周美诗 王超蓉 陈春静
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摘要：风景园林行业的信息化格局对精细、高效的核心技术虚位以待，信息模型与信息应用形成了明显的供需关系。目前我国的LIM理论研究与技术应用存在断层，尚未形成一套完整、可推广的LIM模型建构技术，从而难以实现完整的信息化工作流程，也很难与信息化平台进行模型信息的完整对接，导致LIM技术在实践项目中应用不足。由此可见，推行LIM技术在风景园林实践中的应用，具有重要的实验价值和推广意义。
关键词：数字孪生；风景园林；LIM；应用
引言
传统的风景园林建设由于绘图设计技术以及建造方式的限制，无法切实了解公众诉求，建设方案也多依赖专业人员的经验及主观审美，导致设计与建造环节衔接不当。当前，在国家的战略指导下，在5G、大数据、云计算、物联网、数字孪生等数字技术高速发展的背景下，风景园林建设与数字技术的高度融合催生了风景园林建设生产方式的变革。充沛的各专业数据、便捷的信息处理平台使风景园林规划师、设计师、建造者能够更加科学、客观地评价项目的全生命周期情况，实现调查、分析、设计、建造、运维的全过程数字化。数字技术对风景园林行业而言，其意义不仅是改变了生产工具，更是更新了环境认知、设计响应与建设方法，使风景园林规划设计实现了定性与定量的有机结合，也让风景园林学科更趋于科学与理性。
1数字孪生风景园林的概述
数字孪生即搭建一个与现实物理世界相互平行的数字世界，将虚拟世界与现实世界相互映射，准确反映现实世界变化。在数字世界中，可以通过物联网技术管理物理世界的设备。数字孪生风景园林是对现实世界的仿真和模拟，它融合了多学科的知识和技术，与不同学科产生联系。数字孪生的概念最初起源于美国航天领域，后来逐步走入工业行业，促进工业4.0的转型升级。近年来，随着物联网、人工智能、大数据和云计算等技术的发展，数字孪生对风景园林产生了新影响。在多方面协作的情况下，数字孪生风景园林将变得复杂化。在仿真层面，数字孪生风景园林比BIM（建筑信息模型）更注重植物、水等景观配置的变化，考虑到的因素会更多，更加注重环境与人的交互关系。而在物联网建设中，数字孪生风景园林收集到的数据和种类更多，植物的季相、水文监测、气象、鸟类的活动都可以纳入动态监测的范畴。基于现实世界的实践和虚拟世界的模拟仿真，将会产生新的人机交互系统。
2数字孪生风景园林的应用
2.1优化建设并评估成效
基于数据可视化技术，管理者可以明确知道项目情况。与项目中的物联网设备相连后，将物联网设备获取的数据进行统计、收集，把这些数据纳入动态监测的范围，进行协同计算。这些数据不仅可以从园林中的传感器中获取，还能从接入局域网的使用者手机中得到。经过分析之后对项目进行综合评估和优化。收集手机中传感器中的相关数据，能够对高差变化、道路平整状况进行分析。当前对项目的评估优化而言，主要采取两种评估方法，一是设计中评估，另一种是设计完成之后评估。若设计项目变得复杂，在设计过程中仅对图纸在二维世界中进行分析，难以做到以人为视角进行体验和观察，很难直观发现其中隐藏的问题。数字孪生风景园林能够降低评判的门槛，使更多人参与到评价项目中来，收集到更多的建议。
2.2风景园林信息模型
哈佛大学Drvin教授在2009年数字景观国际会议上首次提出的景观信息模型(LIM)概念是一种创建和使用数字模型来管理和优化整个设计、构建和d过程的过程、方法和技术它是一种专门的景观信息模型，从建筑数据建模(BIM)到景观建模。
该模型可应用于景观工程规划、设计、施工、运营和维护的所有阶段，以便在同一个多层面信息模型的基础上，在景观的整个生命周期内实现数据共享、团队协作和对所有参与者的综合管理LIM技术以BIM技术为基础，但由于园艺和建筑行业在专业内容、项目周期、技术需求等方面存在明显差异，因此与BIM相比具有独特的特征。与体系结构相比，园林涉及大规模的场地环境规划和设计，因此LIM技术与BIM技术有所不同，因为它强调场地的生态环境分析和多学科整合的协调。场地设计和生态系统服务动态评估必须辅之以适当的设计技术和工具。例如，景观信息模型的设计不仅包括设计过程、设计材料、建筑管理计算机化(BIM技术的关键技术要素)，而且首先包括此外，网站的设计必须与参与者的心理观念、情绪变化和文化特性相联系，以满足网站的社会可持续性要求。
2.3智慧造景
通过在施工前阶段使用LIM，可以在施工前的初始阶段规划和协调工作流程，估算成本，并为起重机和现场材料建造虚拟物流。由于LIM是在施工前阶段用于创建和评估各种施工选项，因此需要将规划数据添加到三维景观设计模型中，以便最终得到一个四维模型作为第四个维。4D景观设计模型是一种将3D模型与施工进度整合的技术，可让您清楚地看到施工步骤的顺序，并自动侦测施工计划中的冲突。这种使用三维扫描软件和三维机械控制系统执行的方法称为智能构造。智能建筑概念是从BIM提出的智能建筑概念发展而来的，以说明在景观领域创建和应用电子数据模型的有效措施[11]。瑞士拉帕茨基应用科学大学的Peter packer教授开发了Autodesk 123 catch-3ds max design-civil 3d技术框架。使用Autodesk 123 DCA三维数字化软件可以分析生成的数据并搜索要素(例如对象边界、阴影形状和其他要素点)，从而创建对象坐标并基于这些坐标创建形状。
3风景园林信息模型的发展前景展望
随着LIM技术的进步，国内外研究人员对LIM有了更深入、更全面的了解，LIM的概念和内涵仍在完善之中。Lim是BIM技术的扩展，但LIM的基本元素具有景观体系结构的特殊性。因此，促进景观结构信息模型的工作应首先制定清洁发展机制标准、信息数据的兼容性、清洁发展机制技术软件的专业升级、建立景观要素数据库和建立清洁发展机制技术开发小组。目前，景观体系结构信息模型的应用主要分三个阶段:参数化设计、智能景观布局和信息管理。由于该模型的信息数据不一致，在景观实践项目中采用MFR基本上是分阶段的，MFR的发展仍然需要学术界和企业界长期的共同努力。
结束语
数字孪生风景园林未来将会和不同的数字孪生平台互相融合，使风景园林贯穿整个项目的生命周期，更好地为人服务。通过以上的探讨，充分依据物联网技术，发挥边缘计算的功能，有效应用人工智能方法，基于物理世界中的风景园林收集来的大数据，可以将风景园林的运行状态进行模拟和映射；通过物联网设备收集得到的数据，将会成为预测未来发展的依据；通过改变某一变量对整个模型的研究，能够模拟不同条件下数字孪生风景园林的状态，最终变成对现实世界管理的指导方案。数字孪生风景园林离不开不同部门的共创、共建，这需要打破行业壁垒，使各个部门打开信息共享的大门，促进不同部门协作，共同完成数字孪生风景园林的建设。
参考文献
[1]郭湧,武廷海,王学荣.LIM模型辅助“规画”研究——秦始皇陵园数字地面模型构建实验[J].风景园林,2017(11):29-34.
[2]曹杰,朱蓉.基于LIM应用的无锡近代园林可持续更新规划设计研究——以横云山庄保护规划为例[J].门窗,2017(04):120-122.
[3]赖文波,杜春兰,贾铠针,江虹.景观信息模型(LIM)框架构建研究——以重庆大学B校区三角地改造为例[J].中国园林,2015,31(07):26-30.
[4]洪海洋.基于可视化技术的景观信息模型构建研究[D].东北农业大学,2015.
[5]郭湧.面向可持续性场地设计的风景园林信息模型前景展望[J].动感(生态城市与绿色建筑),2014(04):62-65.