史提芬?M?歐文:2013地理設(shè)計(jì)會(huì)議演講

　　演講人：史提芬•M•歐文 Stephen M. Ervin 美國(guó)哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院（GSD）信息技術(shù)學(xué)系副系主任
　　演講主題：地理設(shè)計(jì)系統(tǒng)

　　關(guān)于地理設(shè)計(jì)有很多定義，但我們尚未對(duì)此達(dá)成共識(shí)。地理設(shè)計(jì)是一種環(huán)境設(shè)計(jì)，通常包括廣大的區(qū)域、復(fù)雜的問(wèn)題和多人的團(tuán)隊(duì)。地理設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)字計(jì)算、運(yùn)算流程和通信技術(shù)來(lái)促進(jìn)協(xié)作化、信息化的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，通過(guò)設(shè)計(jì)模擬和系統(tǒng)化的思考方式從而獲得及時(shí)的反饋。地理設(shè)計(jì)包含三個(gè)C（復(fù)雜性、計(jì)算、合作）的要點(diǎn)。我并不認(rèn)同威廉姆•米勒所講的經(jīng)過(guò)2小時(shí)的草圖所完成的流水別墅屬于地理設(shè)計(jì)的范疇。我認(rèn)為要對(duì)地理設(shè)計(jì)和非地理設(shè)計(jì)進(jìn)行定義和區(qū)分，這三個(gè)C缺一不可。

　　首先，我想談一談什么是復(fù)雜性。目前在一些科技企業(yè)，比如美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，他們投入了大量的金錢和工作對(duì)生物復(fù)雜性進(jìn)行研究，所謂生物復(fù)雜性包括微觀的細(xì)胞之間的聯(lián)系，動(dòng)物與棲息地之間的關(guān)系、以及人類與生態(tài)系統(tǒng)甚至行星功能之間的聯(lián)系。這其中的關(guān)系非常復(fù)雜，包括不同尺度的組織之間的演變。我認(rèn)為在未來(lái)的十年間，對(duì)生物復(fù)雜性的研究將成為地理設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)方面。

　　地理設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)支持并促進(jìn)地理設(shè)計(jì)過(guò)程的體系。它不僅僅是地理信息系統(tǒng)，也不僅僅是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，我們今天所做的地理設(shè)計(jì)都需要至少上述兩種軟件技術(shù)的支持。但事實(shí)上我不認(rèn)為我們應(yīng)該將注意力集中在此，因?yàn)槲艺J(rèn)為這是上個(gè)世紀(jì)的軟件模型，而本世紀(jì)的模型來(lái)自于一個(gè)完全不同的環(huán)境。許多應(yīng)用程序相互組合，這些不同類型的工具都是景觀設(shè)計(jì)師、土地規(guī)劃師和工程師在進(jìn)行地理設(shè)計(jì)時(shí)所需的。例如我的手機(jī)上就裝有GIS、auto-CAD、skype，以及以一種非常有趣而重要的方式進(jìn)行組合的多種應(yīng)用程序。

　　第三是我們?cè)诘乩碓O(shè)計(jì)過(guò)程中特別需要的——合作。我們需要與他人共同開展工作的各種工具。

　　為了更好地理解地理設(shè)計(jì)，我將地理設(shè)計(jì)的支持系統(tǒng)分解為句法、語(yǔ)義和機(jī)制，一共15個(gè)范疇。接下來(lái)我將對(duì)其分別進(jìn)行闡述。

　　（1）底圖。底圖通常包含場(chǎng)地現(xiàn)有的條件和環(huán)境，它們?cè)陧?xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中被認(rèn)定為是恒定的（不變的）元素，能夠?yàn)榈乩碓O(shè)計(jì)提供服務(wù)和校準(zhǔn)。我們需要用其對(duì)那些位于將會(huì)發(fā)生改變的信息之上的不變的信息進(jìn)行追蹤。

　?。?）對(duì)象。是在我們能通過(guò)設(shè)計(jì)改變的單一或組合元素，這些要素可以是新建立的，也可以來(lái)自場(chǎng)地。這些對(duì)象會(huì)帶有名稱、屬性以及行為，對(duì)象之間具備類別和層級(jí)的關(guān)系。

　?。?）布局。布局是指“對(duì)象排列”，包括對(duì)象在三維空間中的位置、“真實(shí)世界”中的坐標(biāo)及其幾何屬性（大小、高度、色彩等）。有時(shí)我們一行行地種樹，有時(shí)以圓圈形式種樹，有時(shí)以小樹林形式種樹，有時(shí)隨機(jī)種樹，還有時(shí)通過(guò)機(jī)構(gòu)或參數(shù)化過(guò)程種樹，以上都屬于幾何關(guān)系。這就是CAD等軟件所完成的工作，這即為在進(jìn)行幾何布局

　?。?）限制。我將目前必要但無(wú)法得到表達(dá)的信息稱之為“限制”。例如，道路的兩側(cè)應(yīng)該是平行的，如果你移動(dòng)其中一側(cè)，另一側(cè)也應(yīng)隨之移動(dòng)。樹木應(yīng)根據(jù)道路走向進(jìn)行栽植，如果道路發(fā)生彎曲，路旁的樹木也應(yīng)隨之變化。以上關(guān)系在設(shè)計(jì)中是非常普遍的。房屋面向北方，庭院通常位于房屋的左側(cè)，屋頂?shù)钠露茸钚?0度，以上很難被嵌入軟件中。然而某些軟件已能夠?qū)⑦@些關(guān)系進(jìn)行嵌入，如某些CAD系統(tǒng)、BIM環(huán)境和GIS系統(tǒng)。

　?。?）集合。有時(shí)需要對(duì)信息進(jìn)行整合，從而更加清晰地將信息和對(duì)象進(jìn)行表達(dá)。過(guò)去10年間我們已經(jīng)在表達(dá)方面取得了很大的進(jìn)展。將有序的、可搜尋的、可共享的對(duì)象整合在一起，稱之為集合，同時(shí)考慮其布局和限制因子，從而為地理設(shè)計(jì)提供參考。

　?。?）合作。合作已成為我們目前工作的核心，而不再是每個(gè)人在各自的電腦前埋頭工作。世界上存在一條著名的生態(tài)規(guī)則：所有的事物都是相互關(guān)聯(lián)的，在我們的世界中，同樣需要設(shè)計(jì)師之間進(jìn)行相互溝通。這包括工程學(xué)、政治學(xué)、社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)和其他各個(gè)方面的合作。這對(duì)于我們正在談?wù)摰脑O(shè)計(jì)而言非常關(guān)鍵。無(wú)論我們僅僅是對(duì)空間中某一固定的對(duì)象的排列共同合作，還是對(duì)有助于我們實(shí)現(xiàn)地理設(shè)計(jì)邊界的法律政策進(jìn)行合作。

　?。?）版本。“版本控制”系統(tǒng)已成為現(xiàn)代軟件工程領(lǐng)域中必不可少的一部分，同樣在地理設(shè)計(jì)中也是如此。通過(guò)視頻會(huì)議、電話、電子郵件等信息技術(shù)手段，我們能夠同步地開展工作。每個(gè)人負(fù)責(zé)不同板塊的工作，通過(guò)電子郵件等平臺(tái)可以將這些板塊化的工作整合在一起，從而使我們的工作更加高效。

　?。?）抽象的等級(jí)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)通常都是一些抽象的概念。比如我想營(yíng)造一種圍合感，這就是一個(gè)抽象的概念。它有可能是一座磚墻，有可能是一道圍欄，也可能是一排樹木。以上每一個(gè)例子都實(shí)現(xiàn)了圍合感這一抽象概念。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將所有抽象的或具體的圖層疊加在一起，它就像是一種跨尺度，但并不完全一致，因?yàn)槊恳粋€(gè)圖層都會(huì)涉及到一定的抽象等級(jí)。

　　（9）示意圖。二維空間中最典型的抽象概念就是圖形，我們稱之為示意圖，設(shè)計(jì)中到處都需要用到示意圖。我們一般通過(guò)圓圈和箭頭表達(dá)其中的含義和關(guān)系。

　　（10）超鏈接。在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，超鏈接能夠在元素和媒體之間提供一鍵式鏈接；嵌入某一元素、某個(gè)地方的實(shí)時(shí)視頻、某一事件等的相關(guān)信息。GPS、圖紙、圖表、地圖和規(guī)劃能夠與真實(shí)的世界之間形成鏈接，通過(guò)這些傳感器能夠獲知溫度和交通時(shí)速。這是獲得我們所需的地理設(shè)計(jì)文件的一個(gè)重要方面。

　　（11）模型和腳本。模型和腳本是計(jì)算的語(yǔ)言。無(wú)論是我們談?wù)摰腃++、dot net 、java 或其它計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，都能夠?qū)崿F(xiàn)不同學(xué)科之間的交流。這在21世紀(jì)是不可或缺的技能，尤其對(duì)于地理設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，必須掌握這些技能。

　　（12）模擬。模擬是獲得模型的關(guān)鍵。模擬工具使得地理設(shè)計(jì)師能夠隨時(shí)間的推移或在不同的場(chǎng)景下，對(duì)其設(shè)計(jì)方案或產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。不斷更新輸入和輸出信息的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型是地理設(shè)計(jì)必不可少的環(huán)節(jié)。而且目前這種通過(guò)模擬的方式進(jìn)行操作的流程已經(jīng)變得越來(lái)越強(qiáng)大，也能夠更好地解決生物復(fù)雜性的問(wèn)題。我們必須要應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，并且對(duì)此擔(dān)負(fù)責(zé)任。

　?。?3）時(shí)間。時(shí)間是地理設(shè)計(jì)的基本構(gòu)建組塊，無(wú)論對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程還是現(xiàn)實(shí)世界中的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)均如此。對(duì)于時(shí)間的追蹤、管理和記錄在模擬、合作、版本管理和某些類型的限制方面都是非常重要的。

　?。?4）儀表盤。儀表盤能夠?yàn)殛P(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)提供“一目了然”的指示，這些指示建立在簡(jiǎn)單的指標(biāo)或更復(fù)雜的模擬和評(píng)估基礎(chǔ)之上，能夠?yàn)榉峭降牡乩碓O(shè)計(jì)提供實(shí)時(shí)的指導(dǎo)。對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，我們采用不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量我們所完成的結(jié)果，各種方式所生產(chǎn)的模擬結(jié)果能夠幫助我們做出決策。

　?。?5）會(huì)教方法的教練。正像斯坦尼茲教授所說(shuō)，抓住一只貓的方法不止一種。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也有很多種方法，一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師能夠判斷所選擇的方法是否適用于某一個(gè)特定的問(wèn)題，能夠?qū)M(jìn)展進(jìn)行評(píng)估，并可能對(duì)方法提出建議或進(jìn)行組合。

　　地理設(shè)計(jì)是本世紀(jì)的一個(gè)熱點(diǎn)。各個(gè)方面都需要利用這一技術(shù)，每天世界各地都在召開各種會(huì)議，大家都在探討如何在教育課程中增設(shè)地理設(shè)計(jì)這門課程。我們積極地參與這些過(guò)程并希望能夠在教育、實(shí)踐和研究中確定地理設(shè)計(jì)的作用?，F(xiàn)在，我們需要更廣泛的工具和參與者加入地理設(shè)計(jì)這個(gè)學(xué)科中來(lái)，我在此預(yù)測(cè)，他們所從事的研究都將納入我所描述的15個(gè)范疇之內(nèi)。