风景园林信息模型（LIM）在生态文明建设中的发展和应用分析

杨一龙

西安市浐灞生态园林景观有限公司 陕西 西安 710000

1 风景园林信息模型相关概念的阐述

风景园林信息模型（Landscape Information Modeling，简称LIM）从广义上讲是以数字化模型为载体的风景园林行业信息资源库，为行业实践的各个环节和所有参与者提供信息输入、存储、操作、输出的平台，是信息共享、协同、互操作的基础，可在风景园林的规划、设计、建造、养护、管理等生命周期的不同阶段中发挥不同的作用。

风景园林信息模型在风景园林行业中的应用仍处于探索阶段，风景园林信息模型（LIM）是一种新型的理念和技术，随着软件技术的成熟和模型数据的兼容，国内外学者对LIM有了更全面、更完善的认知。由于自然环境的复杂性和多样性，风景园林项目具有信息数量庞大、信息种类复杂、信息来源多样、信息之间联系紧密的特点，通过LIM整合各类数据能使项目更加高效地运行，风景园林信息模型的实质就是构建可供多个参与方操控同一数据模型的平台，从而解决传统项目中信息不共享互换以及信息、流程和应用相脱节的问题，因此，LIM对于解决项目中信息交换效率低下的问题起到重要作用[1]。

2 LIM技术的发展路径

风景园林信息模型能够在不同项目阶段、不同项目成员、不同应用软件之间搭建信息共享、数据更新、操作交互的平台，然而由于业主对LIM的兴趣不大、施工方面的需求不足、行业规模的限制、规划设计中缺乏量化分析与评价体系、LIM的技术难度极大等原因，LIM的发展较为滞后。国家政策和地方政策都在大力推动以BIM技术应用为主要实施路径的建筑行业信息化发展。风景园林行业广义上属于勘察设计和工程建造行业，自身的信息化发展应该遵循国家和地方政策的引领，以风景园林信息模型为方向，加快相关技术的研究。

LIM技术是数字化到智能化之间的桥梁，从应用数字化工具辅助制图到应用人工智能技术辅助设计决策，风景园林行业只有发展LIM技术才能步入当今的技术体系，与广泛的专业部门进行协作，也只有发展LIM技术才能面向未来探索和布局智能化技术条件下的行业发展。各实践主体在这一轮技术革新中越早行动，在未来的发展中越易获得有利地位[2]。

3 LIM平台构建需要技术支撑

在目前的行业实践中，LIM的体系化应用远未充分展开。其原因包括：①现有BIM软件功能不能满足风景园林规划设计实践的需要；②BIM软件应用能力低下导致从事风景园林规划设计的效率较传统工作方法低；③依托BIM工具形成的规划设计成果难以与现行的管理体系融合。

BIM实施政策的制定可为LIM相关政策制定提供参考和借鉴，然而由于建筑学和风景园林学自身学科特点的差异，LIM和BIM在技术上的需求有所不同。风景园林实践更注重自然环境中的水流、气流、生物流等多种因子对项目的影响，风景园林项目除了需要建筑、给排水、电器、结构、岩土、造价等各专业共同参与，还需要园林、植物、生态学等专业的配合，因此各专业要对各自所需的信息进行无损交换的难度更大，对相关标准的制定与数据的兼容性的要求也越高。软件的专业化开发是运用信息模型的前提条件，建筑领域已经经历从2D到5D的软件专业化升级过程，而风景园林可视化仅限于方案设计阶段，其3D模型不包含可用于深化设计的信息，业内暂未出现供LIM全周期管理运营的软件载体，这也是造成风景园林行业对LIM的运用没有实质性发展的主要原因。彼得·派切克（Peter Petschek）提出风景园林设计师应了解Civil3D平台和数字地面模型的应用，并掌握土木工程的测绘和设计工具，应用卫星定位和自动控制机械实现设计与施工的整合。此外，由于风景园林行业缺少专业规则约束各个智能对象，而工程量清单的生成与管理体制、定额标准和计价模式等密切相关，且与建筑行业相比，更加受市场价格波动和不同企业人、材、机消耗量的差异的影响，可见建立景观要素数据库的技术难度较大。风景园林信息模型应用的推进离不开技术的支撑，亟须在风景园林项目中制定相关标准并使信息数据兼容、对LIM技术软件进行专业化升级、建立景观要素的数据库、建立LIM技术开发团队，使不同参与方能对同一数据库模型的数据进行读取、更新及输出等，进而使三维实景信息获取、场地数据的识别和分析、基于信息模型的精细化设计及标准化出图等成为可能。

4 风景园林信息模型在风景园林行业中的应用

风景园林信息模型在行业中的应用还处于初级阶段，由于LIM和BIM技术需求的不同，导致LIM在风景园林行业中的实践与应用存在断层现象，具体表现在参数化设计、智慧造景和信息化管理3个方面。

4.1 参数化设计

风景园林信息模型在设计阶段可用于制作原理图及相关设计细节，使设计快速“可视化”，以方便向业主介绍方案并增加项目团队的沟通，使其能更好地进行决策。LIM在修改概念模型时能保证数据精确且自动更新，从而减少空间方案的工时，并有效衔接各参与方的工作。参数化设计在国外已经被广泛地运用于景观小品、展厅、幕墙、舞台背景等，说明参数化设计在国外的应用已经涉及生活的方方面面。

4.2 智慧造景

在预施工阶段使用LIM，可以在施工前的初步阶段进行调度和工作流程协调，对现场起重机和材料等进行成本估算和构建虚拟物流。由于LIM在预施工阶段用于建立和评估各种施工方案，因此需要将计划数据添加到3D景观设计模型中，从而获得以时间作为第四维度的4D模型。4D景观设计模型是将3D模型与施工进度进行集成的技术，可以清楚地显示施工程序序列，并自动对施工方案的冲突进行检测，这种利用三维扫描软件及三维机械控制系统进行施工的方式称为“智慧造景”。“智慧造景”是由BIM首创的“智慧建造”这一概念延伸发展而来，用以阐述风景园林领域内创造并应用电子数据模型的高效措施。瑞士拉帕斯维尔应用科学大学的彼得·派切克教授开发了Autodesk123 Catch-3ds Max Design-Civil 3D这一技术框架。

4.3 信息化管理

风景园林信息模型可以同步提供有关项目质量、建设进度及施工成本的信息，以保证项目实施阶段目标充分实现。项目管理人员可以通过风景园林信息模型对项目建设情况进行评估，也可同步风景园林项目中的气候信息、水文信息、树木情况、土方信息、设施性能以及财务信息等，对项目的运营维护进行评价，以此为依据修改维护计划，从而提高项目的收益与成本管理水平。

Andropogon事务所设计的休梅克绿地在信息化管理方面取得了良好的效果和收益，该设计整合了自然生态系统（土壤、植物、昆虫、鸟类和人类）和人工营造系统（建筑构件和基础设施），通过收集场地中的雨水、相邻建筑的雨水径流及空调冷凝水，并通过土壤层和多种原生植物对收集的水源进行过滤、净化、蓄存，最后通过系统对蓄水量的自动监测，将水资源经由排水系统用于场地灌溉或排到市政下水道设施中。除此之外，休梅克绿地项目通过制定5年监测规划，对进出场地的雨水数量和质量、土壤生态多样性及演变过程、碳固存能力、营养物质循环情况、承载活动容量、植栽材料的生长状况等内容进行跟踪监测，从而根据反馈数据对以后的设计进行调整。这种对场地性能的持续性监测有助于对可持续性景观指南和建筑规范的修订产生积极影响。

4.4 全周期运营

风景园林行业尚未建立成熟的软件信息系统，且LIM的技术内容开发框架的缺失制约了对LIM全周期运营的应用。天津大学狄雅静等以柬埔寨茶胶寺南外门为例，制定了专业化的开发计划，进而对BIM软件专业化开发中石头建筑的族库分类、构件属性设置以及模型阶段化设计的问题进行了重点研究；在建立茶胶寺南外门的初步模型后，经过严密的日常监测和管理，又根据建筑结构发展情况建构新一轮的现状模型和修复模型，直至这些阶段模型成为建筑全生命周期管理的信息载体。风景园林信息模型本应是一个整合多方数据，以实现相互之间资源共享和协同工作的信息平台，但局限于现有的技术水平，尚未形成一个贯穿全周期的信息系统。风景园林师对LIM的应用呈现断层现象，主要应用于参数化设计、智慧造景、信息化管理3个阶段。建筑信息模型能够贯穿全生命周期运营，离不开Revit Architecture、Revit Structure、Ecotect Analysis 、Civil 3D 等软件的支持，然而园林行业内尚未形成成熟的软件信息系统，且缺少从事相关信息系统工程的专业技术人员，然而随着风景园林信息模型实施政策的制定和信息技术的完善，风景园林项目全周期运营的市场需求必然会增加，因此风景园林信息模型的全周期运营将是未来的一大趋势。

4.5 风景园林信息模型的发展前景展望

通过前文的分析，可以看出随着LIM技术的提高，国内外学者对LIM有了更深入、更全面的理解，风景园林信息模型（LIM）的概念与内涵还在不断完善中；LIM是BIM技术的扩展和延伸，但LIM的核心要素具有风景园林专业的特点，因此风景园林信息模型的推进需从制定LIM相关标准、使信息数据兼容、对LIM技术软件进行专业化升级、建立景观要素的数据库和建立LIM技术开发团队等方面入手；目前，风景园林信息模型的应用主要在参数化设计、智慧造景、信息化管理3个阶段上，由于模型信息数据缺乏连贯性，因此园林实践项目基本都是分阶段地对LIM进行应用，LIM的发展仍然需要学术界和企业界长久的共同努力。随着“数字景观”的成果、技术和方法在日新月异地发展，风景园林信息模型的应用对园林产业效率的提高起到了一定作用，因此逐渐得到景观设计师的重视。

5 结束语

LIM技术的应用研究只有与设计企业紧密结合才能取得对实践具有指导意义的技术成果。本研究基于设计企业的实践环境，深度结合项目实践过程开展技术应用实验，在研究方法上具有新意。研究成果直接作用于生产实践，具有很强的现实指导意义。