创建城市模型

城市模型是管理项目和规划的基础。 项目是短期规划活动,例如审查建筑物许可提案,而规划是涉及修改分区和土地利用的长期活动。 每个项目或规划都与某个城市、城镇或地区内的一个研究区域相关。 在规划或项目中,可以设计各种方案以建模提议的更改。 由此可以探索不同的选项并评估其对研究区域的潜在影响。

在本模块中,您将专门为旧金山市创建一个城市模型。 由此进行放大并为所需研究区域(您希望重新开发的宗地)创建规划。

创建城市模型

创建城市模型时,您有两个选项可供选择。 第一个选项是使用提供 3D 建筑物和树木以及预定义分区、土地利用、建筑物类型和空间利用类型的模板。 第二个选项是创建一个空白模型,然后通过添加您自己的数据对其进行自定义。

您将使用第一个选项来创建新的城市模型。 提供的模板简化了添加以及配置分区和开发数据的过程,以便您能够快速入门。

  1. 打开 ArcGIS Urban。 请使用您获得许可的 ArcGIS 组织账户登录。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Urban 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户,请参阅软件访问权限选项

  2. 对于创建新模型,单击创建

    “创建”按钮用于创建新模型

    注:
    ArcGIS Urban 最适合于 Google Chrome。 了解有关受支持的浏览器的详细信息。

  3. 对于选择模型位置,键入 Mission Bay, San Francisco, California,然后按钮 Enter 键。

    模型位置的地图

    Mission Bay Area 上方随即出现一个透明的蓝色方框。 该范围可作为视觉指南,以帮助您确定城市模型将覆盖的区域。 如果需要,您稍后仍然可以在此边界之外添加其他元素。 目前,请保持范围不变。

  4. 对于选择底图和坐标系,确保选择浅灰色画布

    浅灰色画布底图

    底图的选择取决于您的具体需求和首选项。 对于城市模型的高级配置,您可以选择组织自己的底图之一,以使您的模型与类似投影中的数据对齐。 通过执行此操作,可以确保模型与现有数据精确对齐,以便在整个分析过程中保持一致。 但是,如果您使用自己的底图,则还需要提供 3D 建筑物和树木的数据。

    默认浅灰色画布底图使用 WGS 1984 Web Mercator Major Auxiliary Sphere - 3857 坐标系,为您的城市模型提供了可靠的基础,并允许您在模型的指定位置使用即用型 3D 建筑物和树木。

  5. 对于模板,选择 USA Default 模板。

    已选择 USA Default 模板

    USA Default 模板包含预定义的分区、土地利用、建筑物类型、空间利用类型、指标以及 3D 建筑物和树木。 该模板中的每种类型均提供示例参数,可以根据当地的条例和规则对这些参数进行自定义,例如有关建筑物高度、覆盖范围和密度的限制。 虽然预定义参数基于美国规划数据,但是可以通过配置参数以满足当地规范,从而将该模板用于全球任何位置。

  6. 宗地分区边界留空。

    虽然建议执行此操作,但是创建城市模型无需宗地和分区边界。 如果需要,可以稍后将其添加至模型。 由于本教程将重点关注特定宗地,因此您将学习如何手动绘制您希望重新开发的地块的宗地边界。

  7. 单击创建城市模型

    “创建城市模型”按钮

    建立城市模型和相关数据库可能需要一些时间。 该数据库包含各种图层和表格,用于组织创建的内容以及添加至城市模型的数据。 有关详细信息,请参阅数据模型

查看模型设置和指标

完成建立城市模型后,随即出现城市模型概览页面。 此页面是管理城市模型及其内容(包括项目、规划、指标和设置)的中心枢纽。 首先,您需要熟悉该模型的各个元素。 了解此页面的布局和功能将帮助您高效地管理和分析您的城市模型。

  1. 概览页面上,探索以下元素。

    城市概览页面用户界面

    UI 项目

    描述

    1:导航面板

    展开以访问起始页,将视图从逻辑示意图视图更改为真实视图,启用地下可视化并访问资源。

    2:项目

    通过草绘新建筑物或者上传 BIM 文件来添加项目,然后使用诸如阴影投射和视线分析等工具分析其对周围区域的影响。

    3:规划

    添加规划来比较不同的分区或土地利用方案,以了解如何随着时间的推移来开发土地区域。

    4:指标

    向城市概览页面添加图层,例如人口密度、海平面上升、能源消耗或经济活动。

    5:设置

    管理城市模型的数据、常规信息、计算方法、可见性和权限等方面。

  2. 在右上角的功能区上,打开设置并熟悉配置选项。

    坐标系设置为 WGS 1984 Web Mercator Major Auxiliary Sphere。 模型的坐标系由底图的坐标系决定。 由于您已选择默认浅灰色画布底图,因此您的模型将使用其坐标系。

    虽然许多城市模型都是使用 Web Mercator 构建的,但城市通常拥有一个更适合其位置的指定坐标系统用于规划和管理。 要为您的城市模型选择其他坐标系,您必须选择使用该坐标系创建的底图。

  3. 向下滚动,直到看到逻辑示意图可视化真实可视化部分为止。

    USA Default 模板自动随附此可视化数据。 城市模型在逻辑示意图可视化部分中自动包含来自全球 OpenStreetMap 底图的现有建筑物和树木。 因此,您可以在 3D 模式下可视化您的城市、城镇或地区,而无需提供自己的数据。 无论您使用 USA Default 模板,还是创建空白模型,您都可以随时在此处添加可视化图层。

    “逻辑示意图可视化”设置

    除了逻辑示意图图层之外,您也可以使用真实可视化部分为场景启用影像和其他真实细节。 可以启用导航面板中提供的影像底图,以便您和您的受众在查看 3D 方案时熟悉可识别的位置。 此外,您也可以合并自己的 3D 现实网格数据并添加自定义高程图层以进一步增强可视化。

    现实可视化设置

  4. 滚动至设置页面的底部,查看用于管理城市模型的其他设置。

    可以在管理常规设置中了解有关这些设置以及上述设置的详细信息。

  5. 在功能区上,单击记录系统

    “记录系统”按钮

    可以在城市模型记录系统中添加和管理数据,其中包括宗地和分区边界,以及分区、土地利用、空间利用和其他类型。 此数据通常代表官方规则,以便您在进行更改时拥有一个进行比较的基准。

    当向城市模型添加新规划时,系统将自动为您创建特定于规划研究区域的相关信息的副本。 由此可确保您拥有与您的计划相关的专用版本数据。 在此规划内,您可以编辑边界和类型信息,而不会影响城市模型的记录系统。 在规划内进行的任何更改将仅影响该特定规划,不会改变城市模型中的原始数据。 同样,对城市模型记录系统进行的任何修改都不会影响规划中的数据。 两者保持独立,允许进行独立编辑和管理,同时保持整体城市模型的完整性。

  6. 记录系统下,选择分区类型。 请注意,由于您已选择 USA Default 模板,因此其中包含 5 种分区类型。

    ArcGIS Urban 中,分区类型是指分区条例限制的特定组合,例如建筑物高度、宗地覆盖范围和容积率 (FAR)。 分区类型本身不是分区边界;相反,它们与您定义或上传的分区边界相关联。

  7. 对于 SFR 分区类型,单击配置按钮。

    记录系统中包含的分区类型

    分区类型:SFR 窗口的外观参数选项卡上,您可以根据您所在社区的规则以及您希望构建的模型的参数来调整每个字段。 Mission Bay 开发项目不会侧重于单户住宅,因此您将保持此设置不变。

  8. 单击确定以关闭分区类型:SFR 窗口。
  9. 单击添加按钮。

    “添加”按钮

    您可以通过多种方式添加自己的数据。 当添加其他类型时,此体验将保持一致。

  10. 在功能区上,单击记录系统并探索适用于叠加、土地利用、空间利用和建筑物类型的其他类型的规划信息。

在城市模型中自定义分区

接下来,您将调整城市模型记录系统内的分区类型参数。 所使用的参数(包括建筑物高度、住宅单元密度和容积率 (FAR))将大致遵循旧金山规划条例。 由此可根据您所在地区的具体规则和指导方针来模拟不同的设计方案。 在本教程中,您将主要侧重于处理规划内的分区规划类型。

  1. 在功能区上,单击记录系统,然后选择分区类型
  2. 从预先填充的分区类型列表中,单击 MXD-65 分区类型的“配置”按钮。

    MXD-65 的“配置”按钮

    随即出现分区类型:MXD-65 窗口。

  3. 外观选项卡上,更新以下信息:
    • 对于标注,键入 MB-RA
    • 对于名称,键入 Mission Bay Redevelopment Area
    • 对于自定义 ID,键入 MB-RA

    MB-RA 分区类型信息

  4. 单击参数选项卡并更新以下信息:
    • 对于高度,键入 65ft19.8 m
    • 对于居住单元密度,键入 140/acres345.95/ha

    “高度”和“居住单元密度”参数

  5. 单击确定

    现在,您已更新混合用途分区的默认分区类型,以具体表示旧金山的假设分区信息。

  6. 单击返回到概览按钮以返回到概览页面。

您已根据拟建开发项目的规范修改了城市模型中的混合用途分区类型。 这是在建立分区规划时使用分区类型的基础,并允许您根据已提供的代表当前分区规则的分区信息开始评估潜在的开发可能性。


配置分区规划

现在,需要将分区规划整合到您的城市模型中。 您将定义需要新住房的宗地,并使用在第一部分中建立的分区类型,根据已提供的参数生成建筑群。 由此可根据现有分区规则来评估可以建造的建筑物高度和住宅单元数量。

创建规划

ArcGIS Urban 中,可以创建分区规划和土地利用规划。 您将逐步完成创建规划并将其类型指定为分区规划。

  1. 概览页面的功能区上,单击添加按钮并选择规划

    “规划”按钮用于向模型添加新规划

  2. 创建规划窗口中,对于名称,键入 Mission Bay Redevelopment Plan
  3. 地址下,键入 Mission Bay, San Francisco, CA
  4. 对于规划类型,选择分区规划

    接下来,您将通过在地图上绘制研究区域来定义分区规划的研究区域。 系统还提供了导入研究区域选项。 此选项允许您从 ArcGIS Online 添加表示官方规划边界的图层。 在本教程中,您将使用该选项手动绘制边界。

  5. 在地图上,单击以在马里波萨街和伊利诺伊街的拐角处添加一个点。

    在马里波萨街和伊利诺伊街的拐角处添加一个点

  6. 继续添加点以使用以下边界定义研究区域。 双击以完成该距离。
    • 马里波萨街作为南部边界
    • 海岸线作为东部边界
    • 运河作为北部边界
    • 国王街作为西部边界

    在地图上绘制的规划边界

  7. 单击创建规划

    “创建规划”按钮

    当规划编辑器打开后,您将在功能区上看到两个方案:现有条件方案 1。 当对方案 1 进行编辑时,现有条件方案将继续显示当前条件。 由此可对提议的变更与当前地面情况进行比较。

定义并开始重新开发宗地

在新的分区规划中,您可以开始方案建模:根据研究区域的底层分区来模拟和分析合理的开发。

由于您未向城市模型添加任何宗地边界,因此您需要手动绘制希望重新开发的宗地。 该宗地位于 385 Channel St, San Francisco, CA, 94158,毗邻 Mission Bay Blvd N 拐角处一栋 16 层共管公寓,介于 Channel St 和 Long Bridge St 之间。

  1. 在功能区上,单击开发选项卡并选择编辑宗地

    “开发”选项卡和“编辑宗地”按钮

    您希望开发的宗地位于 385 Channel St, San Francisco, CA 94158,位于规划区域的西北角,靠近环形交叉路口。

  2. 编辑宗地工具栏上,单击添加按钮。

    “添加宗地”按钮

  3. 在 Channel St 与 Long Bridge St. 之间 Mission Bay Blvd N 拐角处的地块周围绘制一条边界,类似于以下所示的边界。

    在 385 Channel St. 绘制的示例宗地

  4. 双击以完成边界,然后单击确定完成以关闭编辑宗地工具栏。

    定义宗地后,即可向其添加建筑物。

  5. 如有必要,请单击以选择该宗地。

    选择该宗地后,它将以亮蓝色高亮显示。

  6. 开发侧面板中,单击修改,然后选择应用建筑物类型

    “应用建筑物类型”按钮

    随即显示具有指定空间利用类型的建筑物类型列表。 将使用来自 USA Default 模板的信息预先填充此列表。

  7. 选择 Mid-Rise Residential w/ Retail

    Mid-Rise Residential w/ Retail 建筑物类型

    将在所选宗地上生成具有零售建筑物类型的默认中层住宅。 将根据宗地大小以及与建筑物类型相关联的建筑条例默认值生成建筑物。

  8. 在导航工具栏上,单击倾斜视图按钮以查看建筑物。

    将在该宗地上生成默认建筑物。

    注:

    您也可以使用鼠标右键来倾斜和调整视图。

  9. 开发侧面板中,对于所选宗地上的规划开发,单击蓝色的建筑物类型的名称。

    对于“所选宗地上的规划开发”,选择 Mid-Rise Residential w/ Retail

    随即出现建筑物类型:Mid-Rise Residential w/Retail 窗口。 其中显示了用于对 Mid-Rise Residential w/Retail 建筑物类型进行分类的默认规范。 由于您已选择 USA Default 模板,因此已预先填充此信息。

    ArcGIS Urban 中的建筑物类型和空间利用类型协同工作,可提供对开发方案的全面了解。 它们根据诸如楼层高度和空间利用等特征对建筑物进行分类,从而进一步对建筑物内的功能和活动进行分类。 这些分类有助于计算诸如 CO2 排放量和创造就业机会等指标,这些指标显示在方案仪表盘上。

    可以使用窗口底部的创建副本按钮来创建此建筑物类型的副本。 通过创建副本,可以在不影响原始建筑物类型的情况下更改建筑物类型,从而试验并比较不同的设计选项。 此功能可帮助您可视化和分析修改对建筑物类型的 3D 模型的影响。

  10. 单击确定关闭此窗口。

    状态栏显示了建筑物当前的空间利用情况。 根据默认设置,已创建该建筑物类型,其中包括 23.5% 的停车场空间,70.5% 的多户住宅空间,以及 5.8% 的零售空间。

  11. 对于所选宗地的空间使用,单击其中一种空间利用类型,然后单击更多详细信息

    “更多详细信息”按钮可查看有关空间利用类型的信息

  12. 空间利用类型窗口中,单击指标参数以查看基于 USA Default 模板中的值计算的默认度量的类型。

    “指标参数”选项卡

    当建模分区变化的影响时,方案仪表盘将使用这些指标参数。 有关详细信息,请参阅使用空间利用类型

  13. 单击确定

    在对宗地进行更改之前,您需要为模型选择其他视图和图层。

  14. 打开导航面板。 单击 UndergroundWarning labels 以在模型中进行显示。

    Underground 和 Warning labels 图层

    现在,您可以看到此建筑物类型包含的 4 层地下停车场。 在继续开发该宗地时,您需要牢记这一点。

    建筑物地下停车场的视图

  15. 开发面板中向下滚动,直到看到建筑条例部分为止。

    此建筑物共 13 层,占地约 20%,拥有约 271 个居住单元。 您的建筑物指标可能会根据您绘制的宗地的大小而有所不同。 建筑物高度和单元数量与邻近建筑物非常相似,并与城市希望看到的大小和单元数量相一致。

    要评估分区对拟建建筑物的影响,您需要向宗地添加分区规则。 然后,您可以评估当前分区是否允许具有类似特征的建筑物。

  16. 在功能区中,单击分区

    “分区”按钮

  17. 分区工具栏上,单击添加分区或叠加边界按钮。

    “添加分区叠加”按钮

  18. 在地图上,使用规划区域的边绘制一条边界,以 Nelson Rising Ln 为南部边界,以 4th street 为东部边界。

    草绘分区区域

  19. 边界完成后,双击即可完成绘制。

    默认情况下,新区域将指定为 SFR(单户型住宅)。

  20. 添加新分区边界工具栏上,单击 SFR 并从分区类型下拉菜单中选择 MB-RA,然后单击确定

    “分区类型”设置为 MB-RA

  21. 单击发展选项卡。

    建筑物显示了警告符号

    建筑物上方将显示警告符号,指示该建筑物不符合底层分区规则。 该警告表明,此建筑群不符合现行规则。

  22. 单击建筑物上方的警告标志。

    警告信息显示了有关建筑物不合规情况的详细信息,并选择了宗地以便您进行修改。

  23. 开发侧面板中,单击修改,然后选择重新应用当前建筑物类型

    重新应用建筑物以匹配提议的分区

    将重新绘制建筑物以符合当前规则。

    警告标注随即消失,但方案仪表盘显示仅生成 113 个单元,并且建筑物本身比邻近建筑物小得多。 这表明,要建造一座与邻近建筑物高度相似的建筑物,必须调整分区规则以允许增加高度限额。

    建筑物中的居住单元

    您已定义用于重新开发的宗地,并使用预定义的建筑物类型生成了混合用途建筑群。 然后,您定义了宗地的分区,以评估建筑物类型及其相关指标如何根据当前分区而变化。 由于您希望允许的开发类型不符合当前分区,因此您需要创建一个新的分区提案。

创建分区提案

现有混合用途分区不允许您希望构建的开发类型。 要了解其他可能性,您需要应用一个松散地基于 Mission Bay High Density Residential Use District 的拟议重新分区。 虽然将 Mission Bay 地区指定为一个区域,即 Mission Bay Redevelopment Area (MBR),但仍会应用使用分区以高效管理该地区内的开发。 在本部分中,您将采用类似方法,考虑将高密度住宅分区应用于特定宗地的潜在影响。

  1. 在功能区上,单击配置方案

    “配置方案”按钮

    方案窗口随即显示。

  2. 方案窗口中,单击添加方案

    “添加方案”按钮

  3. 输入以下参数,然后单击确定
    • 对于方案名称,输入 Scenario 2
    • 对于基于,键入 Scenario 1

    添加设计方案

  4. 单击确定以关闭方案窗口。 在功能区上,确保 Scenario 2 处于活动状态。

    首先,您将使用草图工具以绘制您希望开发的建筑物类型。

  5. 在功能区上,单击开发按钮。
  6. 在地图上,单击宗地以将其选中,然后在开发面板中,单击编辑空间选项卡。
  7. 在地图上,单击一楼零售空间。 在开发面板中,将楼层高度由 15 ft (4.57 m) 增大为 20 ft (6.1 m)

    建筑物首层高度设置为 6.1 m

    通过在地图上选择楼层,可以一次编辑一个楼层。 为了确保您选择了正确的楼层,请选中开发面板的所选空间部分。 随即列出楼层编号

    提示:

    有关草绘建筑物的详细信息,请观看草绘新建筑物视频教程。

    接下来,您需要增加 5 层住宅楼层的高度。

  8. 单击二楼以将其选中。 在编辑空间工具栏上,单击 4 次移除,由此该建筑物仅剩下两层,一层为零售楼层,一层为住宅楼层。

    “移除”按钮用于移除 4 层住宅楼层

  9. 选择剩余的住宅楼层并将其高度由 10 ft (3.048 m) 更改为 12 ft (3.658 m)

    现在,您将复制此楼层以添加具有新高度的住宅楼层。

  10. 编辑空间工具栏上,单击 5 次复制楼层

    “复制”按钮

    现在,该建筑物拥有地上七层,其中一层为零售楼层,六层为住宅楼层。

    七层的建筑物

    拥有所需正确高度的楼层数量后,您需要编辑建筑物以覆盖更多宗地。 通过选择底层并使用变换工具,可以调整整栋建筑物的大小。

  11. 选择底层。 在编辑空间工具栏上,确保选择变换工具,然后拖动橙色拐角以将建筑物拉伸至宗地的边缘。

    橙色拐角已拉伸至宗地的边缘

  12. 选择顶层并使用变换工具将其调整为较小的正方形。
  13. 将较小的楼层复制四次,以创建一个具有 5 层的塔楼。

    带有住宅塔楼的新建筑物

  14. 编辑空间工具栏上,单击完成

    建筑物上方将再次显示警告标志。 在右侧面板上,请注意建筑物高度超过当前在分区中指定的 65 英尺或 19.8 米的高度限制。 您将提议允许更高建筑物高度的分区更改。

  15. 单击分区选项卡,然后单击分区和叠加类型按钮。

    分区和叠加类型

    “分区类型”选项卡随即打开。 其中列出了方案中的所有当前分区类型。

  16. 单击添加

    “添加分区”按钮

    随即显示新建分区类型窗口。 在此窗口中,您可以手动输入要应用于宗地的新分区类型的参数。

  17. 外观选项卡上,输入以下信息:
    • 对于标注,键入 MB-R-3
    • 对于名称,键入 Mission Bay High Density Residential Use District
    • 对于颜色,键入 #fcd578

    新的分区类型外观参数

  18. 保留填充的默认设置实心以及轮廓的默认设置
  19. 单击参数选项卡,然后输入以下信息:
    • 对于高度,键入 165ft50.3m
    • 对于 FAR,键入 6
    • 对于覆盖范围,键入 90
    • 对于居住单元密度,键入 150/acres370.66/ha

    新分区类型参数

  20. 单击确定

    随即将新分区类型添加至分区类型列表。

  21. 单击地图上的分区,然后单击分区弹出窗口中的修改

    “修改”按钮

  22. 从下拉菜单中选择 MB-R-3 Mission Bay High Density Residential Use District,然后单击确定

    选择 MB-R-3 Mission Bay High Density Residential Use District 以将宗地的分区更改为新提议分区类型

    该分区随即更新为提议的 Mission Bay High Density Residential Use District。

  23. 在功能区上,单击开发选项卡以查看方案仪表盘。 单击建筑物以将其选中。

    更新后的分区规则与所需建筑物高度相一致,并由此增加了单元数量。 请注意这些变化并考虑进一步改进的可能性以优化建筑物高度和单元数量。

    您已提议更新该宗地上的分区规则,以评估如何适应更密集的开发。 右侧面板上显示的建筑条例详细信息显示了建筑物设计如何与新实施的分区类型保持一致。 这些细节提供了宝贵的信息,您可以在与开发商和建筑师等利益相关者合作时使用这些信息来微调设计,并确保其与所需的住宅单元数量和其他关键区别紧密一致。

在本教程中,您了解了开始使用 ArcGIS Urban 的基本步骤。 您学习了如何创建城市模型和添加分区规划。 在分区规划中,您配置了两种方案以比较现行条例下新住房的潜在开发,并探索通过分区更改实现更高密度的可能性。

有关使用 ArcGIS Urban 的更多资源,请参阅教程库