摘要：大数据具有的多源、人本、时空等属性特征与城市规划决策的本质属性具有紧密的耦合性，为城市规划决策提供数据基础和技术支撑，推动着城市规划精准化以及城市治理高效化发展。通过对大数据作用于城市规划的相关文献梳理，大数据推动了城市规划在4个方面发生明显转型：从“小样本静态”向“多源时空”数据转变；从“单一空间尺度”向“全域空间尺度”转变；从“物质空间”向“以人为本”转变；从“人工化”向“智能化”转变；在此基础上，本文主要从居民时空行为分析、城市交通路网布局优化、城市功能区划分、区域联系和城市等级分析、城市生态环境治理以及城市边界划定等方面梳理城市规划领域中的大数据应用进展。
关键词：大数据；城市规划；应用研究；展望
一、前言
我国在较短的时间内经历了西方发达国家在较长的历史时期内发生的城镇化历程，产生正负两种效应：从正面效应来看，人口、产业、金融资本、技术信息等资源高度集中于城市区域，所形成强大的集聚规模，推动着城市和整个区域的社会经济快速发展。从负面效应分析，这种“多阶段共存”和“时空压缩”的特点，使得当今中国城市问题显得尖锐且复杂，大量城市问题被浓缩在一起，如城市快速扩张、用地结构混乱、社会空间割裂、生态系统退化、能源消耗增加、交通拥堵、空气污染、热岛效应等问题已经对城市可持续发展和城市居民正常生产生活造成巨大威胁。在此背景下，2014年国务院颁布《国家新型化规划（2014-2020）》，作为指导全国城镇化发展的宏观性、战略性、基础性的规划文件，系统地给出了“以人为核心”的新型城镇化发展模式，由此城镇发展由过去重视“量”的增长向关注“质”的改善转变，而大数据技术发展正为这种转型与革新带来新切入点。与传统数据相比，大数据具有海量的数据规模、多源的数据类型、动态的时空属性、价值密度低和处理速度快等优势特点[1]，并正逐步运用于地理学、生物学、社会学等诸多学科领域[2]。大数据具有的多源、人本、时空属性等特征与城市规划决策的本质属性具有紧密的耦合性，使得其对城市规划的影响更为显著，采用大数据思维、方法和技术手段，可以精确、定量、精细化分析和研究城市问题，保障规划方案更加科学，城市基础设施、公共服务设施的布局更加合理高效[3]。在数据获取方式、时空尺度以及核心价值等方面，对于城市规划发展和转型具有十分重要的影响。本研究在对大数据时代下城市规划响应特征分析进行分析的基础上，探讨大数据在城市规划中的典型应用，并对大数据在城市规划应用中的发展方向进行了展望，以期为当前城市规划的编制和决策提供有益借鉴。
二、大数据时代下的城市规划响应特征
分析信息技术的发展促使城市空间更加流动、土地利用更加多元、个体行为选择影响加大[4]，城市规划应该体现这些变化以及解决变化带来的城市问题。大数据对城市规划行业的影响是巨大的：一方面对传统城市规划理念和方法产生巨大冲击，强化规划对城市发展的管控力和决策力[5]，为现有城市规划转型提供了新的方向和技术手段；另一方面，对于重构和丰富城市规划学科理论、指导城市规划建设与管理实践都具有重要意义。这就要求我们采用大数据思维、方法和技术手段来观察和研究城市问题，进而制定出科学且有效的城市规划方案。
2.1规划数据：从小样本静态向多源时空数据转变传统城市规划工作涉及到包括地形图、影像图、交通路网、人口、用地、经济专项数据等类型众多的小样本数据，数据的获取方式依赖于统计年鉴、调查问卷、研究文献、深入访谈等，时间尺度也多以“年”甚至“十年”为单位，实时更新效果较差，这种传统数据的“小样本量”和“滞后性”导致了一系列严重问题，且这些问题贯穿于城市规划的全过程：规划编制阶段难以全面掌握城市发展现状，规划实施阶段难以与城市发展状况相符合，规划监管和评估阶段难以精准诊断建设过程中遇到的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，大数据可以通过利用遥感、测绘、传感器、互联网等技术手段来实现数据的大批量和精准化抓取[6]，所获数据内容呈现大样本量、实时动态、微观详细等特征，且这种基于网络、手机、公交刷卡、传感器等机器手段获取的城市规划大数据，可以在时空维度上实现对研究区域的社会、经济活动的全面分析，为城市规划提供基本依据。如传统公交路网布局中，需要投入大量人力物力进行OD数据搜集，而基于海量公交刷卡数据可以清楚直观地将城市职住分离情况展现给城市管理者和规划者，进而增强路网布局的合理性。
2.2规划尺度：从单一空间尺度向全域空间尺度转变空间单元选择是影响城市要素研究以及进行合理的资源空间配置的重要因素，不同空间尺度下的地理目标或现象会呈现不同的模式和结构,形成空间的多尺度表达。因此，在多大空间范围和空间分辨率上进行要素和问题的研究是在城市规划中必须回答的问题。由于许多自然现象（如资源分布、生态景观）和社会经济现象（如产业布局、经济发展）具有复杂性、非线性、空间异质性和不确定性等特性，在对这些现象和规律进行研究、观察时往往需要采用多尺度、跨尺度的方法[7]。大数据的产生、提取方式以及应用提供了城市要素在不同空间尺度下的量化研究基础，促进城市研究由单一空间尺度向全域空间尺度转变，由静态空间走向动态空间。在大数据技术支持下，城市规划空间范围不仅局限于一区一市，空间外延能力增强，最终形成“建筑——街道（社区）——乡镇——市县——区域——全国”的全域空间，这种尺度推进使规划空间成果不仅可以在多尺度环境下适当地进行表达，还可以在更高的精度和粒度维度揭示城市发展轨迹和微观个体行为背后的规律。可见，在城市规划领域，从宏观的城镇体系到微观的街道空间，大数据技术都可提供丰富的数据来源和高效的分析途径。具体而言，全国和区域层面，可以利用“百度人口迁徙”大数据、对地观测数据进行人口迁徙状况和城镇化发展质量的动态分析；市县层面，移动通信数据、公交刷卡数据、社交网络数据等分析与应用，可以揭示城市人口活动范围、交通流量状况[8]，如利用兴趣点（Point of Internet,POI）数据可以清晰地展示出城市产业空间格局；社区和街道层面，居住环境感知大数据、建筑与生活能耗大数据、室内定位及居民行为大数据、精细化网格管理大数据等数据类型的分析与应用，可以揭示居民在社区乃至居室的行为模式，从而为城市规划领域的应用提供了便利。
三、大数据在城市规划中的应用展望
就当前的城市规划水平来看，尚且存在重经验轻科学这一问题。大数据技术的研发和运用，满足了城市规划提升科学性的核心诉求，在现代城市规划中的应用必将得到大幅度提升，未来可期。基于研究角度，我们可以看见的是未来城市规划体系中大数据应用将主要朝着体系化和深入化这两个方向努力。前者主要是指在现有的大数据研究和应用成果基础上，进行整合规划，细化大数据在城市规划中的应用方法和模式，最终整合成为大数据在城市规划中具体应用的理论和方法体系，完善这一知识框架，为具体的实施工作奠定理论基础；后者主要是指在细分知识体系的基础上，按照不同领域和分支进行专业技术的深度发掘，例如将目前大热的人工智能与城市规划大数据密切结合，开创城市规划大数据技术的应用新途径。
基于应用角度，我们可以得出：由于人员、技术、环境等各类因素的影响，大数据在城市规划中的应用将呈现不同的水平和特色，最终趋于差异化发展，形成各具特色的派系。按照当前的发展现状来看，未来的大数据城市规划大致可以形成两种类型：一类是以计算机技术为核心的技术流派；另一类是将大数据与小数据进行密切结合的传统规划改良型流派。总体而言，大数据在城市规划中的应用，经过几年时间的发展，从“小荷才露尖尖角”逐步向标准化、规范化和工具化的方向发展。一方面，大数据应用的流程、方式都更加标准化和规范化，大致集中在数据搜集、数据分析和规划设计三个阶段；另一方面，城市规划师也将更多的精力集中在规划方案本身，例如清华同横技术创新中心研发的数据平台，可以将抽象杂乱的数据转变为浅显易懂，直观可视的形式进行呈现，并在此基础上增加了数据查询和调取查看等功能，大大提高了数据的利用率，为城市规划方案的科学性提供支撑。除此以外，未来的大数据技术还可以逐渐向城市共治和公共管理方向进行延伸，这一研究课题被统一称为“智慧化的共商平台”，含括了国家政策、实施过程、评估结果和新型城镇化的综合分析等多种关系城市治理的功能型内容，推动传统城市向智慧城市发展。
四、结束语
综上所述，大数据技术在城市规划中的应用将会越来越广泛，有效解决了数据搜集、数据分析、数据更新和数据展示等问题，为提升城市规划的精准性和科学性提供技术支撑，与精品城市的建设目标更进一步。
参考文献：
[1]甄峰.大数据在智慧城市研究与规划中的应用[J].国际城市规划.2014(6):44-50.
论文作者:宿波,张来润
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/8
标签：数据论文; 城市规划论文; 城市论文; 尺度论文; 空间论文; 技术论文; 时空论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;