史提芬?M?歐文:2013地理設計會議演講

　　演講人：史提芬•M•歐文 Stephen M. Ervin 美國哈佛大學設計學院（GSD）信息技術學系副系主任
　　演講主題：地理設計系統

　　關于地理設計有很多定義，但我們尚未對此達成共識。地理設計是一種環境設計，通常包括廣大的區域、復雜的問題和多人的團隊。地理設計通過數字計算、運算流程和通信技術來促進協作化、信息化的設計項目，通過設計模擬和系統化的思考方式從而獲得及時的反饋。地理設計包含三個C（復雜性、計算、合作）的要點。我并不認同威廉姆•米勒所講的經過2小時的草圖所完成的流水別墅屬于地理設計的范疇。我認為要對地理設計和非地理設計進行定義和區分，這三個C缺一不可。

　　首先，我想談一談什么是復雜性。目前在一些科技企業，比如美國國家科學基金會，他們投入了大量的金錢和工作對生物復雜性進行研究，所謂生物復雜性包括微觀的細胞之間的聯系，動物與棲息地之間的關系、以及人類與生態系統甚至行星功能之間的聯系。這其中的關系非常復雜，包括不同尺度的組織之間的演變。我認為在未來的十年間，對生物復雜性的研究將成為地理設計中非常重要的一個方面。

　　地理設計系統實際上是一個支持并促進地理設計過程的體系。它不僅僅是地理信息系統，也不僅僅是計算機輔助設計，我們今天所做的地理設計都需要至少上述兩種軟件技術的支持。但事實上我不認為我們應該將注意力集中在此，因為我認為這是上個世紀的軟件模型，而本世紀的模型來自于一個完全不同的環境。許多應用程序相互組合，這些不同類型的工具都是景觀設計師、土地規劃師和工程師在進行地理設計時所需的。例如我的手機上就裝有GIS、auto-CAD、skype，以及以一種非常有趣而重要的方式進行組合的多種應用程序。

　　第三是我們在地理設計過程中特別需要的——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計，我將地理設計的支持系統分解為句法、語義和機制，一共15個范疇。接下來我將對其分別進行闡述。

　　（1）底圖。底圖通常包含場地現有的條件和環境，它們在項目的設計過程中被認定為是恒定的（不變的）元素，能夠為地理設計提供服務和校準。我們需要用其對那些位于將會發生改變的信息之上的不變的信息進行追蹤。

　　（2）對象。是在我們能通過設計改變的單一或組合元素，這些要素可以是新建立的，也可以來自場地。這些對象會帶有名稱、屬性以及行為，對象之間具備類別和層級的關系。

　　（3）布局。布局是指“對象排列”，包括對象在三維空間中的位置、“真實世界”中的坐標及其幾何屬性（大小、高度、色彩等）。有時我們一行行地種樹，有時以圓圈形式種樹，有時以小樹林形式種樹，有時隨機種樹，還有時通過機構或參數化過程種樹，以上都屬于幾何關系。這就是CAD等軟件所完成的工作，這即為在進行幾何布局

　　（4）限制。我將目前必要但無法得到表達的信息稱之為“限制”。例如，道路的兩側應該是平行的，如果你移動其中一側，另一側也應隨之移動。樹木應根據道路走向進行栽植，如果道路發生彎曲，路旁的樹木也應隨之變化。以上關系在設計中是非常普遍的。房屋面向北方，庭院通常位于房屋的左側，屋頂的坡度最小為30度，以上很難被嵌入軟件中。然而某些軟件已能夠將這些關系進行嵌入，如某些CAD系統、BIM環境和GIS系統。

　　（5）集合。有時需要對信息進行整合，從而更加清晰地將信息和對象進行表達。過去10年間我們已經在表達方面取得了很大的進展。將有序的、可搜尋的、可共享的對象整合在一起，稱之為集合，同時考慮其布局和限制因子，從而為地理設計提供參考。

　　（6）合作。合作已成為我們目前工作的核心，而不再是每個人在各自的電腦前埋頭工作。世界上存在一條著名的生態規則：所有的事物都是相互關聯的，在我們的世界中，同樣需要設計師之間進行相互溝通。這包括工程學、政治學、社區領導和其他各個方面的合作。這對于我們正在談論的設計而言非常關鍵。無論我們僅僅是對空間中某一固定的對象的排列共同合作，還是對有助于我們實現地理設計邊界的法律政策進行合作。

　　（7）版本。“版本控制”系統已成為現代軟件工程領域中必不可少的一部分，同樣在地理設計中也是如此。通過視頻會議、電話、電子郵件等信息技術手段，我們能夠同步地開展工作。每個人負責不同板塊的工作，通過電子郵件等平臺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。

　　（8）抽象的等級。因為設計通常都是一些抽象的概念。比如我想營造一種圍合感，這就是一個抽象的概念。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。以上每一個例子都實現了圍合感這一抽象概念。在設計過程中，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，因為每一個圖層都會涉及到一定的抽象等級。

　　（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，設計中到處都需要用到示意圖。我們一般通過圓圈和箭頭表達其中的含義和關系。

　　（10）超鏈接。在現代網絡中，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、某個地方的實時視頻、某一事件等的相關信息。GPS、圖紙、圖表、地圖和規劃能夠與真實的世界之間形成鏈接，通過這些傳感器能夠獲知溫度和交通時速。這是獲得我們所需的地理設計文件的一個重要方面。

　　（11）模型和腳本。模型和腳本是計算的語言。無論是我們談論的C++、dot net 、java 或其它計算機語言，都能夠實現不同學科之間的交流。這在21世紀是不可或缺的技能，尤其對于地理設計師來說，必須掌握這些技能。

　　（12）模擬。模擬是獲得模型的關鍵。模擬工具使得地理設計師能夠隨時間的推移或在不同的場景下，對其設計方案或產品進行測試。不斷更新輸入和輸出信息的動態系統模型是地理設計必不可少的環節。而且目前這種通過模擬的方式進行操作的流程已經變得越來越強大，也能夠更好地解決生物復雜性的問題。我們必須要應對這些問題，并且對此擔負責任。

　　（13）時間。時間是地理設計的基本構建組塊，無論對于設計過程還是現實世界中的設計來說均如此。對于時間的追蹤、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。

　　（14）儀表盤。儀表盤能夠為關鍵績效指標提供“一目了然”的指示，這些指示建立在簡單的指標或更復雜的模擬和評估基礎之上，能夠為非同步的地理設計提供實時的指導。對于設計師來說，我們采用不同的標準來衡量我們所完成的結果，各種方式所生產的模擬結果能夠幫助我們做出決策。

　　（15）會教方法的教練。正像斯坦尼茲教授所說，抓住一只貓的方法不止一種。對于設計來說也有很多種方法，一個經驗豐富的設計師能夠判斷所選擇的方法是否適用于某一個特定的問題，能夠對進展進行評估，并可能對方法提出建議或進行組合。

　　地理設計是本世紀的一個熱點。各個方面都需要利用這一技術，每天世界各地都在召開各種會議，大家都在探討如何在教育課程中增設地理設計這門課程。我們積極地參與這些過程并希望能夠在教育、實踐和研究中確定地理設計的作用。現在，我們需要更廣泛的工具和參與者加入地理設計這個學科中來，我在此預測，他們所從事的研究都將納入我所描述的15個范疇之內。