[發明專利]一種基于都市農業導向的社區空間量化和形態模擬方法

有效

• 申請號: 202010959438.8
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112257975B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張玉坤;黃斯;楊元傳
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/26;G06F30/20
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本發明公開了一種基于都市農業導向的社區空間量化和形態模擬方法。本發明按照下述步驟進行：(1)建立都市農業類型矩陣：針對城市的經濟、社會、環境和人口等基礎條件，從規模、技術、效率三個維度建立適宜該地區的都市農業理論模型；(2)量化城市空間特征參數：建立使社區食物系統中都市農業處于平衡狀態的模擬模型；(3)模擬空間形態指導方案：是一種類似元胞自動機的計算模型用于耦合住宅和農業生產，根據建設需求制定基本行為規則，通過由局部到整體的方法重新創建指定區域的住宅單元和小型種植單元的空間聚集形態，并形成三維設計模型。本發明將都市農業作為可持續城市食物系統的重要補充，納入城市社區的空間規劃當中，實現了數據量化和布局模擬的可視化顯示。

技術領域

本發明涉及城市規劃技術領域，具體地說，是涉及一種基于都市農業導向的社區空間分布模擬方法。

背景技術

隨著我國空前的城市化進程，伴隨而來的主要問題包括了：城市人口激增與食物需求緊迫、市域面積擴張與生產空間不足、生產模式落后與消費能耗激增。其中，城市食物系統是可持續發展城市與超負荷消耗資源的主要矛盾之一，目前主要依靠現代農業集約化生產增加生產效率和高效的物流網絡運輸來滿足城市的食物供給，但由于從種植生產、收獲加工、包裝運輸和消費零售過程中的不透明性和不穩定性，導致了城市面臨著生產質量安全、深加工營養流失、浪費損耗嚴重、獲取渠道冗長和飲食習慣不健康等問題。

以上種種問題促使當前的消費型城市朝著綠色可持續和生產性功能的方向發展，生產和消費的關系被要求從分散、耗能、全球化的經濟導向朝著緊湊、低碳、本地化的生態導向轉型。然而，都市農業就是在城市中爭取生產空間和縮短食物里程的最有效方法。在現代都市農業發展進程中產生了豐富的類型，但是，多種形態模式的的差異性和獨立性導致了理想選型與實際匹配的困難，并且當前食物系統的農業種植是在城市中搜索未開發、未使用和臨時的空間。但這些空間大多分散在城市周圍或邊緣地帶，消極得難以利用才“施舍”給了農業，極少數靠近城市居民和用戶，往往這些才真正形成了彈性食物系統的生產性空間。所以，如果城市中的農業實踐想要為可持續性和生態環境做出實質性貢獻，它應該納入城市社區的空間規劃布局中。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的上述缺陷，提供一種基于都市農業導向的社區空間量化和形態模擬方法。

本發明一種基于都市農業導向的社區空間量化和形態模擬方法，按照下述步驟進行：

(1)建立都市農業類型矩陣

針對城市的經濟、社會、環境和人口等基礎條件，從規模、技術、效率三個維度建立適宜該地區的都市農業理論模型，不同類型的都市農業與城市環境以及公共空間相互適應的程度，決定了它們對城市的作用以及使用的機會；

(2)量化城市空間特征參數

建立使社區食物系統中都市農業處于平衡狀態的模擬模型，包括描述城市空間特征參數、與住宅結合的生產性面積、以及社區農業生產模式與產量梯度三個方面的關鍵特征并定量評估，這些將作為生成空間的標準；

(3)模擬空間形態指導方案

基于都市農業導向的社區空間形態模擬是一種類似元胞自動機的計算模型用于耦合住宅和農業生產，根據建設需求制定基本行為規則，通過由局部到整體的方法重新創建指定區域的住宅單元和小型種植單元的空間聚集形態，并形成三維設計模型。

進一步，步驟(1)包括以下步驟：

(1.1)建立都市農業類型庫需要統計規模維度的信息要素包括：面積形態、地理位置、公私制度和銷售模式，分為幾種類型：家庭花園或后院、份田、社區農場、城市農場、企業農場、有機農場、棕地農場和城郊農場；統計技術維度的信息要素包括生態集約化、垂直集約化和水平集約化；統計效率維度的信息要素包括：單位產量、適宜規模和投入收益比，分為幾種類型：普通土壤、普通溫室、水培溫室、高濃CO2溫室和LED魚菜共生；