- 收藏
- 加入书签
AIGC 在数字乡村规划与设计中的应用
摘要:数智时代背景下,AIGC( 人工智能生成内容 ) 技术的快速发展为乡村规划与创新设计提供了新的时代机遇。为破解传统乡村规划数据处理滞后、方案同质化及公众参与不足等痛点,结合数字乡村建设实际需求,立足生成式人工智能技术优势,综合运用文献梳理、技术适配分析等研究方法,系统探究 AIGC 在乡村规划数据处理、方案生成与公众互动中的应用逻辑。研究发现,AIGC 可借助多模态数据融合精准搭建规划基底,通过参数化生成丰富设计方案形态,依托可视化交互强化村民参与深度。而筑牢数据安全防线、推动技术与场景精准适配、培育复合型人才,是提升其应用效能的关键,为数字乡村规划智能化提供可行路径。
关键词:AIGC ;数字乡村;规划设计;智能决策;公众参与
数字乡村建设是乡村振兴的核心抓手,相关政策明确提出“推动人工智能等新技术与乡村规划、建设深度融合”,为规划领域的智能化转型指明方向。当前乡村规划工作中,三重现实困境亟待破解:乡村地域广袤、资源分布零散,传统规划全靠人工到现场、算数据,很难跟上村庄发展节奏,常出现规划图纸与村里实际情况不符的问题;设计时多照搬现成模板,对房子、手艺这些本地特色挖掘不够深入,“千村一面”的情况越来越突出,乡村特有的烟火气和文化根脉逐步变淡;方案基本由专业团队确定,与乡村种植、养殖这些实际需求贴合不紧,落地时存在一定难度。生成式人工智能(AIGC)能处理文字图片、自己做设计、还能实时互动,为解决这些问题提供了新办法。从分析村情数据到画三维效果图,从模拟发展场景到调整规划细节,它在空间规划领域的作用已经越来越明显。[1] 把它用在乡村规划里,既能依靠数据把决策做准,又能用直观的画面让村民看懂、愿意参与,推动规划从“干部定”变成“大家议”,为数字乡村建设增添动力。
(一)核心概念界定
引言
一、AIGC 赋能数字乡村规划与设计的理论基础
数字乡村规划正是当下乡村发展的重要方向,它借助数字化手段整合乡村空间、产业、生态、文化等各类资源信息,让规划从编制、实施到监管的每一个环节都实现智能高效运转。和传统规划相比,这种新模式更看重数据对决策的支撑作用,强调村民的主体地位,也要求规划方案能跟着乡村发展脚步动态调整。
AIGC 技术主要依赖于深度学习、神经网络和生成对抗网络 (GAN) 等先进技术,通过模拟人类的创造力,实现自动化创作内容。它能够生成包括 类型的内容。[2] 近年来,人工智能领域涌现的生成式技术备受关注 统学习后,已能独立完成文案撰写、图像绘制、音视频制作等各类创作任务,成为赋能 特优势显而易见:既能灵活处理文字、图像等不同形态的信息,又能在应用 持续自我优化, 应实际需求,这些特点让它在需要多元创意的工作中大放异彩。
AIGC 的技术优势和乡村规划的核心需求,在规划全流程中都能找到明显的契合点。仅仅拿数据处理这一环来说,乡村规划需要依托空间地理、产业经济、生态环境等各种数据,这些数据形态不一样、关联又复杂,传统人工处理不仅速度慢,而且要把它们整合到位也存在一定难度。[3] 但 AIGC 凭借强大的多模态数据融合能力,能快速把这些数据归集起来,还能进行深度分析,解决了传统模式的痛点。
乡村规划到方案生成环节,既要 得保留本地特色,避免“千村一面”。这时智能技术的参数化生成能力发挥作用, 调地域文化符号、功能导向等核心参数,方案能精准对接村庄需求。传统 ,参与也不方便。而智能技术的可视化工具能把规划思路变成直观三维场景,村民可以直观了解,参与门槛大降,规划热情也被充分调动起来。
结合智能技术特点与乡村规划全流程需求,可搭建“数据—技术— 应用—保障”四维应用框架,推动技术与规划场景深度融合。数据层是核心资源 划提供扎实的数据支撑;技术层负责处理数据并转化为实用成果;应用层则让技术落地到规划编制、实施等各个环节;保障层从技术升级和人才培养两方面筑牢支撑。[4] 这四层紧密相连、协同发力,将推动乡村规划真正迈入智能化的新阶段。
从实际落地来看,现在 AIGC 在创意设计领域已经有成熟的应用模式,乡村规划师和基层工作者不用消耗太多成本便能使用。加上各地组织数字乡村建设时积累了大量数据,覆盖了乡村发展的方方面面,这些都为 AIGC 模型的训练和优化提供了充足资源,让技术在乡村规划中的应用既有可行性,适配性也更有保障。
为了保证数据价值的发挥,需要建立一套“采集—清洗—标注—更新”的全流程管理办法。用数据加密和权限分级管控筑牢安全墙,引入区块链技术实现数据全程可溯源,确保数据采集合法、使用规范、存储安全,给 AIGC 模型训练提供靠谱的数据保障,避免因为数据问题让规划成果偏离实际。[5]
数据层是 AIGC 发挥作用的根 特色数据”的融合体系,为技术应用提供全面又精准的资源 网络这些地理信息都囊括进来,借助卫星遥感、无人 原本本地还原出来;动态数据关注乡村发展变化, 联网设备和政务平台接口同步采集,确保能及时捕 房子的样式、民俗活动流程、非遗手艺技法都收录进来,依靠实地走访调 录,守住乡村的文化根脉。
考虑到乡村规划的专业性,还需对通用 AIGC 模型做二次打磨。把乡村规划规范、本地成功案例这些专业数据导进去,建立专属模型库,让模型更懂乡村规划的技术标准和实际情况,生成的方案能贴合乡村的真实场景,提升技术应用的可靠性,也能减少后续人工修改的麻烦。
技术层紧扣乡村规划的需求,搭起“数据处理—内容生成—交互反馈”的完整技术链条。数据处理阶段用自然语言处理(NLP)和计算机视觉(CV)技术,把文本数据的含义拆解开,把空间数据的关键特征提出来,把零散杂乱的多源数据变成 AIGC 模型能读懂的结构化信息;内容生成阶段融合生成对抗网络(GAN)、扩散模型等技术,结合规划目标和耕地保护、生态红线等约束条件,输出文本方案、三维模型、景观效果图这些多样化成果;交互反馈阶段靠强化学习技术,把规划师的修改意见、村民的真实需求都纳入模型优化里,不断调优参数让方案更合心意。
二、AIGC 在数字乡村规划与设计中的应用框架构建(二)AIGC 与乡村规划的适配性分析(二)技术层:AIGC 核心技术适配一)数据层:多源数据融合体系
应用层让 AIGC 技术渗透到规划 公众参与—实施监管”全过程。前期调研时,AIGC 快速处 优势和短板都标出来,为规划决策提供科学依据; 间布局、建筑设计和景观方案,给规划团队提供丰富的创意 法变成看得见的三维场景,村民能直接动手修改,让需求传得准、 技术配合,实时对比规划图纸和实际建设情况,一发现偏差便给出调整建议 ,实现规划实施的动态管控。
保障层从技术和人才两方面为 AIGC 应用保驾护航。技术上依靠产学研协同发力,搭建起技术创新和成果转化平台,把高校的理论优势、企业的技术实力、规划机构的实践经验整合起来,集中解决技术落地时的场景适配、模型优化等难题,让技术更契合乡村规划的需求;人才方面按照“本土培育+ 外部引进”的模式,校企合作开“AI+ 乡村规划”的课程,给基层工作者做技术培训,培养既懂规划又懂 AI 的复合型人才,同时针对性引进高端技术人才,让技术应用有坚实的人才支撑,确保AIGC 的效能能充分发挥出来。[6]
(三)应用层:规划全流程场景落地(四)保障层:支撑体系构建
三、AIGC 在数字乡村规划与设计中应用的瓶颈
(一)数据质量堪忧且安全体系缺失,筑牢技术应用基础壁
数据作为 AIGC 技术的“燃料”,其质量与安全直接决定技术应用成效,而乡村规划领域的数据现状却为技术落地设置了多重障碍。乡村数据“碎片化”特征尤为突出,空间地理、产业经济、生态环境等规划核心数据分散于自然资源、农业农村、生态环境等多个部门,各部门基于自身管理需求建立独立采集机制,缺乏跨部门协同规划。[7] 部分部门仍沿用纸质记录方式,数据数字化程度低;即便实现数字化的部门,数据格式、存储协议也存在显著差异,形成难以打通的“数据孤岛”。
数据标准的混乱,让乡村数据整合工作举步维艰。同 类数据到不同部门手里,统计方式、精度要求和更新频率都大相径庭。以土地利用数据为例,自然资源部门关注的是权属划分,农业农村部门则关注种植物种,这两套数据格式、重点完全不同,无法直接衔接使用。若是将这样的数据做相关应用,需要先投入大量人力做清洗校准,否则很容易出现数据“打架”的问题,影响后续工作开展。
偏远乡村的情况更棘手。缺少无人机、卫星遥感这些高精度设备,地形地貌、房屋分布这些空间数据,大多是几年前的老资料,时效性和精度都相差较远。[8] 将这样的数据提供给 AIGC,生成的规划方案会和实际脱节——道路画得和山坡走势相悖,新建筑布局跟现有水电设施冲突,这样的方案无法落地。
数据安全缺少保障,影响村民的实际参 。乡村数据里隐藏不少村民个人信息和集体敏感数据,可现在的数据管理漏洞百出:收集时并未与村民说清用途便 要数据;存储时 器,并未加密也没有备份,很容易被黑客攻击;使用时全量数据对多岗位开放,滥用风险比较大。村民担心信息泄露,不配合数据采集,反倒形成恶性循环,最终影响技术应用。
AIGC 技术与乡村规划的适配矛 流的 AIGC 模型,大多是依靠城市规划、建筑设计 要兼顾生
、生活、生态 高效利用和功能划分,这两种核心 在技术指标上比较突出,模型常把城 。遇到生态红线与农田衔接、传统村落 。拿传统村落规划来说,模型能识别出吊脚楼、 ”,达不到文化传承的目的。
技术成果的专业性不足进一步降低应用价值,AIGC 输出多为三维模型、效果图等可视化成果,缺乏配套的技术参数、施工说明等规范内容,无法直接用于工程实践,规划师需耗时将其转化为标准规划文本。部分方案甚至存在逻辑矛盾,如在生态敏感区内规划工业设施,这些问题都需要人工逐一修正,使 AIGC 沦为“辅助展示工具”,未能真正发挥决策支撑作用。
(二)技术适配性不足且专业支撑薄弱,制约应用效能释放(三)人才储备匮乏且认知偏差,形成推广双重阻力
人才是连接技术与实践的关键纽带,而乡村规划领域正面临“专业人才缺、基层能力弱、公众认知偏”的三重困境。兼具 AI 技术素养与规划专业能力的复合型人才极度匮乏,传统规划师熟悉乡村地域特征与技术规范,却缺乏AIGC 工具操作能力,无法根据规划需求调整模型参数;AI 技术人才掌握算法原理与工具使用方法,却对乡村规划的专业要求与实践场景了解不足,难以实现技术与需求的精准对接,人才结构失衡导致技术难以深度融入规划全流程。
乡镇规划员和村干部是技术落地的关键人,可没有经过系统培训,对 AIGC 的了解停留在“自动画图”上。采集数据时不确定该要哪种、精度是否够,优化方案时又难以理清村民需求和政策要求,让技术成果与实际不符。不少村民也难以理解这项技术,担忧数字化规划自己无法参与,要么不愿提供数据,要么质疑“机器做的方案”,拖慢技术推广的脚步。
科技企业发挥技术优势,聚焦乡村网络弱、操作难等 化数 采集工具。企业推出支持离线填报的手机 APP,内置语音输入、拍照识 具搭载实时校验模块,自动识别异常数据并弹窗提示,将后续数 通职责,通过乡村大喇叭、文化礼堂宣讲会、入户发放宣传单等形式, 施。村集体建立“采集—反馈”机制,联合技术公司开发简易查询小程序,村民 使用记录,有效消除信任顾虑,提升数据采集配合度。
想要打破乡村规划的数据壁垒,关键要在“采集—整合—安全”全流程精准施策,搭建起标准统一、上下衔接且安全稳固的数据体系,为智能技术应用提供坚实支撑。数据采集环节,政府的牵头作用至关重要,需建立“政府 + 企业 + 村民”的协作模式,把各方职责划分清楚。县级数字乡村建设领导小组要总揽全局,明确自然资源、农业农村、生态环境等部门的实际数据需求,牵头制定统一的采集标准和技术规范,明确数据精度、格式、更新频率等具体要求,从源头上避免重复采集和标准混乱的问题。针对偏远乡村高精度数据缺失的难题,政府应主动补位,通过采购无人机测绘、卫星遥感等专业服务,委托具备甲级测绘资质的团队开展全域勘测。这样既能确保地形、房屋等基础数据精准到厘米级,又能实现实时更新,为智能规划模型提供源源不断的高质量“养料”。
网信部门牵头制定《乡村规划数据安全管理办法》,明确数据采集需签订知情同意书、存储期限不超过规划周期等要求,对违规采集、滥用数据的机构最高处以 50 万元罚款。第三方安全评估机构每季度对平台进行渗透测试,及时修复安全漏洞,最终形成“采集规范、整合高效、安全可控”的数据体系,为AIGC 技术应用筑牢基础。
数据整合阶段,政府牵头搭建乡村规划数据共享平台,依靠“统一标准、分级管理”把数据高效整合到一起。平台先确定标准化数据接口,各部门通过接口实时传数据,真正做到“一次采集、人人能用”。平台里装有AI清洗工具,能自动去重、转格式、查逻辑;遇到有争议的数据,便找规划专家、部门骨干和村民代表组成评审组,一起把标准确定下来。[10] 平台按权限分级管理:基础地理数据对村民开放查询,
数据给规划团队和合作企业授权,个人信息和集体敏感数据只对 3 名核心管理员开放,把“最小权限”原则落到实处。安全方面,技术服务商筑牢“传输—存储—使用”全链条防线,传输用 SSL 加密,存储实施区块链加本地双备份,操作日志全程记着谁动过数据,实现全流程可追溯。
要让 AIGC 技术在乡村规划中真正发挥作用,关键推动技术从“通用款”变成“定制款”,跟乡村规划的具体场景联系更为紧密。技术研发方面,需要沿用“产学研用”模式,联手建立起乡村专属的 AIGC 模型库。高校需发挥理论优势,建筑学院和计算机学院组队进行研发,给模型提供算法和理论支撑;科技企业负责把技术落到实处,并且负责模型的开发和升级;规划设计院则拿出压箱底的专业数据,全国 200 个典型乡村的规划文本、实景照片、文化资料都包含在内,确保模型更加“接地气”。
为让规划模型真正适配乡村 了规划规范、技术标准这些明确的硬性指标,乡村的 。通过文本、图像、视频等多种形式的融合 特点,打造专属功能模块。城郊乡村的模块重 划算法做精做细;特色保护村的模块则搭载传统建筑识 山村的模块需强化对地形的适应能力,能自动避开滑坡、泥石流等危险区 基础设施规划的安全
技术应用环节,需要建立“场景细分—参数定制—成果优化”的流 时,规划师根据村庄情况选“资源禀赋—问题诊断—发展潜力”参数包,模型 10 分钟内就能出现状图 ,把发展短板标清。方案编制阶段,规划师输入“产业导向 + 生态约束 + 文化传承”核心要求,模型会给 生态优先、产业驱动、文化传承三套不同方案供选择。
(二)推动技术专业化升级,实现场景精准适配(一)构建高质量数据体系,筑牢安全防线保障数据价值
四、AIGC 在数字乡村规划与设计中应用的优化路径
遇到复杂场景,规划院推行“ I 先做 揽基础方案、数据处理、画图这些重复活,规划师专心做专业判断。比如划 再微调;设计传统建筑时,模型出多套样式,规 成果转化工具,模型画的效果图能自动转成带技术指 建立技术反馈通道,规划师和基层工作者在专属平台提需 局、灌溉设施这些常见难题,还可开发专项插件,让AIGC 真正成为规划 而不只是画图的工具
破解人才短缺与认知偏差困境,需从“人才培育—能力提升—公众引导”多维度发力,构建“专业人才引领、基层能力支撑、公众广泛参与”的应用 培养 + 在职培训”双重体系。高校层面,城乡规划、风景园林等专业开设“AI+ 、主流工具操作、乡村场景应用等内容,设置 200 学时乡村实地调 入乡村开 调研等实践。高校与规划院、科技企业合作建立实习基地,学生参与实际项 目的方案 计、数据处理等工 作,定向培养兼具专业素养与技术能力的复合型人才,每年输送不少于500 名合格人才。
(三)强化人才培育与公众引导,营造协同应用良好氛围
在职培训上,住建部门联合人社部门 术专场培训,采用“理论讲解 + 案例拆解 + 现场实操”的模式,请 AI 技术专家和有经验的规划 进阶班:基础班专攻工具操作,教规划师应用 AIGC 出基础方案;进阶班侧 相关技术。培训还需进行考核认证,通过考核下发《AIGC 乡村规划应用证书》,结果直接和职称评聘、项目分配挂钩,促使规划师主动学技能。
针对乡镇规划员和村 如何应用、AIGC 成果如何观看等,发放图 技术引导,需要注重“多渠道覆 IGC 技术转化成村民听得懂的 则通过短视频平台、乡镇公众 纸。规划项目一启动,规划庄,动手调整自家房子的样式、 AIGC,把村民的口头建议直接变成直观画 ,让村 、效果如
村集体需建立“村民需求—技术转化—方案反馈”机制,开通热线电话、设置意见箱、开发简易小程序,方便村民提交需求。规划团队每周汇总需求并输入 AIGC 模型生成方案,通过村民代表大会公示讨论,根据意见优化调整,确保村民全程参与规划过程,消除对技术的抵触情绪,营造协同应用的良好氛围。
AIGC 技术凭借数据处理高效、 成多 为数字乡村规划打开了新思路。它能提效规划编制、调动村民参 。数据安全隐患、技术适配偏差、专业人才缺口等现实 化人才培育与公众引导逐一化解。随着技术迭代,AIGC 将从 预判生成与动态优化。未来可聚焦特定乡村类型开展适配研究,探索其与数字 宙的融合应 ,始终锚 乡村发展与村民提质的核心目标,让数字规划真正“以人为本、精准高效、特色彰显
结语
参考文献:
[1] 骆宇明 . 数字乡村建设对策探究——以广东省肇庆市圩镇为例 [J]. 乡村科技 ,2024,15(24):34-37.
[3] 李 和 平 , 牟 玲 利 , 饶 宇 轩 , 等 . 数 字 乡 村 规 划:现 实 困 境 与 实 践 路 径 [J]. 城 市 规 划 学刊 ,2024,(05):79-87.
2] 尤磊 , 吴嘉莘 , 魏蕾 . 做好数字乡村整体规划助力乡村振兴 [J]. 云南农业 ,2024,(12):1.
[4] 吕桂芬 . 人工智能在乡村规划设计中的应用研究 [J]. 城市建筑 ,2024,21(22):82-85.
[5] 陈旭林 . 生成式人工智能在数字乡村规划与设计中的应用研究 [J]. 智慧农业导刊 ,2024,4(01):107-110+115.
[6] 屈潞玲 , 黄耘 . 数字赋能下的乡村规划实践——以重庆市南岸区银湖村为例 [J]. 城市建筑空间 ,2023,30(10):84-86.
[7] 付艺艺 . 数字化建设背景下的乡村景观规划设计 [J]. 现代园艺 ,2023,46(14):104-106.
[8] 彭 玉 元 , 张 铭 戍 , 刘 颖 超 . 三 维 可 视 化 技 术 在 乡 村 规 划 中 的 应 用 [J]. 科 技 创 新 与 应用 ,2023,13(14):30-35.
[9] 张汗洁 , 王强 , 田沥 , 等 . 数字技术赋能乡村振兴数字平台的规划研究 [J]. 智慧农业导刊 ,2023,3(05):20-23.
[10] 杨忍 , 林元城 . 论乡村数字化与乡村空间转型 [J]. 地理学报 ,2023,78(02):456-47
作者简介:李艺芬,女(1995.1——),汉族,人,硕士,助教,研究方向:建筑学
京公网安备 11011302003690号