学界 | 大数据背景下,景观研究怎么做?

大数据文摘2018-11-09 06:40:25


大数据文摘投稿作品

作者:Stone


在这篇文章的开头,在下并不想将很多有关于大数据景观的大概念和大理论摆出来,因为并不直观也很难理解,所以,直接想给大家分享两个案例,之后我们在逐步深入说明:


巴塞罗那大时代——用展现来强化文化遗产和社会之间的联系




借由数位工具所提供的模拟制图能力及新型互动发展潜力而制成的巴塞罗那动态地图,其旨在文化遗产与保护及热爱巴塞罗那古迹的使用者之间营造出一种全新的联系,并随之加强认同感的纽带。该项目将巴塞罗那超过70000个城市区块中的3000处历史遗迹数据交互可视化的方式予以展示。



在巴塞罗那,大众会忽略“较小”的古迹;尽管这些小型古迹也与城市历史息息相关,但得到的关注比较少。除圣家族大教堂、桂儿公园这些著名古迹之外,巴塞罗那还拥有3000余处受保护的遗迹。


这些元素被详细记录在遗产名录中,注明每项遗产的价值,并根据其脆弱度和重要性划分为不同的保护级别。对遗产的正当保护不仅要依赖适当的管理机制,更要在社会中广泛传播。



“巴塞罗那大时代”借由数位工具所提供之模拟能力及新型的互动发展潜力,在文化遗产和保护与热爱巴塞罗那古迹的使用者之间营造出全新的联系,同时加强认知感的纽带。此项目将巴塞罗那文化遗产的全部数据库,首次以动态地图的形式加以呈现。


透过如此动态、可访问的多功能平台(网络和移动终端),市民、专业人士和游客首次能轻易取得巴塞罗那文化遗产的完整信息。收集、分类和展示的数据来源于地籍图(DCC)、巴塞罗那文化遗产名录(CPAB)和考古地图(CAB)。


透过来源数据,制作地图底图,调整规划系统将所有数据进行汇总展示。根据每个绘图的建造年份来编辑并展示,而文化遗产则接受地理定位并依据保护级别(A级、B级或C级)进行分类。



该地图成为提升社会对文化遗产价值意识,让市民参与维护的重要工具。变遗产保护为一种体验。让市民能够从中结合对地域的感观和主观解读——应让更多民众参与到新型遗产标准和集体决策和制定中来。


针对波士顿地区长期饱受破坏性风暴侵袭的新一代规划策略——海之巨变




地图数据来源:美国国家海洋与大气管理局(NOAA)、大西洋飓风数据库(2013年)


波士顿长久以来一直饱受风暴侵袭。海平面上升将会对波士顿及更广泛的地区带来连锁效应。


 


以为波士顿地区制定一个长期的弹性策略为目标,设计师发起了一项关于海平面上升的研究,名为“海之巨变”。该项目团队在Sasaki设计事务所跨学科实践的基础上展开准备规划。为了评估波士顿在海平面上升方面的脆弱性,团队对高精度的高程数据、海岸线特点和水资源管理基础设施信息进行了整合。


在认知风险等级及绘制成图后,团队合成了几十个专题数据库,以了解波士顿地区关键的基础设施系统——包括医疗设施、治安管理、消防响应、能源网和交通基础设施——可能遭受的破坏影响。


2013年秋,波士顿建筑学院景观设计系的自然系统设计工作室基于这些研究成果,为波士顿东部社区制定了弹性策略。



“海之巨变”强调我们对关键城市系统的考量必须跳脱出市政边界。从道路网、能源网,到商业区和历史街区,波士顿的城市系统错综复杂的交织在一起,很容易受到水位上升的威胁。


该项目研究对波士顿地区海平面上升范围,及其对波士顿土地利用、人口、交通系统及其他可能遭受侵袭的系统影响范围进行识别,并绘制成图。



除了记录海平面上升的威胁,“海之巨变”项目还在建筑、城市和地域尺度上提出了前瞻性的设计和规划战略。从浮动公寓楼到可吸收、引导洪水的公园,世界各地的设计师和工程师纷纷想象和制定应对海平面上升的弹性解决方案。研究表明,弹性的设计策略可以令波士顿的建筑和基础设施能够在风暴侵袭后迅速恢复,并适应上涨的潮水。保护波士顿地区边缘地带不受侵袭的同时,提升滨水地带的活力和连接性,并推动经济发展。



同时,以清晰易懂的展览形式向公众传播海平面上升和弹性等复杂问题,提高公民意识、鼓励在城市和地域尺度采取行动。包括七个主题:

  • 海平面上升原因

  • 已发生的风暴

  • 会有哪些风险

  • 棘手的问题

  • 社区参与

  • 设计战略

  • 大思维



除此之外,交互式的图的开发可供参观这和网络用户更方便的进行探索和分析。相关网站还可以实时关注相关资讯和采访。多个社交媒体也成为研究海之巨变的数字化平台。



那么,说到这里,稍微做一下总结和思维拓展。


如今,大数据时代在众多国家已经普及,数据可视化、数据收集分析、数字化艺术表现、数字网络公开等词汇已经数次的成为了各个行业竞相追逐的目标和策略。


虽然在国内,建筑景观和规划行业的相关数据化搜集和分析的实力还很落后,但从阿里巴巴的阿里云到百度的百度图说项目的前期数据分析已经成为了市场经济下不可或缺的一环,同样互联网的大数据背景也为设计带来了新的契机。


更多的规划设计分析图通过数据的支持变得更加具有说服力,也更能从另外的角度和更有针对性的维度中探索更多的解决问题的可能性。以此,数据可视化和大数据背景下的工作模式和思维观念包括:调研分析、设计规划或者回访探究等都是我们需要拓展和延伸的重要领域和思维技能点。


下面分享一些相关的图面案例:


OSM格式数据爬取分析图


DEM高程数据爬取分析图


LocaspaceViwer爬取高程数据值,然后进行高程可视化分析。分析中,我们既可以通过高程点分析,也可以通过提取等高线分析,还可以通过可视化图进行分析。


DEM数据高程分析-Elevation Analysis-


也可以实现高程数据动态展示


Elevation Analysis 高程分析


SLOPE坡度分析--SLOPE坡度分析【三维显示】



Flow Analysis 地表径流分析


地表径流三维分析


SOLAR ANALYSIS 日照分析


INTERFERE ANALYSIS 干扰分析


人口密度分析


城市空间分析


POWER-MAP可视化分析


容积率计算

Google Earth导入GlobalMapper,地形数据创建和分析,容积计算,等高线创建,视线/视流图分析,流域建模,坡度分析,时间变化


城市POI数据


Grasshopper绿化植被区域、雨水径流、地势分析


 Grasshopper流线分析图


接下来继续拓宽大家的视野,帮大家把脑洞再开大一些,分享几个国外名校中的工作室的有关于抽象领域大数据景观研究的案例:


声之岛


介绍一个哈佛研究生毕业,现就职于Sasaki设计事务所的蔡淦东的studio中的作品。


大数据的运用除了建立在现有数据网络及数据库的基础之上以外,还可以通过抽象化的视觉或者感官信息收集的方式生成数据模块化,从而反应和解决问题。


思路建立在两个方向上:1.通过研究富勒的地图,提出陆地/海洋图底关系颠倒的可能,绘制出海洋位于中心被大陆包围的新地图,从而确立“海洋即是岛”的命题。海洋中心地图也成为后续大量mapping工作的底图贯穿整个studio。


2.同样是从富勒地图出发,通过分析地图产生偏见的不可避免性(一是无论哪种地图投射技术都会产生视觉形变,二是地图几乎都是政治产物,不同地图的构图中心,边界划分都是带有强烈政治倾向的),提出放弃用视觉而用听觉感知地球,并通过收集来自世界各地的声波绘制听觉地图(sound map),确定另一个主题:声音。



接下来的工作基本就是围绕这两个主题展开的,包括提出用声纳技术帮助海洋生物摆脱收集海洋垃圾时对它们产生的潜在危险;战争时期在雷达未被发明前用于侦测敌军的Sound Mirror被作为一种声音景观被再利用的可能性;以及把泰晤士河口的废弃军事塔(曾在战后作为私人电台信号发射站)改造成具有展示多尺度声音主题的声场试验馆。



Maunsell Forts是一处军事塔楼群。在开始构思改造设计的时候我联想到了同样位于英国,由盖迪斯设计的Outlook Tower。这是一个六层塔楼,盖迪斯在一层放置了世界地图,二层则是欧洲地图……越往上登塔者将会看到更小尺度的世界,直到顶层天台的能俯瞰爱丁堡的观景台。


正如颠覆视觉地图创造声音地图,我尝试把塔楼想象成一处声场试验馆,设置海面上三层海面以下两层的展馆,从顶层到底层分别播放塔楼尺度–泰晤士河口尺度–英吉利海峡尺度–海洋旋涡尺度–以及地球尺度的声音,而这些声音的声源都来自于我前期的研究成果。



通过这样的设置,想用隐喻的手法模拟一场从视觉到听觉缓慢切换的“失明者”体验之旅:从顶层观光塔到底层暗空间,能看见的越来越少,能听见的则越来越“远”。把Outlook Tower和 Maunsell Forts并置起来,得到的是指向天空的“向上”攀登和指向海底的“向下”探索的行为模式对比,是扩大视域的控制欲与延展听觉的好奇心的情感模式对比。



权力生态学


除了视觉及感官之外,抽象类的数据分析模块形式还有很多。同时,更多的高校和工作室的工作模式也始终保持和强化通过数据分析和抽象模块化收集的发现和推敲问题并增加更多的解决可能性。


再来看他们的另外一个作品:


如果说生态学是读景观的学生必修的一门技能,那这个studio就是一个把政治力量当生态来研究的技术课;如果达到人居环境和自然的和谐是景观的其中一大目标的话,这个studio的最终目标就是把军事和权力议题并置到领土尺度的环境讨论中去;如果在GSD只能上一个景观studio的话,那必须是Pierre的这个。



几十号人的一个班被分成若干个大组,每个组研究一个美国军事基地,每个小组内又分成三到四人的小组专门针对一个话题进行更细致的研究,最后所有成果以多样的形式展示,把期末评图办成一场大型展览,这就是这个studio的玩法。我所在的大组研究的是位于加州Lompoc的范登堡空军基地。


这里原来是土著Chumash的居住地,西班牙殖民者,墨西哥军队,以及后来的美军的到来让他们失去了家园;而Lompoc这座小城镇所处的地区长年缺水,地下水位每年下降,该地区全美产量第一的草莓竟是罪魁祸首;西班牙人带来的牛曾一度在这片土地上繁盛,而如今却成为了这里生态危机的重要关系者,并影响到了美军基地……这些像悬疑剧的情节就是这个studio我主要研究的内容,也回应了The ecology of power的主题:生态学是关于关系的学科,而社会、政治、军事、经济的力量从来都存在于关系之中。



设计分成叙事和干预两部分。在叙事部分,我尝试通过拼贴这一适合并置展出矛盾乱象的媒介来直白的陈述这片土地上发生着的关于权力和生态的关系。干预主要是通过基础设施的设计来实现。


针对当地愈发严重的干旱与随之而来的地下水位下降与土地沉降问题,我们建议为当地河流增加截水坝以减缓流速,补充地下水的同时降低冲刷对泥土的侵蚀;还通过引入播种机设备,提高当地农民的生产效率,减少对地下水源的浪费,从而为他们提供一种更能与环境相容的生活模式。



最后的展览在Pierre“Exhibition as Design”的概念下,每个大组自主布置展区,把策展本身理解成本次设计的一部分,使出浑身解数让一场历时多月,以军事基地为契机开展的全球生态讨论,投射到GSD的阶梯课室Piper里。



介入城市,阿尔巴士拉


很多时候,我们会通过逻辑思维的梳理,再加上软件的辅佐,将多种数字化形态或者参数化运算应用到数据整理和艺术表达之中。数字可视化与大数据手机和普及并不矛盾,相反,可以达到相得益彰和相辅相成的效果。


在哥伦比亚大学的学习中,我们试图把建筑性能驱动的优化生成设计推向极致。在这个超高层的设计中,我们不仅加入了风速、结构稳定性等物理性能模拟,更探索了如私密性、空间连接性等对更本质的建筑评价标准的量化和优化。我们采用了多目标遗传算法生成、淘汰、杂交、进化了两万多个方案,历经两个星期四台服务器不间断地计算,最终得出了各方面都最优的解决方案。



虽然我们得到了在很多方面都很高性能的设计,但结果在审美上却不理想。这让我不禁反思:为什么不好看?因为我们忽略了审美?但如何平衡性能和审美?


或是否可能将审美因素也量化纳入到数字化设计的语境和系统中?建筑设计优劣的评价是非常综合的,在相当长的一段时间内,数字化设计可以量化与涵盖的还只是很小的一部分。因此不论是否运用数字化的设计,我们都得先学会成为一个传统意义上好的设计师。


作者知乎链接:

http://www.zhihu.com/people/mian-bao-16-28?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=769467178926755840


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