數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的應(yīng)用探討

【摘要】城市更新主要涉及土地利用、建筑改造等方面，數(shù)字化技術(shù)可以為其提供重要支撐。文中對(duì)數(shù)字化技術(shù)在城市更新中的應(yīng)用展開論述。首先，數(shù)字化技術(shù)為智慧城市更新項(xiàng)目提供更加精確和高效的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案，通過(guò)數(shù)字建模技術(shù)來(lái)模擬建筑物的改造效果，以幫助決策者做出更合理的決策。其次，數(shù)字化技術(shù)可促進(jìn)城市管理的智能化，提高城市運(yùn)營(yíng)效率和居民生活質(zhì)量。最后，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)改善居民的居住體驗(yàn)，如通過(guò)智能家居系統(tǒng)來(lái)提升住宅的舒適度和安全性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化技術(shù)；城市更新；智慧城市

【中圖分類號(hào)】TU984 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）07-0025-03

0 引言

信息技術(shù)不斷發(fā)展，在智慧城市更新中廣泛利用數(shù)字化技術(shù)，不僅可以提高城市規(guī)劃、管理的效率，同時(shí)可以創(chuàng)新建筑設(shè)計(jì)和工程建設(shè)，對(duì)于交通網(wǎng)絡(luò)和城市安全發(fā)揮改善作用，推動(dòng)環(huán)保工作的可持續(xù)發(fā)展。文中主要分析了智慧城市更新中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于相關(guān)工作的順利推進(jìn)提供參考作用，將數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來(lái)，保障城市健康發(fā)展。

1 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用范圍

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的城市更新方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代城市的需求，因此需要采取新的思路和方法來(lái)推動(dòng)城市更新的發(fā)展[1]。數(shù)字化技術(shù)作為一種新興技術(shù)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，包括交通、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域。近年來(lái)，數(shù)字化技術(shù)也開始被應(yīng)用于智慧城市更新中并帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

1）在土地利用方面。數(shù)字化技術(shù)可以通過(guò)遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）進(jìn)行土地資源的調(diào)查和評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地使用情況的精準(zhǔn)掌握。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)還可以利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法等手段，為土地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，提高土地使用效率。

2）在建筑改造方面。數(shù)字化技術(shù)可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、3D建模和數(shù)字孿生等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物改造前后效果的模擬和預(yù)測(cè)，幫助決策者制定更合理的改造方案[2]。此外，數(shù)字化技術(shù)還可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能傳感器等手段，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備的智能控制和管理，提升建筑的舒適度和安全性。

3）在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面。數(shù)字化技術(shù)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算等手段，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行智能化升級(jí)和精細(xì)化管理。例如，數(shù)字化技術(shù)可以對(duì)電網(wǎng)、供排水管網(wǎng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，保障城市運(yùn)行安全和高效運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)也可以通過(guò)數(shù)據(jù)共享和開放平臺(tái)，促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的合理配置和高效利用。

4）在公共空間改善方面。數(shù)字化技術(shù)可以通過(guò)智能照明、智能座椅、智能垃圾分類等手段，改善公共空間的環(huán)境和功能，提高居民的生活質(zhì)量。例如，數(shù)字化技術(shù)可以通過(guò)智能路燈系統(tǒng)來(lái)控制燈光亮度和色溫，營(yíng)造舒適的夜間環(huán)境[3]；通過(guò)智能座椅系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)座椅的高度和角度，滿足不同人群的需求；通過(guò)智能垃圾桶系統(tǒng)來(lái)收集垃圾并進(jìn)行分類處理，減少垃圾堆積和污染。

總之，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)景被發(fā)掘出來(lái)，為智慧城市更新帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。未來(lái)，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛和深入，成為推動(dòng)智慧城市更新發(fā)展的重要力量。

2 智慧城市更新概述

智慧城市更新是指在城市化進(jìn)程中，通過(guò)一系列措施改善城市的空間布局、交通狀況、基礎(chǔ)設(shè)施等，以提高城市的整體品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。智慧城市更新的目的是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和提升居民生活質(zhì)量，因此需要從多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。

首先，土地利用是智慧城市更新的核心問(wèn)題之一。隨著人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，土地資源變得越來(lái)越稀缺，因此，合理利用土地資源、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)成為智慧城市更新的重要任務(wù)之一[4]。例如，通過(guò)實(shí)施TOD模式（以公共交通為導(dǎo)向的開發(fā)模式），可以有效地提高土地利用率，促進(jìn)區(qū)域發(fā)展。

其次，建筑改造也是智慧城市更新的重要方面。隨著時(shí)間推移，許多老舊建筑面臨著安全、美觀和功能等方面的問(wèn)題，因此需要對(duì)其進(jìn)行改造和升級(jí)。例如，通過(guò)采用新材料、新技術(shù)和新設(shè)計(jì)理念，可以使老舊建筑煥發(fā)生機(jī)，同時(shí)保持原有歷史文化特色。

此外，基礎(chǔ)設(shè)施和公共空間也是智慧城市更新的關(guān)鍵內(nèi)容。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，但基礎(chǔ)設(shè)施和公共空間建設(shè)相對(duì)滯后，這不僅影響了居民的生活品質(zhì)，也制約了城市的可持續(xù)發(fā)展[5]。因此，通過(guò)增加綠地面積、完善公共設(shè)施、優(yōu)化街道空間等措施，可以有效改善城市環(huán)境，提升居民的幸福感和歸屬感。

然而，智慧城市更新并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，在開展智慧城市更新的過(guò)程中涉及眾多因素和挑戰(zhàn)。例如，如何平衡商業(yè)利益與居民需求之間的關(guān)系、如何處理好歷史遺產(chǎn)保護(hù)與現(xiàn)代化發(fā)展之間的沖突等。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，數(shù)字化技術(shù)可以發(fā)揮重要的作用。例如，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析和模擬仿真，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)城市更新后的效果，幫助決策者做出更合理的決策；通過(guò)智能家居系統(tǒng)和智能安防系統(tǒng)，可以改善居民的居住體驗(yàn)，提升城市的智能化和精細(xì)化水平；通過(guò)數(shù)字平臺(tái)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作，提高工作效率和決策質(zhì)量。總之，數(shù)字化技術(shù)在城市更新中的應(yīng)用具有廣闊的前景和潛力，可以為城市更新帶來(lái)更加高效、便捷和智慧的解決方案。

3 數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的應(yīng)用

由于智慧城市更新涉及的領(lǐng)域較多，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要采用多種數(shù)字化技術(shù)來(lái)提高效率和效果。根據(jù)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以下是數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

數(shù)字化技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)師更好地了解城市的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，從而作出更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案。例如，通過(guò)三維建模技術(shù)可以模擬建筑物的改造效果，幫助決策者做出更合理的決策。在城市規(guī)劃中利用數(shù)字化技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面。

1）數(shù)字城市平臺(tái)。此平臺(tái)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以綜合利用互動(dòng)操作和可視化技術(shù)，為相關(guān)技術(shù)人員提供圖像數(shù)據(jù)，輔助他們完成方案設(shè)計(jì)工作[6]。

2）數(shù)字展館。數(shù)字展館利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新了傳統(tǒng)展館的展示方式，在智慧城市更新中廣泛利用數(shù)字展館，其中重要的應(yīng)用場(chǎng)景為城市規(guī)劃館。

3）數(shù)字孿生。當(dāng)前在城市規(guī)劃和交通領(lǐng)域廣泛利用數(shù)字孿生技術(shù)，規(guī)劃人員利用這項(xiàng)技術(shù)可以明確城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，因此制定科學(xué)的工作決策，使整體運(yùn)行效率得以提升。

3.2 建筑設(shè)計(jì)

1）BIM技術(shù)。在建筑設(shè)計(jì)中廣泛利用BIM技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工模式進(jìn)行創(chuàng)新，這是一種3D建模技術(shù)，有利于提高信息管理的便利性，方便設(shè)計(jì)人員和施工團(tuán)隊(duì)高效地共享和管理整個(gè)項(xiàng)目周期的數(shù)據(jù)。

2）參數(shù)化設(shè)計(jì)。在工程設(shè)計(jì)中利用數(shù)據(jù)化技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以利用設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)新工程設(shè)計(jì)形式，并利用編碼技術(shù)完善三維模式。

3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在建筑設(shè)計(jì)中利用這項(xiàng)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以用計(jì)算機(jī)設(shè)備構(gòu)建虛擬的建筑物，將現(xiàn)實(shí)世界如實(shí)地反映出來(lái)。

除了以上幾個(gè)方面，在建筑可行性分析和制圖設(shè)計(jì)等方面，數(shù)字化技術(shù)均發(fā)揮著重要的作用。在今后發(fā)展過(guò)程中不斷完善數(shù)字化技術(shù)，將會(huì)在建筑設(shè)計(jì)中深入利用數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展[7]。

3.3 交通管理

1）交通監(jiān)控和管理。綜合利用傳感器和攝像頭等設(shè)備，可以對(duì)交通流量和速度以及擁擠度等方面進(jìn)行監(jiān)控分析，并且利用數(shù)字化技術(shù)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合分析結(jié)果采取科學(xué)的交通疏導(dǎo)或管理措施。

2）智能交通信號(hào)控制。利用數(shù)字化技術(shù)可以智能化管理交通信號(hào)，以交通情況為基礎(chǔ)，對(duì)信號(hào)時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整，使整體交通效率得以提升，降低交通事故發(fā)生率。

3）智能公交系統(tǒng)。在公交路線規(guī)劃和車輛調(diào)度以及到站預(yù)測(cè)等方面都可以利用數(shù)字化技術(shù)，可以為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高人們?nèi)粘３鲂械谋憷浴?/p>

4）智能停車系統(tǒng)。利用數(shù)字化技術(shù)智能化管理停車場(chǎng)，方便用戶便利地預(yù)訂車位，同時(shí)可以引導(dǎo)用戶停車，此外還具備自動(dòng)繳費(fèi)等功能，保證人們更加便利地停車。

5）交通安全管理。利用數(shù)字化技術(shù)可以快速處理交通事故，為救援工作預(yù)留充足的時(shí)間，使交通安全管理水平得以提升。

3.4 公共空間優(yōu)化

利用數(shù)字化技術(shù)，可以對(duì)公共空間進(jìn)行優(yōu)化，例如增設(shè)公共座椅、照明系統(tǒng)、綠化空間等，提升居民的生活質(zhì)量。同時(shí)，還可以通過(guò)數(shù)字地圖等方式，方便居民尋找公園、圖書館等公共場(chǎng)所。

3.5 智能家居

通過(guò)智能家居系統(tǒng)，可以改善居民的居住體驗(yàn)，提供更便捷、舒適的生活環(huán)境。例如，智能門鎖可以讓居民隨時(shí)掌控家庭安全，而智能溫度控制則可以根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度[8]。

3.6 環(huán)境保護(hù)

1）環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理。通過(guò)綜合利用傳感器和攝像頭等設(shè)備，可以對(duì)空氣質(zhì)量和水質(zhì)等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，為環(huán)保工作的開展奠定基礎(chǔ)。

2）能源管理。利用數(shù)字化技術(shù)可以精準(zhǔn)地管理能源，高效利用能源，對(duì)于整體能耗和污染等問(wèn)題發(fā)揮控制作用。

3）環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警?？梢岳脭?shù)字化技術(shù)評(píng)估和預(yù)警環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，能夠及時(shí)采取針對(duì)性的防范和應(yīng)對(duì)措施。

4 數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的發(fā)展趨勢(shì)

1）人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。在智慧城市更新中廣泛利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，例如，可以利用深度學(xué)習(xí)算法，精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)城市交通流量，優(yōu)化控制交通信號(hào)，對(duì)于城市交通擁堵發(fā)揮出緩解作用。此外可以在城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)中利用人工智能技術(shù)，通過(guò)對(duì)城市數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定科學(xué)的規(guī)劃方案，有效指導(dǎo)實(shí)際工作的開展。

2）物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)的利用。利用物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)，可以為智慧城市更新工作帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。在城市適合部位安裝傳感器，可以對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量和交通狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，提供精準(zhǔn)的城市管理數(shù)據(jù)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以推動(dòng)智能家居和智能停車等領(lǐng)域的發(fā)展，為城市居民提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3）利用區(qū)塊鏈技術(shù)。在智慧城市更新中利用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以高效地共享和存儲(chǔ)城市數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性。此外利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以高效地管理城市資源，提高交易工作的便利性，使城市資產(chǎn)利用率得以提升。

4）深度融合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)。通過(guò)深度融合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，有利于制定智能化的智慧城市更新方案，利用云計(jì)算技術(shù)可以集中存儲(chǔ)和管理城市數(shù)據(jù)，一方面可以節(jié)省數(shù)據(jù)管理工作的資金投入，另一方面可以減少工作風(fēng)險(xiǎn)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以深入分析城市數(shù)據(jù)，有利于提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)，優(yōu)化城市管理效果。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論。首先，數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的應(yīng)用具有廣闊前景，可以為智慧城市更新提供全面的支持和保障。其次，數(shù)字化技術(shù)可以幫助智慧城市更新項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)更精確和高效的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，提高城市管理的智能化和精細(xì)化水平，改善居民的居住體驗(yàn)。最后，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也需要結(jié)合具體需求，不斷探索和創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)最大的價(jià)值和效益。然而，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的應(yīng)用也面臨著一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題。例如，如何保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，如何保護(hù)居民的隱私和權(quán)益等。因此，需要加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域的研究和技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的廣泛應(yīng)用和深度發(fā)展。展望未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在智慧城市更新中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入。

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[作者簡(jiǎn)介]陳新雨（1997—），女，河北唐山人，本科，助教，研究方向：城市規(guī)劃。