城市空间重构:人工智能背景下的规划机遇

作  者:
龙瀛 

作者简介:
龙瀛(通讯作者)(1980- ),男,清华大学建筑学院长聘教授,中国城市规划学会城市规划新技术应用专业委员会副主任委员,清华大学建筑学院;赵慧敏(1997- ),女,清华大学建筑学院博士研究生,北京工业大学建筑与城市规划学院讲师,清华大学建筑学院,北京工业大学建筑与城市规划学院。

原文出处:
城市规划

内容提要:

以深度学习、大语言模型为代表的新一代人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术正以前所未有的深度与广度渗透于城市系统中,成为继工业革命、信息革命之后驱动城市空间重构的核心动力。本文旨在厘清AI驱动下城市空间重构的现有研究进展。通过对相关文献的梳理与归纳,本文构建了一个包含物理空间数字化升级、社会空间流动性重塑与数字空间交互渗透3个维度的整合性分析框架,并在此框架下,系统总结了空间重构在产业、商业、居住等领域的具体表征。在此基础上,进一步评述了面向这一变革的智能测度方法、内在机理认知及规划应对策略。结果表明,多源大数据和AI技术为空间重构的精准测度提供了方法创新;空间重构的内在机理表现为复杂的时空演变、多维度的影响因素和正负交织的外部效应。本文认为,AI在为城市规划带来巨大机遇的同时,也伴随着数字鸿沟、算法偏见等挑战。因此,未来的城市规划亟需在理论、方法与实践层面进行系统性响应,以引导城市空间向更高效、公平和可持续的方向发展。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2026 年 01 期

字号:

  城市空间作为经济、社会、文化等要素的物质投影,其结构的演化与重构是城市地理学与城市规划领域的核心议题。尤其在产业技术革新、政治经济格局变动等转型时期,各类要素的剧烈转变会深刻地驱动城市空间的动态演进[1-3]。对这一过程的研究由来已久,最早可追溯到19世纪。二战后全球经济格局的转变使学者们愈发关注城市空间的动态转变。既有研究从不同层面揭示了其演化规律:在区域层面,有学者将空间结构与经济发展阶段相联系,提出了从集聚到扩散的阶段性模式[4];在城市层面,研究者则归纳出由规模门槛、区位择优等深层机制驱动的单核演化、多核演化与核心—边缘演化等基本模式[5]。总体而言,这一时代背景下,城市空间重构不仅体现为城市要素、功能分区等显性的物理结构变化,也包含了产业布局与社会阶层分布等隐性的社会经济结构重组[6]。

  进入20世纪下半叶,以信息技术为核心的第三次工业革命,为城市空间的演变注入了新的、更为深刻的驱动力。自70年代起,学者们开始探讨信息通信技术(Information and Communication Technology,ICT)引发的空间重构现象。Nilles(1976)提出“远程通勤”概念来描述使用计算机和ICT技术的基于家庭和邻里的工作[7];而后,有学者从大都市尺度分析高新技术产业的空间分布[8],预测信息将使经济活动与人口的空间分散化,可能出现“地理死亡”(Death of Geography)[9];国内相关研究出现于1999年后,主要关注信息密集服务业带来的城市功能区置换[10],信息时代城市用地由圈层向网络化的演进、居住从邻里向复合功能社区的演变[11],以及城市功能分区的弱化与地域空间单元的兼容化[12-14]。

  当前,全球正步入以新一代AI为核心驱动力的第四次工业革命[15]。随着AI,特别是大型语言模型(Large Language Model,LLM)等前沿技术的加速渗透,我们正从ICT影响下的“数字城市”时代迈向AI驱动的“智慧城市”新纪元。AI不再仅仅是分析城市的辅助工具,更成为重构城市空间结构、功能组织和社会关系的核心驱动力[16]。这种重构超越了单一维度的变化,呈现出物理空间、社会空间与数字空间三者深度融合、相互作用的复杂图景。理解这些新兴现象,揭示其背后的测度方法与作用机理,并制定前瞻性的规划应对策略,是当代城市规划面临的关键议题。

  基于此,本文旨在系统梳理新一代AI驱动下城市空间重构的理论内涵与现实表现,归纳其测度方法与作用机理,并总结现有的规划设计应对策略,最终提出一个整合性的分析框架与未来研究展望。本文期望能为学界理解AI时代的城市空间转型提供理论参考,也为规划实践者抓住技术机遇、应对未来挑战提供有益启示。

  1 AI驱动的城市空间重构的内涵与特征

  1.1 核心内涵

  在新一代AI背景下,城市空间重构的本质是AI技术作为关键生产要素,深度融入城市物质、社会、经济系统,引发空间资源配置逻辑、功能组织方式与价值承载体系的系统性变革。它不仅是物理形态的改变,更是功能、关系与感知的多维度重塑。本文将其核心内涵解构为3个相互关联的层面(图1)。其中,物理空间数字化升级是指城市基础设施、产业、居住、商业等实体空间在AI技术赋能下发生的结构革新与功能跃迁。这不仅包括传统空间的智能化改造,更体现在空间功能的根本性重组与价值重估。社会空间流动性重塑是指AI技术突破时空限制,引致人群活动规律、社会网络、就业模式乃至社会公平格局被重塑的现象。数字空间交互渗透是指以数据、算法和平台构建的数字(虚拟)空间,通过各类智能终端与交互界面,同城市物理空间和社会空间深度耦合、相互影响的现象。在AI时代,数字空间不再是物理空间的简单映射或补充,而是日益成为一个强大的中介层,主动调节甚至主导着物理与社会空间的互动[17]。

  

  图1 AI驱动下城市空间重构框架

  Fig.1 A framework for urban spatial restructuring driven by AI

  资料来源:作者自绘。

  1.2 主要表征

  1.2.1 物理空间数字化升级表征

  在AI技术的渗透下,城市物理空间的既有功能与结构正在经历一场深刻的嬗变。这一过程并非简单的功能替代,而是表现为衰退、转型与新生并存的复杂动态。在物理维度,AI驱动的重构表征为基础设施的智能化植入、传统功能空间的转型与重组,以及交通物流网络的增强与变革。

  AI基础设施空间植入及网络扩张:由5G基站、物联网传感器、边缘计算节点和云端数据中心构成的新型数字基础设施体系[18-19],正在成为与传统基础设施并行的城市新“骨架”。这些设施的物理布局(如数据中心的选址)和网络覆盖范围,正日益成为决定城市创新能力和产业竞争力的关键变量,深刻影响着未来城市空间发展的宏观走向。

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