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Data Augmented Design
RESEARCH AREA 028

Data Augmented Design

Research on data augmented design across 2015-2022.

Research Scope

This research direction brings together 11 outputs published between 2015-2022 on data augmented design. The collection develops research across data augmented design, data and analytical methods, planning and policy applications, connecting conceptual inquiry, data and analytical methods, empirical evidence, and applications in urban planning and spatial governance.

  • Data Augmented Design
  • Data and analytical methods
  • Planning and policy applications
  1. 01Conceptual framing
  2. 02Data and method development
  3. 03Multi-scale empirical analysis
  4. 04Planning and policy application
Research Outputs

Publications in Detail

012022
Research Output

数据增强设计

张恩嘉和龙瀛

Source document (2022)

Document Overview

随着移动互联网(4G/5G) 、 传感网与物联网、 人工智能、 大数据与云计算等信息通信技术 (Information and Communication Technology, ICT)的发展, 城市生活与城市空间都经历着深刻变革, 给城市空间的规划与设计带来前所未有的机遇和挑战。 一方面, 新数据和新方法的涌现给定量刻画城市空间和人群行为带来新机遇, 有助于在精细尺度理解城市的历史与现状, 挖掘城市空间和人群行为的互动规律, 为城市规划与设计的科学性及合理性提供实证基础[1]83。 因此, 以数据驱动研究为基础的规划与设计方法在实践中的应用不断迭代、 更新和优化[2-5], 并进一步催生人工智能辅助设计[6-7]。 2 | 数据增强设计新进展另一方面, 随着互联网、 移动互联网在人们居住、 工作、 交通、 游憩等日常生活方方面面的渗透度不断提升, 人们生活方式的转变重塑着以往人与空间的互动关系 [8]188。 城市的互动更加高频, 而依赖低频城市空间设计的传统城市空间形式不能完全适应新时代人们对空间的需求[9]101, 因此给城市规划与设计带来新挑战。 数据增强设计 ( Data Augmented Design, DAD)作为立足于新数据环境, 以定量城市分析为基础的实证性空间干预设计方法论, 自 2015年由龙瀛和沈尧[1]82提出以来不断得到应用及发展[10-11]。 龙瀛和张恩嘉[12]将数据增强设计的应用概括为 3个维度: 即基于数据分析的场地问题识别与特征挖掘, 基于量化研究的案例特征提取与空间模式总结, 以及以趋势和需求研究为基础的面向未来的新居住、 工作、 交通及游憩形式的规划设计。 其中DAD第一维度和第二维度致力于回答如何把握新机遇, 提升规划与设计的效率和效益, DAD第三维度则致力于认识城市发展的新趋势, 通过数字创新的方法应对城市规划与设计在新时代面临的挑战[13]10。 本文旨在通过梳理ICT影响下人与空间互动方式转变的研究进展, 总结和展望ICT 影响下未来空间的使用和设计逻辑, 并在此基础上进一步提出数据增强设计在未来空间设计中的应用潜力, 为顺应时代发展趋势、 满足新时代人对空间的新需求提供参考。 1 ICT对人与空间互动的重塑 1.1 日常生活的虚实交织与空间使用的时空转移随着信息通信技术对人们日常生活的渗透度的提升, 互联网尤其是移动互联网的迅速发展深刻改变了人们衣食住行的方式。 截至 2020年12月, 我国网民规模达9.89亿, 互联网普及率达 70.4%, 手机网民占比99.7%[14],我国已成为全球最大的数字社会。 即时通信、 线上办公、 网络购物、 网络社交、 网络视频(含短视频) 、 网约车、 在线教育、 在线医疗等在线活动方式丰富了人们的日常生活, 我国网民每天平均屏幕使用时间为 6小时, 平均使用手机 108次[15]。 由此可见, 人们日常生活已逐渐与数字化形式深度绑定, 形成现实生活与数字化生活互相交织的状态。 ICT产生的线上活动对线下活动产生的影响大致可以分为 4个方面 [16]270。 “替代” (substitution):ICT为各种各样的线下活动提供了可替换的线上活动 , 如线上办公 、 网络社交、 在线服务等。 “补充” (supplement): 在一些场景下 , 新兴的基于 ICT的活动补充了原来的活动, 是一种新的活动形式, 如AR、 VR、XR等互动形式 。

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022022
Research Output

数据增强设计

龙瀛

Source document (2022)

Document Overview

10年前 , 规划设计领域的计算机辅助主要依靠规划设计软件如 AutoCAD、 空间数据库系统如GIS及城市模型等, 数据分析支持规划设计的现状分析部分也主要囿于工程地质条件、 用地适宜性等物质空间层面。 随着新数据环境的普及和计算能力的提高, 各个学科和行业都在积极拥抱数据科学, 规划设计也不例外。 为此,2013年在剑桥大学访学期间, 我与时在伦敦大学学院巴特莱特建筑学院攻读博士的沈尧老师通过微博的私信功能交流甚多, 讨论了大数据支持城市空间认知和规划设计的多方面内容, 并一起合作了利用路网数据提取城镇建设用地边界的研究, 后来发表在美国地理学会会刊AAAG上。 结合当时开展的多项利用新数据的城市空间研究工作和大量讨论, 我们认识到一个数据支持规划设计的新时代的到来。 城市分析将从物质空间拓展到社会空间, 从仅限于支持规划设计的现状认知到全流程, 从低频的规划支持到高频的设计增强, 我们将其命名为“数据增强设计(Data Augmented Design, DAD) ” , 即为新数据环境下, 通过定量城市分析驱动的规划设计方法。 它通过数据分析、 建模、 预测等手段, 为规划设计的全过程提供调研、 分析、 方案设计、 评价、 追踪等支持工具, 以数据实证提高设计的科学性并激发规划设计人员的创造力。 这篇中文论文发表在2015年《上海城市规划》第 2期(龙瀛, 沈尧. 《数据增强设计——新数据环境下的规划设计回应与改变 》),2016年该论文获得金经昌中国城市规划优秀论文奖(佳作奖) 。 截至目前, 该文在中国知网登记的引用次数为125次, 国内也涌现了大量数据增强设计方面的研究及相关论文。 受《上海城市规划》编辑部邀请, 2016年第3期我曾组织“数据增强设计”主题栏目。 该栏目集结了8篇来自学界和业界的优秀论文, 多数得到较高的引用和下载。 这8篇论文侧重于利用新数据对城市物质和社会空间进行量化分析和问题诊断, 进而支持规划设计, 但还未达到支持规划设计全流程及多种数据增强设计模式的定位。 时至今日, 我国的城市发展和规划设计都发生了非常大的变化, 如国土空间规划、 城市更新、 城市体检等备受重视, 数据环境也日益成熟, 数据增强设计的理念已经深入规划设计实践的各个方面。 为此, 有必要对数据增强设计的新进展进行讨论。 首先, 基于当前城市面临的问题、 机遇与趋势, 从理论层面探讨与展望面向未来的数据增强设计。 《面向未来的数据增强设计: 信息通信技术影响下的设计应对》一文从日常活动与空间形式两个层面梳理了信息通信技术影响卷首语上海城市规划杂志微信公众号本期主题:数据增强设计新进展特邀组稿人:龙瀛清华大学建筑学院长聘副教授下城市发展的特征及机遇, 从“以时间换空间” “以信息换能量” “以物流换人流”3个方面展望未来城市空间的变化趋势, 并进一步讨论城市组织要素功能和价值的重塑及以数字创新为核心的面向未来的数据增强设计的应用潜力。 《协频城市: 时空数据增强设计中的频度协同》一文指出未来城市是“低频城市”向“高频城市”复合的“协频城市” , 讨论了频度作为(时空)数据增强设计的基本要素在模型环境设定、 时空数据的涌现规律和城市需求匹配等方面的重要意义, 并提出以智能技术为一种协频和调频工具箱形成以地点为视角、 时空规律发现为特点的时空数据增强的路径, 指出“频度智能” 对于规划智能化的积极意义。 其次, 在基于智能算法的规划设计流程与方法方面进行探索, 旨在促进规划设计方法的智能化与决策科学化。

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032022
Research Output

数据增强设计

龙瀛和郝奇

Source document (2022)

Abstract

With the improvement of the data environment, the fourth paradigm, Data-intensive Scientific Discovery, has affected the field of urban planning and design, resulting in a new model of data-driven computer-aided design, Data Augmented Design (DAD). This paper reviews the definition, characteristics and three paradigms of DAD (stock-based, incremental and future-based) for different scenarios of urban development. This paper also summarises research progress and practical applications, and discusses the problems and prospects of DAD under the framework of the three paradigms, hoping to provide some references for the future development of DAD. 关键词:大数据,数据增强设计,数据驱动,计算机辅助设计,城市设计,城市规划

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042021
Research Output

Data Augmented Design: Embracing New Data for Sustainable Urban Planning and Design

Ying Long, Enjia Zhang

Springer

Document Overview

Spatial Planning and Sustainable Development Ying/uni00A0Long Enjia/uni00A0Zhang Data Augmented Design Embracing New Data for/uni00A0Sustainable Urban Planning and Design Strategies for Sustainability Spatial Planning and Sustainable Development Strategies for Sustainability The series focuses on implementation strategies and responses to environmental problems at the local, national, and global levels. Our objective is to encourage policy proposals and prescriptive thinking on topics such as: sustainability management, sustainability strategies, lifestyle changes, regional approaches, organisational changes for sustainability, educational approaches, pollution prevention, clean technologies, multilateral treaty-making, sustainability guidelines and standards, sustainability assessment and reporting, the role of scientific analysis in decision-making, implementation of public-private partnerships for resource management, regulatory enforcement, and approaches to meeting inter-generational obligations regarding the management of common resources. We favour trans-disciplinary perspectives and analyses grounded in careful, comparative studies of practice, demonstrations, or policy reforms. This largely excludes further documentation of problems, and prescriptive pieces that are not grounded in practice, or sustainability studies. Philosophically, we prefer an open- minded pragmatism – “show us what works and why” – rather than a bias toward a theory of the liberal state (i.e.

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052021
Research Output

Data Augmented Design: Embracing New Data for Sustainable Urban Planning and Design

Ying Long, Enjia Zhang

Springer

Document Overview

Spatial Planning and Sustainable Development Ying/uni00A0Long Enjia/uni00A0Zhang Data Augmented Design Embracing New Data for/uni00A0Sustainable Urban Planning and Design Strategies for Sustainability Spatial Planning and Sustainable Development Strategies for Sustainability The series focuses on implementation strategies and responses to environmental problems at the local, national, and global levels. Our objective is to encourage policy proposals and prescriptive thinking on topics such as: sustainability management, sustainability strategies, lifestyle changes, regional approaches, organisational changes for sustainability, educational approaches, pollution prevention, clean technologies, multilateral treaty-making, sustainability guidelines and standards, sustainability assessment and reporting, the role of scientific analysis in decision-making, implementation of public-private partnerships for resource management, regulatory enforcement, and approaches to meeting inter-generational obligations regarding the management of common resources. We favour trans-disciplinary perspectives and analyses grounded in careful, comparative studies of practice, demonstrations, or policy reforms. This largely excludes further documentation of problems, and prescriptive pieces that are not grounded in practice, or sustainability studies. Philosophically, we prefer an open- minded pragmatism – “show us what works and why” – rather than a bias toward a theory of the liberal state (i.e.

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062020
Research Output

Methodology and Application of Data Augmented Design: A Case Study of Urban Redevelopment

Su et al.

Source document (2020)

Document Overview

The tension between science and design has been a long-debated issue in the field of urban planning and design. How should design, a traditionally bottom-up approach of feature- capturing based on fieldwork, site visits and surveys, be integrated with science, a deduc- tive approach to understanding the city through universal laws from above (Townsend 2015)? In response, the introduction of systems science for urban studies raises the issue of science for design/planning, which concentrates on how to make cities and urban forms function and perform better through modelling. As for the perspective of urban planning and design, its focus has become science in design/planning, or how urban planning is done through systemic and scientific processes with goals such as sustainability, resilience and competitiveness (Batty 2013; Yang and Yamagata 2019). In an age defined by digital technology, the growing abundance of, and easy access to, massive urban data sets allows new urban science to validate theoretical suppositions about cities at an ever-increasing rate and level of detail (Townsend 2015). Y et from science for design/planning to science in design/planning, in the field of urban planning and design, will the concerns and interests of citizens be better understood and satisfied through the guidance of new urban science (Mueller et al. 2018)? Is there any methodol- ogy that can appropriately respond to the new data environment?

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072018
Research Output

DAD访谈

龙瀛

Source document (2018)

Document Overview

| CHENGDU URBAN AND RURAL PLAN4 | 数据增强设计文 / 受访专家:龙瀛采访人:邱崇珊编者按:龙瀛老师作为“数据增强设计”这一规划设计新方法论的发起人之一,对 “数据增强设计”在城市规划中的应用有更为全面和深入的思考。本刊很荣幸邀请到龙瀛老师作为本期嘉宾,为大家解读什么是“数据增强设计”,“数据增强设计”对城市规划的现在及未来有什么意义。 数据增强设计的现在和未来邱崇珊(以下简称“邱”):您和合作者提出了数据增强设计(Data Augmented Design、DAD)这一规划设计新方法论,当时提出这个概念的初衷是什么呢? 龙瀛(以下简称“龙”):2015 年,我与伦敦大学学院(UCL)的博士生沈尧共同署名,在《上海城市规划》发表了《数据增强设计——新数据环境下的规划设计回应与改变》这篇文章,提出了“数据增强设计”这一致力于将新数据支持规划设计的方法论。 当时在英国,“大数据”、“新数据”、“数据可视化”这方面的概念也才刚开始出现,国际国内比较领先的高校基本上是在同步思考大数据怎样支持城市规划设计和城市研究工作。我之前主要研究规划支持系统(Planning Support System、PSS),其致力于以计算机的模型、软件和平台等来支持城市规划与设计, 但那时候国际国内规划领域的规划支持系统都用得少, 并不顺利,也不乏有排斥的情况,因为规划师需要花时间来掌握这些工具。 数据增强设计提出的背景,一方面是传统的规划支持系统支持规划设计遇到瓶颈;另一方面是新数据环境并不是一个平台或软件,数据背后反映的是这个城市的物质空间和社会空间,比如新数据能够反映我们物质空间的城市形态、空间结构、城市肌理,还能反映社会空间,比如人的活动和需求、人的感受乃至空间联系等多方面。我个人认为数据增强设计的提出正是时候,因为传统规划是七分现状、三分规划,现在的数据能很好地反映现状,对于规划设计会是非常重要的支持。 【作者简介】 龙瀛,清华大学建筑学院特别研究员,博士生导师。 邱崇珊,重庆大学建筑城规学院城市规划与设计专业,硕士,成都市规划设计研究院规划四所,规划师。 5CHENGDU URBAN AND RURAL PLAN | 邱:您如何定义数据增强设计?数据增强设计的核心是什么? 龙:从我个人来看,数据增强设计是用数据及量化方法,来增加对城市空间和城市生活的认识,更好地做面向未来的创造。核心有两个层面,第一个层面是把描绘我们城市物质空间和社会空间的数据进行充分地获得和分析,以支持我们对当下城市更为全面的认识。第二个层面,也是更为重要的,是充分认识每个数据背后都是鲜活的城市生活,因为城市的空间组织、运行方式和人们的生活方式发生了变化,才产生了数据。比如我们之所以有大众点评的数据,是因为每个商家都加入了这个网站,每个人选择餐厅的时候会查大众点评;我们之所以有高德的数据,是因为大家开车出行要用导航。我们通过数据这个副产品支撑规划设计的同时,更应该认识到城市发生的变化。这个层面的核心也反映在最近我们关心的未来城市,比如说第四代工业革命的影响,这点需要我们规划设计专业更多的关注,因为已经牵扯到信息技术影响了我们规划设计的客体—城市。客体变了,而如果我们的创造未来的手段不变, 那很难说规划设计会是成功的。 邱:数据增强设计与大数据、与定量城市研究是什么关系呢? 龙:首先我们说的 “数据增强设计” 里面的 “数据” 并不只有大数据,还有开放数据、传统数据,比如统计年鉴、问卷调查和普查等。所以我们认为,大数据是数据增强设计的主语,是其一部分。

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082018
Research Output

DAD教学实践

龙瀛和张恩嘉

Source document (2018)

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092016
Research Output

DAD卷首语

龙瀛

Source document (2016)

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102016
Research Output

DAD进展

龙瀛

Source document (2016)

Abstract

] [关键词] [Abstract] [Keywords] [文章编号] 2016-73-A-004 新数据环境的快速发展及城市研究方法和手段的进步,促进了计算机辅助规划设计的方法由系统支持转向数据驱动,为此龙瀛和沈尧率先提出了数据增强设计(Data Augmented Design、DAD)这一规划设计新方法论。本文对DAD的最新研究和工作进展进行了概述,并重点以面向清华大学城乡规划设计专业研究生(含硕士生与直读博士生)的“总体城市设计”这一设计课的教学为例,介绍了课程中数据增强设计的嵌入过程和思路、积累的经验和收获的教训,并对将要开设的“大数据与城市规划”这一理论课贯彻DAD思想的具体思路进行了介绍。最后进行总结和展望。 数据增强设计;总体城市设计;大数据 With the booming development of new data environment and methodologies & techniques for urban studies, the form of computer aided planning and design is under the transition from system support to data driven. In such a background, Long and Shen (2015) has proposed the methodological framework Data Augmented Design (DAD). This paper addresses the latest progresses of DAD in aspects of academic research, planning and design applications and community development. I then pay more texts on DAD’s applications in two courses, Structural Urban Design and Big Data & Urban Planning, that are available for urban planning & design graduate students in Tsinghua University. The experiences gained in the education procedure have been summarized to share with the researchers and planners & designers in the field. Data Augmented; Structural Urban Design; Big Data 龙瀛 Long Ying

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112015
Research Output

数据增强设计

龙瀛和沈尧

Source document (2015)

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