编辑/苑城
当乡村建设的话题铺天盖地，你最关心的是什么？是遥远乡愁里的田园记忆，还是大师手笔的新乡土建筑？清华数字城市研究所副所长霍光最关心的是乡村的智慧化，他和团队一起，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。当城市走入智慧时代，乡村还有多远的路要走？在今年9月山东滨州举办的第二届中国古村镇大会上，霍光将会在「破冰：智慧古村镇」分论坛进行演讲。《灵犀》抢先采访了这位「智慧乡村」的开拓者，为你揭秘城市科技在传统村落的应用情况
乌镇总体规划
灵犀
现在「智慧乡村」的话题很热，您和团队在乡村引进了怎样的新技术？
霍光
世界在变得越来越平。过去为了建设城市，乡村的资源不断输入到城市。但是，现在整个社会都需要一个更好的环境，即便从城市的角度来讲，也是希望乡村能变得更好，乡村当然更是这样了。另外，城镇化的建设高潮已经过去了，大量的农民工面临就业的选择。是留在城市还是回到乡村？其实，如果家乡有更挣钱的事，农民工肯定也愿意回来。所以，如果我们能通过一些介入手段，将各方面的信息分享到乡村，最终将会引导人口的流动。不管是乡村的年轻人回来，还是城里人去乡村做一些事，这对于乡村来说很重要。
DMS数据模型系统，即Digital Model System，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。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。
清华数字城市研究所从1998年起，就开始研究用三维的软件方式，来进行建筑形体的虚拟化以及可观察。以此为起点，2014年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。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。
我们在乌镇和西河村都应用过DMS，主要是做一个规划展示平台。通过三维可视化技术，将村镇的规划内容展示出来，并且附加上相关数据，让老百姓也能够看懂。
智慧交通
灵犀
在乌镇和西河村，DMS主要起到了什么作用呢？
霍光
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。
在乌镇项目中，公众参与网络平台是一大亮点。我们将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，将自己的看法发表出来，让决策者看到。这样就实现了规划设计者、政府管理者跟群众的互动。
在西河村举办乡村复兴论坛时，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。
公关服务设施分布
灵犀
DMS技术具体的工作流程是怎样的？
霍光
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，比如说我们原来做过故宫御花园项目，每块假山石都是用激光扫描的方式来生成的，完全是仿真的，你可以抵近了看。
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。
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、负载真实数据的一个数字模型系统。
旅游市场潜力
灵犀
在乡村规划中，这种技术有哪些优势？
霍光
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，更具有现实性。
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。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。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。
另外，这种技术的应用，可以改善建筑师的工作方式。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。
智慧旅游服务平台
灵犀
接下来您计划在乡村有哪些尝试？
霍光
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，接下来会在乡村做两件事情。一方面和政府合作，为县镇级别的规划提供决策依据，比如打造美丽乡村或者建设生态农业示范区等。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。
其实，除了直观的三维模型，DMS还有很多功能。比如说，在考虑规划的时候，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，我们分别进行了航拍，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。
比如村里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。
西河村用地统计
灵犀
您觉得「智慧乡村」将来要如何发展？
霍光
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。贵州有个地方想做一个「智慧度假」项目，但是我们到了去做方案，发现那里连网都没通，摄像头都没装全。所以，建设「智慧乡村」首先要把基础设施做好。基础设施越完备，设备的深度越高，智慧程度也会相应提升。当然，我并不认为每个地方都适合这么做，即便资金充裕，还是要看村子本身需不需要。如果针对「智慧乡村」进行了大量投资，但是当地的基础设施和居民的生活习惯都不适应这种智慧的方式，那建设的这一套东西也用不起来，会是一种浪费。
我觉得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。
本文转发自微信公众号：灵犀CONSONANCE
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