摘要:地理信息系统(GIS)技术的迅速发展,大大提高了地理空间信息的整合及空间分析能力。在城市规划领域里,GIS技术有效地提高我们的工作效率和工作质量。但是,数据难以获取与数据精度难以保证等问题,一直在制约GIS的应用效能,使GIS技术不能被有效利用。而大数据技术的发展,为我们解决获取GIS数据困难的问题提供可能。结合GIS技术,强化大数据技术的研究和应用,可以在规划思维和技术上为城市规划带来突破性的革新。
关键词:GIS技术;定量分析;大数据;城市规划
1.引言
随着社会经济的发展和城市化进程的加快,国家提出了建立空间规划体系、推进规划体制改革的要求,城市规划工作面临挑战和变革,促使我们对现有规划方法进行思考和强化,寻求更高效率,更科学的规划思维和技术方法,其中最重要的一点就是地理信息(GIS)技术更广泛的应用。
2.GIS技术在城市规划中的应用
2.1城市规划与GIS技术
城市规划工作涉及社会、经济、地理等众多领域知识,是一项极为复杂的工作。为了制定合理科学的方案,我们需要对各种现状地理条件及城市经济社会问题进行详细的了解和分析,作为规划设计工作的着手和依据,其中定性分析及定量分析是最经常使用的分析法。
不同于定性分析依赖于个人的直觉、经验进行判断分析,定量分析通过建立研究假设,结合观察实验方法和数学演绎形式进行分析。它运用现代数学方法对相关数据资料进行加工处理,并通过建立各种数学模型,对研究对象的各项指标进行计算和评价。相对于定性分析,定量分析的结果往往更直观、准确,也相对客观,是城市规划更值得依赖的技术方法。GIS技术本身不可比拟的信息处理及分析优势,决定了它作为城市规划中定量分析最好的工具。
通过GIS技术,我们可以有效地把空间中的有关地理信息数据进行处理、储存、分析和表现。经过数据收集、空间分析、标准评价、辅助决策及动态检测一系列完整的信息流操作,针对具体的城市问题进行解析,从而为后续的城市规划工作提供解决方案。
2.2 GIS技术的使用瓶颈
但是在实际工作中,GIS技术并没有成为城市规划主要的设计工具,其最强大的分析应用在很长一段时间内只限定于地形、土地适宜性等几种常见的分析,分析模型长期没有获得更新,技术也没有获得推广,其应用表现与理论上的能力并不相符。
对GIS技术而言,客观、精准的分析依赖于充分而准确的数据和合理的分析模型。其中传统的地理信息获取手段主要有实地测量、摄影测量和遥感、社会调查及统计等,这些手段或因仪器设备及人力物力的限制、或因政府保密性的需要、又或因数据来源不一,数据格式各异等等问题,导致我们很难以获得全面而精确的数据。缺乏充分准确的数据,即使有合理的分析模型,成熟的GIS软件平台,我们依然不能依靠GIS技术支持我们的城市规划工作。因此我们可以认为,数据获取的渠道及内容的限制是当前GIS技术的应用最大一个瓶颈。
3.大数据与GIS技术
3.1大数据时代
随着信息技术的发展,人们对庞大的数据信息具有越来越强的收集和处理能力。借助于移动互联网技术的发展和物联网的应用,我们可以获得了海量数据;借助于云计算技术,我们获得进行分布式挖掘数据的能力。在这种背景下,各行业领域开始对这种大数据的使用进行探讨研究,我们进入大数据时代。
大数据的精髓在于三点:1、全面性:是全部数据,而不是随机采样;2、混杂性:是多重数据,而不是精确制导;3、相关性:是相关关系,而不是因果关系。这种特性不同于我们传统的地理信息数据,它更多的针对人类行为的痕迹进行信息挖掘,可以更准确、更全面地展现人类社会、经济运行的情况,而这种数据一般同时具有地理空间坐标信息,因而可以很方便的嵌合于GIS中,为GIS技术所用,应用于表现和分析物理及人文世界。很明显,通过大数据这种更全面、复杂但更清晰的数据进行量化的世界,更能说明现状,是极为有利于我们城市规划工作的。
3.2城市规划的思维变革
大数据带来的不仅仅是技术上的变革,更重要的是规划思维的变革。过去受限于技术手段,我们往往只能凭借经验和直觉做出城市规划的判断和决策,因而城市规划往往与现实脱离,对城市发展中新出现的问题不能及时响应。而大数据为我们提供了高效高质的数据源来分析现实世界,从而使GIS技术获得强大的数据支持,这种改变,从根本性解决GIS技术数据获取困难的瓶颈,最终改变我们的决策行为,即日益基于更高效准确的量化分析。
通过大数据+GIS技术的结合,我们可以随时了解城市准确的运行情况,这种能力使城市规划成为一个即时行为。比如,我们了解城市运行的中出现某个的问题,通过大数据技术的及时获取相关信息,利用GIS技术分析,了解情况和原因,然后规划师进行调整决策,通过对调整的效能进行监测评估和再调整,最终解决城市问题,保障居民利益,促进城市健康发展,这是一种数据推动的规划逻辑。
此外,大数据+GIS技术也不仅仅停留在城市规划的应用上,这种技术组合也打开了智慧城市、数字城市等新概念的大门,并从策划、规划、建设、管理运营、监控等全方位影响了整个城市的发展。可以说,未来的城市发展愈发离不开这些大数据及信息技术的应用,那么我们的城市规划逻辑从而需要改变,即“数据驱动规划”。
4.大数据+GIS技术的城市规划应用
4.1相关研究
一般而言,具有地理坐标信息的大数据类型都可以比较方便的应用于GIS技术中,这种数据有很多种,当前我们可接触较多的有POI(Point of Interest)、LBS(Location Based service)、手机信令、公交地铁及出租车数据、共享单车数据等等。
当前学术界利用这些大数据类型,设立课题并开展了相当多的研究,也取得很多成果,比如基于POI的商业中心热点识别与业态聚集特征分析、基于手机信令的通勤模型、基于街景数据的城市感知评估等等,这些研究课题的结果显示,针对具体的城市问题,大数据和GIS技术的结合进行的定性定量分析,是比传统的地理分析方式要严谨科学、明晰得多,具有很强的说服力。
4.2大数据+GIS技术要点
大数据技术已经在城市规划展现了其强大的能力和广阔的应用前景,但是与GIS技术结合的应用体系还刚刚开始建立,技术体系及技术标准都在探索之中,在这种过程中,有些几个要点我们是要注意的:
1)大数据技术大大扩充我们获取的信息的领域,比如社会、经济、人文等,多专业的结合将必不可少;
2)大数据和传统的地理信息数据需要结合使用,共同建立数据库,并保持更新;
3)GIS技术对数据格式要求较高,需要注意提升数据提炼简化的水平。
4)大数据+GIS技术在城市运营全过程都有应用,那么城市规划需要比以往更紧密地结合城市运营进行工作;
5.结语
大数据技术的兴起,解决了GIS技术数据获取困难的瓶颈,给GIS技术带来了光明的应用前景,从而为城市规划带来根本性的改变。这种变化促使城市规划师不仅仅需要掌握的城市规划原理的知识,同时也需要掌握相关的信息技术,而最重要的一点,是在规划思维上的改变,即从以前的“经验决策”改为“数据驱动”。
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论文作者:谭俊敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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