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大数据在城市规划领域的应用思考
发布时间:2019-10-01
 


近几年,“大数据”成为城市规划最热的话题之一,很多相关研究人员开展了一系列基于大数据的城市研究,对城市规划产生了一定的影响。


大数据(BigData),或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。

大数据的5V特点(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)、Veracity(真实性)。

而城市规划中的大数据应用,则是利用采集、挖掘到的大数据或开放数据,对人与城市进行可视化分析,建立预测模型,为城市规划提供依据。茅明睿认为,大数据之所以如此迅速对城市规划产生影响,主要有两个因素:开放数据运动和互联网规划圈。

在开放数据运动下,大批商业化或非商业化组织的涌现,促进了数据的开放和共享,如新浪微博、大众点评、百度、开放街道地图、开放数据中国、城市数据派、TalkingData等。而由规划师、学者、高校师生等规划人组成的互联网规划圈,因为其极高的活跃度和极强的互动性,更是促进了城市规划中大数据的传播与应用。     


对于城市规划来说,可以从各种类型数据中寻求事物间的联系,从而在更为宏大的视角上,将更多领域的数据一并纳入城市问题中考虑,将城市放在更为完整的数字量化环境中分析。


1.规划的公众参与

大数据应用中最鼓舞人心的一点在于其可视化技术的发展,数据分析的可视化是大多数研究者所采用的手段,也诞生了众多的可视化工具,降低了技术门槛,使分析结果变得更加便于理解。


城市居民是城市的最终使用者与感受者,因此城市规划一直在提倡公众参与,而大数据时代的来临或将带来新的公众参与形势,


这种形势是两方面的:一方面从规划师角度来说,需要做的是借助大数据分析工具从多个方向实现规划方案的可视化图形表达。另一方面,需要专业知识来解读的方案如果能转化成非专业人士可理解的直观可视化图表,那城市居民就可以更快地理解城市规划的意图与实施影响、判断方案优劣,继而即时反馈——这将是另一类有价值的数据——而后二次分析形成对规划方案的公众评估。


大数据领先于传统分析的技术优势在于其无分巨细的充实数据量,能带来更多可定制的分析结果,同时与云计算的紧密相连使得网络交互平台成为可能,规划师与使用者的距离进一步拉近。此外,规划实施后的各类数据再次汇总即可形成反馈评估,通过对比可以很明确地发现与之前预测的差异,再与公众评估相结合,就会使得下一次的预测分析更为精确。


2.规划评价与规划指标

目前应用较为广泛与成熟的是基于地理信息系统的定量分析方法,依托软件的强大空间分析与信息能力,在规划分析与规划管理中应用广泛。但单一的GIS软件并不具备完善的方案模拟功能,因此,很多学者进一步研究GIS基础上的城市仿真模型,这些模型考虑了多种相关因子在城市发展中的作用,从长远来看研究发展空间更大。


在众多的城市规划仿真模型中,智能体模型自下而上的模拟特征十分吻合城市规划的需求,可将人或者其他城市要素作为智能体代入到模型中进行仿真,这些智能体在数据支撑下可以进行无限细分的单体规则制订,进而在模拟中产生出类似真实世界的运行演化。始于计算机人工智能研究的智能体模型有着良好的算法支持,也支持分布式运算,这使其可成为大数据的良好载体。


目前此类模型应用于实际规划分析的最大障碍在于数据的缺乏,真实城市环境中各类要素的行为交互十分复杂,只有基于足够的数据才能制订对应的运行规则。


以上设想如能实现,因地制宜也不再成为一句空洞的介绍词,可以考虑依据不同的环境要素如场地条件、城市气候、居民诉求、经济支撑等为不同的城市制定更为准确的控制指标。


3.城市规划与城市生态

近几十年来城市生态的持续恶化使得人们开始思考,怎样的规划才有利于城市生态环境的可持续性发展,也因此提出了一系列相关概念。生态城市的相关研究进展虽然普及了生态理念,也为城市发展指明了更好的方向,但在落实到城市规划中却缺乏更进一步的基础——数据支撑。


如果需要的指标都可搜集到,而彼此间的相互关系将不再依托目前的主观判断,以上的问题则可能将迎刃而解:在生态城市指标的制订中,如将节能减排作为最终目标,那么基于城市交通、居民行动、企业生产等排放源的大数据分析可以建立比现在更为精确的碳排放模型;更进一步可建立数据关联分析模型,道路密度、绿地率、建设用地开发强度、交通方式、城市风道等规划控制可与碳排放发生联系,进而为减排制订的目标可准确地反映到城市规划指导中;而生态城市所一直提倡的社会人文、经济发展等指标也可以通过相关关系来获取一个趋势判断,获得城市建设开发与社会经济发展之间的平衡。


4.城市规划与公众健康

近两年笼罩我国各大城市的雾霾屡屡发生,但从城市规划角度很难解释其成因。小数据时代,规划很难跨行业得到对自身有价值的医疗数据,而到了大数据时代,规划终于有获取城市居民健康数据的可能,进而能分析城市规划与居民健康之间的联系。


就大数据技术而言,生物医药比规划领域更早关注并已经开展了很多相关方面的尝试,随着数据类别的完善以及更多细节数据的保留,许多未曾被注意到的发病机制可能会被发现,病情诊断将会更加准确,甚至在发病之前就可依据病理特征对病人做出诊断。


当医疗大数据完成对过去多年积累数据的数字化转换与整合,再加上今后更细致与更具针对性的病例数据整理,就能为公众健康分析提供一个庞大又精细的数据库,而依托这个数据库,城市或许能规划得更有利于居民健康。当然,医疗大数据进入城市规划还需要其他类别数据的辅助,但城市规划与居民健康之间应能发掘出越来越多的联系。


对于大数据技术展现出来的潜力,从理论到实践还需要更多的研究。


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