山城轨道影响区地下空间立体紧凑性设计理论研究—基于大数据及3D GIS技术

It is the important way for mountain city to promote the low-carbon development by urban rail transit guiding.But now,it is very general that underground space of rail site is unsystematic Development and not coordinated well with the ground development, and greatly weakened the catalytic role of site for development of urban space.this research using big data and field investigation to establish spatial database in 3D GIS，and analyze Coupling relationship between underground space on the ground to research 3D compact city mechanism by 2D compact city index and some other arithmetic.Secondly, we rebuild 3D compact city index by mathematic model of 3D compact city mechanism with 3D spatial spatial analysis technology,and using Experimental method and validation method to Extract index factors , or decide interval value, building the design patterns. And at last,we research method for planning and design of affected zone in the all kinds of sites , and simulate the ideal model of space in 3DGIS.In all that,this research systematic build 3D Compact City Theory by “Mechanism -Index- Factor - Pattern- Method -Application",To promote station areas to 3D,systematic,compact and collaborative developmen.It Can enrich compact city theory, coordination theory or TOD theory ,and lay the foundation for intelligent city. It also can provide intuitive,accurate and quantitative analysis platform and decision-making tools for urban planning and urban design.

以轨道交通为核心的城市空间发展模式，是推动山城空间低碳发展的重要途径。但目前普遍存在轨道站点地下空间开发系统性差，地上地下空间协同发展不足等问题，极大地削弱了站点对城市空间发展的触媒作用。项目通过大数据及实地调查轨道站点影响区空间要素建立3DGIS空间数据库，运用平面紧凑性指标及相关算法分析空间耦合机制，研究立体紧凑性发展机制。基于立体紧凑性机制模型及3DGIS空间分析技术，运用实验模拟及实例验证法重构立体紧凑性测度指标体系，抽提指标影响因素，确定因素区间值，建立空间设计模式，分类研究各类站点影响区规划及设计方法，并应用3DGIS模拟设计理想空间模型。从“机制→指标→因素→模式→方法→应用”系统构建立体紧凑性设计理论，以促进轨道影响区立体、系统、紧凑的协同发展，充实TOD理论、紧凑城市理论及协同论，为智慧城市奠定基础。并为城市规划及城市设计提供直观、精确的的量化分析平台及设计决策工具。

本课题主要研究了轨道影响区地下空间的立体紧凑性测度模型及机制、地上地下立体化模式及城市设计、地下空间规划设计、地下空间集约化利用及模块化设计四个方面。（1）基于GIS技术，建立地下空间紧凑率模型及紧凑度测度模型研究东京站、福田站及山城多个站点的轨道影响区地上地下空间紧凑性机制并提出紧凑性设计策略。由该部分研究建立了地下空间的紧凑性测度模型及指标，得到以下结论：①改变建筑间距(d)和单体建筑面积(S)均会影响区域紧凑度（T），但是建筑间距(d)对区域紧凑度（T）的影响最为明显，缩短建筑之间的距离(d)比增大单栋建筑面积(S)对于提高紧凑度更为有效，在紧凑性高的区域开发地下空间比紧凑性低的区域能够更大程度的提升紧凑性。②道路布局形态、土地利用模式、建筑群体设计、立体步行系统、地下空间开发、公交体系建设、景观资源分配。道路密度的提升有助于增加地下空间开发的效率也有助于建设步行立交设施，同时明显提升区域连通度。地下空间的开发效率受城市紧凑程度的影响，其开发效率需要建立在一定的紧凑城市布局之上，城市区域空间越紧凑，地下空间开发价值越高。（2）通过案例分析及调研的方式 ，系统研究轨道中心型站点影响区的地下空间功能构成、竖向分区设计原则，研究日本轨道站点区域空间的立体化设计方法，提出地上地下空间系统化设计方法，并提出基于BIM+GIS技术的交通站点区域空间立体化设计方法及面向建筑工业化的交通综合体及高铁综合体设计方法。（3）对比研究中日地下空间规划与管理体制，提出中国地下空间规划编制建议。基于商业中心区及轨道影响区地下空间发展机制的研究，提出地上地下一体化的城市设计方法；及基于控制性详细规划提出地上地下一体化城市设计方法。（4）通过研究资源枯竭型城市矿坑地下空间资源再利用、城市人防地下空间资源再利用以及高密度城市的消极空间（含地下空间）再利用，探讨城市地下空间资源集约利用的方法及模块化设计方法。