空间重构模拟优化方法两套方法体系，有效提升了村镇聚落规划设计的适应性以及乡村聚落空间规划编制水平和效率。

图4 村镇聚落体系空间与聚落个体空间重构优化方法

三、与国内外同类技术比较

本项目3个创新内容所包含的7项理论/技术成果与国内外同类理论/技术相比，“不同地区、不同尺度村镇聚落空间演化的本土化规律”“不同尺度、不同类型村镇聚落的空间重构特征与动力机理”“村镇聚落空间特征数字化识别分析技术”“村镇聚落发展变化数字化评价监测技术”“城乡融合的村镇聚落体系空间重构适应性设计方法”等5项处于国际领先水平，2项处于国际先进水平。

表1 国内外相关技术比较表

四、推广应用情况和应用前景

1“村镇聚落空间重构理论与设计优化方法”在我国不同地区的乡村振兴实践中得到广泛应用

项目成果在重庆大学建筑规划设计研究总院、重庆市规划设计研究院、北京清华同衡规划设计研究院、天津市城市规划设计研究总院、中国建筑西南设计研究院等50余家全国重要规划设计机构推广应用，有效指导了重庆、四川、陕西、天津、广东等16个省（自治区、直辖市）各类村镇规划编制和设计工作，惠及240多个镇（街道）、400余村、1800余万村镇人口，获国家和省部级城乡规划设计奖37项（其中国家级奖7项），社会经济效益显著，为国家乡村振兴战略提供了重要技术支撑。

项目成果助力重庆市中益乡的脱贫攻坚，2019年习近平总书记充分肯定了中益乡的脱贫攻坚成效。中益乡也获评全国脱贫攻坚考察点、重庆市乡村振兴示范产业乡镇。

2“新型地理计算模式技术（DAS）”在我国行业科研院所和规划机构中得到推广应用

针对村镇聚落空间发展变化监测研发的“新型地理计算模式技术（DAS）”，已转化为我国国土空间规划中的相关应用产品，在中国国土勘测规划院、中国地质调查局、中国城市规划设计研究院、北京清华同衡规划设计研究院等全国240多家科研院所和设计机构得到应用，为我国村镇规划设计行业的数字化、智能化提供了技术支持。

3 依托“村镇聚落数字化智能分析技术”的示范平台在各地政府部门中得到推广应用

项目研发的“村镇聚落空间演变与重构过程全息展示平台”“ 村镇聚落有机更新与发展的监测与数字化模拟平台”分别应用于重庆永川、广东番禺、天津蓟州、陕西杨陵、浙江宁海五个示范点，为不同空间尺度下乡村振兴规划及村镇聚落空间规划提供了技术支撑，系统增强了乡村空间规划设计过程中的“村民议事”水平。

五、经济社会效益

1 经济效益

项目成果广泛应用于村镇规划设计实践，覆盖全国16省市240多个镇（街道）、400余村、1800余万村镇人口，近三年实现经济效益（拉动投资、带动地方旅游发展等）超过31亿元，指导乡村经济结构适应性调整和产业、人居、生态空间布局。

设计技术在重庆大学建筑规划设计研究总院、重庆市规划设计研究院、天津市城市规划设计研究总院、中国建筑西南设计研究院、重庆市规划和自然资源调查监测院等50余个设计机构得到广泛应用，有效指导了各类型村镇规划编制工作。其中重庆大学建筑规划设计研究总院等这5家规划设计机构近三年在村镇规划领域新增产值3.16亿元，利润9597万元。

项目研发的村镇聚落空间新型地理计算模式（DAS），已转化为我国国土空间规划中的相关应用产品，在中国国土勘测规划院、中国地质调查局、国家海洋信息中心、中国城市规划设计研究院、清华同衡规划设计研究院等全国240多家单位得到应用，极大提升了工作效率，产生了良好的经济效益。

2 社会效益

重庆大学团队2017年开始参与中益乡总体规划设计和主要公共建筑设计，至2020年，539户1845名贫困群众全部达到脱贫标准，全乡贫困家庭人均可支配收入达12677元，较2017年增长70.7%。2019年4月习近平总书记视察指导重庆市石柱县中益乡脱贫攻坚，充分肯定了其脱贫攻坚成效。天津市规划设计研究院2018年开始承担蓟州区西井峪村乡村振兴规划设计工作，极大促进了乡村经济发展。2019年8月全国人大常委会副委员长吉炳轩、农业农村部副部长张桃林先后到访西井峪村，高度评价了该村乡村振兴工作。

项目组2020年参加联合国第十届世界城市论坛（WUF10），报告了在浙江省宁海县示范区的阶段性研究成果，吸引了联合国人居署、联合国环境规划署、世界银行以及俄罗斯、挪威、法国、瑞典等168个国家和地区18000位代表关注，行业专家就项目研究成果跨国推广合作高度关切。

项目团队在实践中应邀对乡村振兴基层工作人员开展培训、指导工作。在重庆、天津、贵州、四川、甘肃、广东、陕西等省市开展培训讲座二十余次，培训人次1600余人，极大提升了基层村镇规划设计和管理人员业务素质。

项目提交的《把大数据作为提升乡村治理能力重要抓手》报告获中央网信办采纳，数字化采集与监测评价技术服务了北京、天津、四川、广东等地28个村镇聚落乡村现代化治理实践，为农村基层参与式治理工作提供了“互联网+”服务载体。

六、知识产权情况及他人评价

1 知识产权情况

项目成果取得授权发明专利13项、软件著作权12项，技术标准/导则8部，出版专著 9部，发表论文122篇；有效指导了全国16省市的村镇规划编制工作，惠及240多乡镇、400余村、1800万人；获国家和省部级规划设计奖37项，经济社会效益显著，为国家乡村振兴战略提供了关键技术支撑。

2 他人评价

2022年11月，项目获中国工程院院士王建国评价：“对完善我国村镇发展的理论体系具有重要学术价值”“对促进乡村地区的科学发展，助力国家的乡村振兴战略实施具有重要的专业指导意义，也有助于提高国土空间规划工作的效率和相关政策实施的精准性”。

2023年12月，项目获中国城市规划学会常务副理事长兼秘书长石楠评价：“对村镇聚落空间人工智能设计领域的研究探索具有突出贡献，对我国乡村地区的科学发展和乡村规划设计实践具有重要指导意义，有助于推动乡村聚落重构优化和可持续发展”。

2024年1月，项目获自然资源部国土空间规划局局长张兵评价：“在当前经济社会发展阶段有很好的应用价值”“为近一阶段我国村镇聚落空间规划理论与技术方法的发展做出许多基础性的贡献”。

供稿人

李和平，学会常务理事、山地城乡规划分会主任委员，重庆大学建筑城规学院党委书记、教授；

肖竞，重庆大学建筑城规学院副教授