上一篇说到时空场景的价值，2021年也许在这方面又会是一个「元年」。今年已过近半，这个早就写好的下篇才发出来，也是因为今年国内城市数字化转型以及未来城市概念逐渐升温，各种实践项目层出不穷，大有取代智慧城市之势，笔者也在实践中持续观察思考，在判断基本获得验证之后才敢发出来。
芝加哥学派经典的「场景」理论，是在物质空间之上叠加了社会、文化要素，拓展了实体空间的内涵。而我们现在智慧城市、未来城市领域常说的「场景」，则是在其上又叠加了一层数字空间，从而再次拓展了空间的价值与意义。而所有这些，都仍然要根植于实体空间，也永远需要实体空间的统筹工作。
01 被「连接」和「计算」改变的时空关系
ICT技术的基本能力是「 连接 」和「 计算 」，并通过「连接」改变了要素之间的关系，尤其是时空关系，这是所有信息化问题研究的基本命题。
时空关系是「社会空间」与「物质空间」之间连接的纽带，但在低速、低频场景中，简单的时空维度下，二者更多表现为静态的耦合关系。当信息空间叠加于物质空间、社会空间之上时，拓展了此二者的维度和连接方式的可能性，呈现了更丰富的时空特性，最基本的表现就是 对时空的压缩、解耦与重组 。
在技术发展的不同阶段，ICT技术连接的对象、连接的强度，以及消除信息不对称的能力是不同的。
互联网时代，解决的主要问题是对人的连接。从电报、电话、无线通讯1G-5G，人们已经几乎完全摆脱空间的束缚，实现人与人接近全息的信息交流，也诞生了BAT、谷歌和苹果。
物联网时代，解决的主要是对物的连接。低功耗、广覆盖、大连接数，实现了对从智能家居到基础设施，所有空间和设施运行状态的感知与控制。
而正在到来的「互联网下半场」，我们将要面对的，无疑是更丰富的连接场景、更多的产业机会。可以说，产业互联网时代，我们将重新发明所有的产业和商业模式，这一定程度上也是「新基建」的内涵。在连接「人-物」之后的下一步，会是人和物体与空间容器的连接，形成新的「时空场景」，然后通过时空算法去精确匹配各种资源供需关系。新零售的三要素「人-货-场」，其实就是这种「人-物-空间」关系在特定领域的映射。这种对时空资源供需关系的高效匹配也就是智慧城市的基本逻辑。而这些，才是互联网公司争抢智慧城市市场的根本目的，也是未来商业模式的核心。
02 CIM只是数字孪生么？
在信息频度和空间精度都较低的时代，空间，或者说地图上的空间计算可以满足连接人和物的需求，尤其是与固定空间高度耦合的物或者时空行为相对简单的人，传统的基于矢量拓扑关系GIS和BIM都是这种典型的低维时空数据平台。Wework，Airbnb等分时共享连接固定空间与功能需求的商业模式，也只是一种过渡形态。
随着海量的人和物在空间中高频、动态的行为可以被物联网采集，并通过时空计算来动态匹配供需，社会资源、尤其是最稀缺的空间资源实际上是大幅扩展了。 物质与能量及其时空信息，变成了大量可以描述和计算的时空流(Flow)，类似属性的流集结而成场（Field），交织而成为网（Network） ，在传统的道路（Path）、边界（Edge）、区域（District）、节点（Node）、地标（Landmark）这空间五要素之外，形成了一套新的描述时空属性的特征维度，也衍生出新的时空数据平台和城市计算引擎架构。这也决定了CIM城市信息模型平台并非GIS与BIM的简单叠加。
数字孪生，是来自工业的概念，更适合描述简单的CPS（信息物理系统）。而城市不是简单的信息物理系统，CIM也决不仅仅是实体空间要素的复制和同步。在物理空间的数字副本上叠加的信息和意义，尤其是与社会空间（或者说人）的关系，才应该是我们关注的核心，也是在2021年开始的新一轮全域数字孪生建设中应该着力辨析的，以避免又一轮精细化三维建模的无谓投入。在这个意义上， 元宇宙（MetaVerse） 的概念也许更加完整，估计会逐渐被大家接受。
即使把数字孪生降维到空间数字复现这一主题，目前所谓的CIM厂商们基于游戏引擎简单整合BIM和GIS数据的技术方向问题也是很严重的。虚幻引擎基本上已经是数字孪生城市领域的事实标准，大家的精力大都放在如何将传统业务能力适配UE4，实现快速和美观。大量的主流公司的核心技术是模型轻量化、快速建模工具和脚本、以及光照贴图烘焙经验上。然而，随着今年UE5的浮出水面，全局实时光照和虚拟几何体，一下子把海量三角面实时光线追踪渲染这事的硬件和技术门槛几乎将为0，原有二次开发厂商的主要技术壁垒不复存在。所以，今年的市场，在政府搞出的大量似是而非的CIM项目狂欢之后，市场也将迎来新一轮的洗牌，「建模」公司会快速触达天花板，城市高频时空数据底层技术方法会被更多关注。而真三维数字空间，会变成类似地图的基础服务，与各种应用解耦，成为真正的数字底座。
03 「空间-信息」人居环境各子系统的共性逻辑
人居环境科学的研究对象是城乡空间的复杂系统，其包含的各子系统有着各自不同的运行逻辑和规律，而实体空间特征是各子系统相互联系的基本纽带。
以往的规划设计方法往往只能描述和调整静态的空间关系，很难涉及各子系统的核心运行逻辑。我们越来越发现，无论是交通、能源、气象、环境、公共服务…… 用数据，及其承载的时空信息记录、建模、预测、推演、调整，是人居环境各子系统研究方法的共同演进方向 。这种方法同样和可以用来描述系统间的互相影响和干预，使人居环境变成一个真正紧密联系而且有共性方法论的大系统。
04 时空要素的解耦与重构
人居环境各子系统演进的一种趋势是，功能、设施、服务与固定的空间解耦，并通过「流、场、网」的连接，在时空维度上重新耦合，创造出无数新的商业模式。
共享单车、网约车、快递外卖等，都是典型的时空资源动态匹配场景，设施和服务的需求和供给都是动态变化的，需要的是高频动态的连接与计算能力。更进一步的，则是空间功能与实体空间解耦，并通过装配式建造、智能传感器等实现空间、功能与用户需求的动态匹配。
ICT技术带来的功能与实体空间的解耦和重构，改变了空间运行的基本逻辑。 在区域尺度，重构产业空间的组织逻辑，响应制造业和农业的无人化、C2M定制化的趋势，重新布局城乡产业分工；在城市层面，工作、生活与游憩在时空上融合，自动驾驶和新能源车辆改变城市的交通组织模式乃至基本结构；在街区层面，混合功能、分时复用的小型复合功能逐渐取代严格的单一功能分区；在社区层面，人们越来越基于共同工作和兴趣结合成社群，并更灵活地选择居住地，住宅内的低频低私密功能转化为共享化的准公共空间。
除了空间本身的变化外，人的时空行为、空间的状态、基础设施（设备）的运行，都可以在信息空间通过数据来动态描述并彼此关联。以我们研发了的「云视」群智能安防和能源系统为例，通过门禁单元机，以及户内机内置的各种传感器（二氧化碳、红外人感等）和智能算法可以采集并计算人的行为规律；通过户内机的温湿度、污染物、人感等传感器，可以描述空间的运行状态；通过无线智能阀门，可以调节户内暖气管道的流量。在住户长时间外出时，可以降低室内的供暖温度；通过预测住户回家时间，可以提前预热至舒适温度。综合人的行为和活动规律，以及室内的温湿度等状态，我们可以通过智能算法精确调节暖气系统的供给，实现舒适与节能的最佳组合。通过对传统垂直系统的数据关联与融合计算，人、空间与设备沟通无碍，空间价值与人的体验最终得以放大甚至倍增。
时空要素的解耦，并通过数字空间纽带重组的逻辑，给空间形态和功能带来的更多的可能性。 而对于城市规划、建筑设计、景观设计等人居空间营造领域，我们突然获得了更多更丰富的空间干预工具。未来城市的基底仍然离不开实体空间的形态构建，但更重要的是， 「实体-社会-数字」三重空间叠合以后，如何去设计、建构、干预，将是人居环境科学新的命题，甚至这还会在很大程度上会引导ICT技术的演进方向。
05 结语
2021年，在数字孪生城市领域突飞猛进的同时，实体空间的价值无疑也会重新被放大。自上而下的顶层设计导向的数字政府系统短期内很难有太多的突破和新意，而以社区新基建、尤其是老旧社区改造为代表的自下而上的时空场景塑造将成为新的热点。 碳中和、乡村振兴等复杂系统目标也会取代简单的提质增效闭环。 适合解决城市问题的「感知-孪生-计算」这一套共性数字技术支持能力也将成为所有希望参与智慧城市市场的技术公司的基本门槛。
随着越来越多的政府和厂商认识到空间场景建设的意义，类似Sidewalk Toronto和Wovencity的未来城市、未来社区建设会全面展开并引发更加深入的技术伦理讨论。人居环境科学与ICT技术，将会进入一个水乳交融的阶段。从这个意义上说，困扰于国土空间规划转变，正在高度内卷的规划设计学科，其出路只有 全面的数字化转型，全面统筹空间和信息技术，建立人居环境领域新的系统性方法 。城市都要数字化转型了，城市规划还要继续拒绝转型么？
