2025 高中城乡规划之三维城市建模课件.pptxVIP

一、课程背景：为何在高中阶段引入三维城市建模？演讲人

CONTENTS课程背景：为何在高中阶段引入三维城市建模？核心概念：什么是三维城市建模？技术基础：如何构建三维城市模型？实践应用：三维建模如何服务城乡规划？教学策略：如何设计高中三维建模课程？目录

2025高中城乡规划之三维城市建模课件

各位老师、同学们：

今天，我们共同开启“三维城市建模”这一主题的学习。作为城乡规划领域的前沿技术，三维城市建模不仅是数字技术与空间规划的深度融合，更是培养高中生空间思维、规划意识与创新能力的重要载体。接下来，我将从课程背景、核心概念、技术基础、实践应用及教学策略五个维度，系统展开讲解。

01课程背景：为何在高中阶段引入三维城市建模？

1城乡规划教育的时代需求随着新型城镇化与智慧城市建设的推进，城乡规划已从“二维蓝图”转向“三维模拟+动态推演”的新阶段。2023年《全国国土空间规划纲要（2021-2035年）》明确提出“构建全国统一、多规合一的国土空间基础信息平台”，其中三维城市模型是核心支撑。高中生作为未来城市的建设者，亟需掌握这一技术工具，以适应规划行业的数字化转型。

2新高考改革的实践导向《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》将“地理实践力”列为核心素养之一，要求学生“具备运用工具和方法分析、解决实际问题的能力”。三维城市建模恰好融合了地理空间认知、信息技术应用与规划方案设计，是落实“实践育人”的典型载体。我曾带领学生参与“社区微更新”项目，通过建模直观呈现改造前后的空间变化，学生反馈：“原来图纸上的线条，变成3D模型后，道路宽度、建筑高度的合理性一目了然！”

3学生核心素养的综合培养三维建模过程需要“观察-分析-设计-验证”的闭环思维：从实地调研获取数据（观察），到空间分析发现问题（分析），再到三维建模模拟方案（设计），最后通过模型推演验证可行性（验证）。这一过程能有效提升学生的空间想象力、跨学科整合能力（地理+信息技术+美术），以及社会责任感（如历史街区保护中对文化价值的思考）。

02核心概念：什么是三维城市建模？

1定义与内涵三维城市建模（3DCityModeling）是指通过数字化技术，将城市的地形、建筑、道路、植被等要素以三维空间坐标为基础，结合几何形态、纹理材质与属性信息，构建虚拟城市模型的过程。它不是简单的“3D效果图”，而是包含空间位置（X/Y/Z坐标）、物理属性（建筑高度、容积率）、社会属性（历史年代、功能用途）的“信息综合体”。

2与传统二维规划的区别传统二维规划依赖平面图、剖面图与效果图，存在三方面局限：

空间感知不足：二维图纸需通过想象还原三维形态，易导致“图纸好看、落地失真”；

动态推演缺失：无法模拟日照、通风、人流等动态要素对空间的影响；

公众参与受限：非专业人士难以通过二维图纸理解规划意图。

而三维模型通过“可视化+交互性”，能直观呈现规划方案的空间逻辑，例如：在老城区改造中，学生可通过模型对比“保留骑楼”与“拓宽道路”两种方案的空间效果，甚至模拟早晚高峰的人流密度，为决策提供依据。

3在城乡规划中的核心作用现状分析工具：通过高精度三维模型，量化分析城市空间问题（如建筑密度过高、公共空间不足）；方案设计平台：支持“试错-优化”循环，例如调整建筑高度后，可即时查看对周边日照的影响；成果展示媒介：为政府、公众提供“可漫游、可测量”的可视化成果，降低沟通成本。

03技术基础：如何构建三维城市模型？

1工具选择：从基础到进阶的软件体系考虑高中生的技术基础与教学可行性，推荐“基础工具+专业拓展”的软件组合：

基础建模工具：SketchUp（操作简单，适合快速搭建建筑轮廓）、Tinkercad（面向初学者的免费3D建模软件，支持参数化设计）；

地理信息融合工具：ArcGISPro（可将三维模型与GIS数据叠加，分析空间关联）、QGIS（开源GIS软件，适合演示地形与建筑的空间关系）；

进阶渲染与交互工具：Blender（开源3D渲染软件，可添加材质、光影效果）、Unity（游戏引擎，支持模型的交互漫游，如“虚拟城市漫步”）。

我曾指导学生用SketchUp完成校园三维建模：从测量教学楼长宽高（基础数据），到用“推/拉工具”生成体块，再导入GoogleEarth的卫星影像作为底图定位，最终成果不仅用于“校园规划”课题，还成为新生入学的导览工具，学生的成就感远超预期。

2数据获取：从实地调研到数字采集三维建模的质量取决于数据的准确性，核心数据包括：

地形数据：DEM（数字高程模型）可通过地理信息公共服务平台（如“天地图”）获取，或用无人机航拍后通过Pix4D生成；

建筑数据：建筑轮廓矢量数据（可从规划局公开数据获取）、高度数据（实地测量或通过卫星遥感反演）、纹理数据（实地拍摄建筑立