大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用*

王 鵬 吳納維 褚 嶠 田可嘉 徐 暢

大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用*

王 鵬 吳納維 褚 嶠 田可嘉 徐 暢

大數(shù)據(jù)在存量規(guī)劃中應(yīng)用的普及，將有助于推進(jìn)規(guī)劃編制技術(shù)與規(guī)劃主體的變革，輔助歷史街區(qū)更好地開(kāi)展保護(hù)規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理。當(dāng)前，歷史街區(qū)主要面臨的問(wèn)題包括業(yè)態(tài)更新與調(diào)整、人口監(jiān)測(cè)與調(diào)控、交通規(guī)劃與管理等3個(gè)方面。結(jié)合“上海衡復(fù)歷史文化風(fēng)貌區(qū)商業(yè)業(yè)態(tài)研究”、“白塔寺歷史文化保護(hù)區(qū)智能監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)”以及“中國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)公眾參與平臺(tái)”等實(shí)踐案例，介紹了近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及公眾參與所獲取的大數(shù)據(jù)，在歷史街區(qū)規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理中的創(chuàng)新應(yīng)用。最后，以數(shù)據(jù)為核心，以當(dāng)前歷史街區(qū)規(guī)劃中面臨的實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)支持下的歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理的方法體系及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，作為歷史街區(qū)存量規(guī)劃方法論的一種探討與創(chuàng)新。

大數(shù)據(jù) | 歷史街區(qū) | 規(guī)劃編制 | 建設(shè)實(shí)施 | 運(yùn)營(yíng)管理

0 引言

自1982年國(guó)務(wù)院批復(fù)了第一批歷史文化名城名單，“歷史街區(qū)”作為不同地區(qū)歷史文化的重要載體與旅游吸引點(diǎn)，成為我國(guó)城市研究與規(guī)劃編制實(shí)踐開(kāi)展的重要區(qū)域。與其他存量規(guī)劃地區(qū)相比，歷史街區(qū)的現(xiàn)狀問(wèn)題存在共性，亦存在獨(dú)特性，使其規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理，存在諸多亟待解決的問(wèn)題。

黃勇與石亞靈[1]指出，我國(guó)歷史街區(qū)保護(hù)更新在理論借鑒、定性研究以及方法研究方面已經(jīng)開(kāi)展了較多的工作，而在定量與技術(shù)研究方面尚有較大進(jìn)步空間。歷史街區(qū)作為一種動(dòng)態(tài)型的城市遺產(chǎn)，需要科學(xué)的編制依據(jù)，嚴(yán)格的實(shí)施監(jiān)管以及精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化的運(yùn)營(yíng)管理流程與機(jī)制。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)及其在城市規(guī)劃中應(yīng)用的普及，將有助于更加全面、及時(shí)地認(rèn)識(shí)歷史街區(qū)，并推進(jìn)規(guī)劃編制技術(shù)與規(guī)劃主體的變革，輔助其更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)劃保護(hù)與有機(jī)更新。目前，大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)中的研究探索已經(jīng)初現(xiàn)端倪[2-3]，但歷史街區(qū)作為一種典型存量地區(qū)的規(guī)劃方法論與方法體系仍有待探討[4]。

1 歷史街區(qū)規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理中的主要問(wèn)題

當(dāng)前，歷史街區(qū)在規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施以及運(yùn)營(yíng)管理3個(gè)階段，主要面臨業(yè)態(tài)更新與調(diào)整、動(dòng)態(tài)人口監(jiān)測(cè)與宏觀調(diào)控、交通規(guī)劃與管理等3個(gè)方面的問(wèn)題。同時(shí)，歷史街區(qū)的規(guī)劃編制與實(shí)施管理分屬不同政府部門(mén)負(fù)責(zé)，各部門(mén)業(yè)務(wù)之間相對(duì)獨(dú)立，未能有效形成3個(gè)階段之間的閉環(huán)。

控制性詳細(xì)規(guī)劃是我國(guó)城市規(guī)劃管理的主要手段，也是歷史街區(qū)相關(guān)保護(hù)規(guī)劃審批的法定依據(jù)。歷史街區(qū)的控制性詳細(xì)規(guī)劃需要對(duì)歷史建筑、文物保護(hù)等各類專項(xiàng)內(nèi)容，進(jìn)行深入的現(xiàn)狀調(diào)研與前期研究。這使歷史文化名城、名鎮(zhèn)、名街的保護(hù)規(guī)劃更具復(fù)雜性與專業(yè)性。在歷史街區(qū)相關(guān)的控制性詳細(xì)規(guī)劃編制過(guò)程中，需要開(kāi)展大量的數(shù)據(jù)匯總、現(xiàn)狀分析與專題研究。傳統(tǒng)調(diào)查方法不僅效率較低，而且難以獲得實(shí)時(shí)、全面、綜合的現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，急需基于地理信息系統(tǒng)，建立由各類政府專項(xiàng)數(shù)據(jù)、高精度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)成的多源空間數(shù)據(jù)庫(kù)，以簡(jiǎn)化并提升歷史街區(qū)規(guī)劃編制工作的效率與科學(xué)性。

在建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中，歷史街區(qū)通常面臨復(fù)雜的產(chǎn)權(quán)歸屬與物質(zhì)空間可利用性的局限。2007年《中華人民共和國(guó)物權(quán)法》頒布后，歷史街區(qū)內(nèi)大量涌現(xiàn)的小規(guī)模自主改造與整治需求，亦對(duì)傳統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)審批帶來(lái)了挑戰(zhàn)。歷史街區(qū)的相關(guān)規(guī)劃建設(shè)審批涉及政府部門(mén)較多，通常由于缺乏實(shí)時(shí)、科學(xué)、有效的評(píng)判依據(jù)而影響審批效率[5]。

1.1 業(yè)態(tài)更新與調(diào)整

以商業(yè)開(kāi)發(fā)帶動(dòng)的歷史街區(qū)更新，是1960年代以后國(guó)內(nèi)外舊城復(fù)興的主流手段。然而，由于長(zhǎng)期缺乏科學(xué)引導(dǎo)或運(yùn)營(yíng)管理執(zhí)行力的不足，歷史街區(qū)當(dāng)前普遍存在以“過(guò)度商業(yè)化”為代表的業(yè)態(tài)管理機(jī)制缺失問(wèn)題[8]。由此帶來(lái)的負(fù)面影響主要包括以下3個(gè)方面：首先，過(guò)度商業(yè)化不利于歷史建筑等不可移動(dòng)文物的保護(hù)；其次，過(guò)度商業(yè)化對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳钤斐梢欢ǔ潭鹊呢?fù)面影響，如經(jīng)營(yíng)性餐飲設(shè)施所帶來(lái)的空氣和噪聲污染；第三，以旅游消費(fèi)為導(dǎo)向的過(guò)度商業(yè)化發(fā)展對(duì)文化景觀造成破壞，使歷史街區(qū)業(yè)態(tài)與風(fēng)貌趨同化，不利于多元地方特色的保護(hù)。

傳統(tǒng)管理方式對(duì)現(xiàn)有業(yè)態(tài)的使用情況難以進(jìn)行精確的量化評(píng)估。例如，歷史街區(qū)中的業(yè)態(tài)主要可分為文化事業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)、一般消費(fèi)、文化活動(dòng)4種類型?？刂?種業(yè)態(tài)的比例，是限制歷史街區(qū)過(guò)度商業(yè)化的一種有效方式。然而，在實(shí)際使用過(guò)程中，由于需要頻繁的詳細(xì)調(diào)研，管理部門(mén)往往難以掌握4類業(yè)態(tài)的比例與使用情況，急需借助互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)等方式獲取的大數(shù)據(jù)，對(duì)歷史街區(qū)業(yè)態(tài)的更新情況進(jìn)行及時(shí)反饋。

1.2 人口監(jiān)測(cè)與調(diào)控

由于受到開(kāi)發(fā)強(qiáng)度限制，歷史街區(qū)通常在基礎(chǔ)設(shè)施等方面的升級(jí)改造，存在一定局限性。居住分異現(xiàn)象在舊城與歷史街區(qū)尤為突出。以北京舊城為例，紳士化現(xiàn)象存在的同時(shí)，“舊城的衰敗使低收入階層相對(duì)聚集，低收入人群由于支付能力的限制很難搬離或改善持續(xù)破敗的居住環(huán)境，流動(dòng)人口的遷移也使低收入人群流向了舊城內(nèi)價(jià)格相對(duì)低廉，但居住環(huán)境惡劣的雜院區(qū)”[7]。高密度居住人口不但給舊城的基礎(chǔ)設(shè)施造成較大壓力，而且不利于歷史文化街區(qū)風(fēng)貌與環(huán)境的保護(hù)。文保區(qū)的舊城人口疏解是現(xiàn)行北京城市總體規(guī)劃中的重要課題[6]，而有效的人口疏解與調(diào)控政策制定，需要充分基于精準(zhǔn)的人口數(shù)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

1.3 交通規(guī)劃與管理

歷史街區(qū)的交通規(guī)劃與管理主要存在以下兩個(gè)方面難點(diǎn)。首先，歷史街區(qū)通常道路狹窄，機(jī)動(dòng)車(chē)通行承載力不足。其次，由于缺乏大規(guī)模集中停車(chē)設(shè)施，歷史街區(qū)違章停車(chē)現(xiàn)象嚴(yán)重。雖然，其自身物質(zhì)空間環(huán)境更適宜于步行、騎行等綠色慢行出行方式，但當(dāng)前的歷史街區(qū)風(fēng)貌和街道公共空間環(huán)境通常面臨被迫“機(jī)動(dòng)化”?？炻煌ǔ鲂蟹绞交煨?，優(yōu)質(zhì)的慢行出行系統(tǒng)難以形成[9]。歷史街區(qū)的交通規(guī)劃與管理體系，需針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)流量開(kāi)展精細(xì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并基于出行需求進(jìn)行不同出行方式的流量誘導(dǎo)。

2 歷史街區(qū)規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用

大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用，將有助于應(yīng)對(duì)上述3個(gè)方面的主要問(wèn)題。根據(jù)數(shù)據(jù)獲取方式，將大數(shù)據(jù)分為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)以及眾包或公眾參與數(shù)據(jù)。其中，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要是指，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)抓取或通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)公司合作獲得的數(shù)據(jù)；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要是指，通過(guò)智慧設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)感知所獲得的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)包含了更多主體提供的各類與城市運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過(guò)與城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口、空間等方面的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合，有助于構(gòu)建有效的歷史街區(qū)體征評(píng)價(jià)系統(tǒng)，為其規(guī)劃編制與建設(shè)管理提供更為科學(xué)的依據(jù)，并形成基于大數(shù)據(jù)分析的歷史街區(qū)更新規(guī)劃設(shè)計(jì)全生命周期邏輯鏈[10]。

2.1 互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)公司提供的應(yīng)用程序編程接口（API），可獲得POI（興趣點(diǎn)）、LBS（基于位置的服務(wù)）、房?jī)r(jià)、交通、開(kāi)源地圖、社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等類型的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。除公開(kāi)數(shù)據(jù)外，還可通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)公司的合作開(kāi)發(fā)或研究，獲得不同企業(yè)所持有的專項(xiàng)數(shù)據(jù)，如龍信企業(yè)數(shù)據(jù)、摩拜單車(chē)騎行軌跡數(shù)據(jù)等?；ヂ?lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)可應(yīng)用于城市功能與設(shè)施布局、人流實(shí)時(shí)變化狀態(tài)、城市空間聯(lián)系強(qiáng)度、道路交通運(yùn)行狀態(tài)、情緒空間分布以及人群畫(huà)像等方面的分析。

案例：上海衡復(fù)歷史文化風(fēng)貌區(qū)商業(yè)業(yè)態(tài)研究

圖1 基于地圖PO I的片區(qū)商業(yè)設(shè)施比例現(xiàn)狀分析

衡復(fù)歷史文化風(fēng)貌區(qū)位于上海市徐匯區(qū)，是上海中心城規(guī)模最大的歷史文化風(fēng)貌區(qū)。隨著《上海市街道空間設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的頒布，以及上海進(jìn)入“存量規(guī)劃”時(shí)代后對(duì)公共空間品質(zhì)關(guān)注度的不斷提升，歷史街區(qū)作為具有城市文化特征的重要公共空間，重回各方關(guān)注視野。順應(yīng)上述城市發(fā)展背景，衡復(fù)歷史文化風(fēng)貌區(qū)正在開(kāi)展風(fēng)貌街道業(yè)態(tài)的集中整治。

本文利用百度與大眾點(diǎn)評(píng)類POI數(shù)據(jù)，疊加路網(wǎng)與土地利用現(xiàn)狀，從以下兩個(gè)方面開(kāi)展歷史街區(qū)商業(yè)業(yè)態(tài)的研究分析。首先，計(jì)算不同片區(qū)商業(yè)類POI所占比例，評(píng)價(jià)現(xiàn)狀街道功能構(gòu)成與不同片區(qū)規(guī)劃目標(biāo)之間的匹配程度，以明確各區(qū)域街道業(yè)態(tài)功能定位與整治方向（圖1）。其次，基于大眾點(diǎn)評(píng)類POI數(shù)據(jù)的分類與評(píng)論語(yǔ)義分析，評(píng)價(jià)社區(qū)級(jí)與城市級(jí)商業(yè)在衡復(fù)區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)狀空間分布與使用情況，以提高社區(qū)級(jí)商業(yè)服務(wù)涵蓋范圍與城市級(jí)商業(yè)服務(wù)吸引力為目的，優(yōu)化社區(qū)級(jí)與城市級(jí)商業(yè)的業(yè)態(tài)發(fā)展與空間分布（圖2）。

圖2 基于大眾點(diǎn)評(píng)數(shù)據(jù)的上海衡復(fù)歷史文化風(fēng)貌區(qū)城市級(jí)商業(yè)吸引力評(píng)價(jià)

2.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)

相較于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)于小尺度地區(qū)實(shí)時(shí)的精細(xì)化監(jiān)測(cè)具有更好的適用性。兩者在不同尺度上的運(yùn)用，可互為驗(yàn)證，使數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的結(jié)論更具有可靠性。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要包括通過(guò)交通傳感、智能監(jiān)測(cè)設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)。其中，交通傳感數(shù)據(jù)主要是指通過(guò)公交刷卡數(shù)據(jù)、出租車(chē)GPS數(shù)據(jù)等，可應(yīng)用于對(duì)居民的職住通勤與出行特征的分析。智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，如集成環(huán)境與人車(chē)流監(jiān)測(cè)功能的智慧路燈，應(yīng)用于城市環(huán)境與行為感知網(wǎng)絡(luò)的建立，綜合輔助人口統(tǒng)計(jì)、交通優(yōu)化等城市問(wèn)題的診斷，實(shí)現(xiàn)市政監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、文物保護(hù)等方面的城市管理應(yīng)用。

圖3 白塔寺街區(qū)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目總體架構(gòu)

案例：白塔寺街區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)

白塔寺歷史文化保護(hù)區(qū)位于北京市西城區(qū)。場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)存的妙應(yīng)寺白塔是中國(guó)現(xiàn)存年代最早、規(guī)模最大的喇嘛塔，被列為我國(guó)第一批重點(diǎn)文物保護(hù)單位。然而，白塔寺街區(qū)長(zhǎng)期面臨業(yè)態(tài)低端、街區(qū)傳統(tǒng)文化流失、原住民外遷、常住人口過(guò)多等方面問(wèn)題。通過(guò)2015與2016年的北京國(guó)際設(shè)計(jì)周，“白塔寺再生計(jì)劃”開(kāi)始受到社會(huì)各界關(guān)注。

白塔寺街區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)是清華同衡“城市數(shù)據(jù)網(wǎng)格計(jì)劃”（City-grid Plan）的重點(diǎn)示范對(duì)象。該計(jì)劃以歷史文化保護(hù)區(qū)精細(xì)化管理與保護(hù)為核心目標(biāo)，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)研究，建立示范區(qū)域多層次動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系及可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理精細(xì)化與智能化，為解決舊城日常運(yùn)營(yíng)管理問(wèn)題提供了新思路和新方法（圖3）。

“城市數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃”整合了現(xiàn)有技術(shù)成熟的各類傳感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)人流、車(chē)流、環(huán)境監(jiān)測(cè)。其中，人流監(jiān)測(cè)主要通過(guò)智能攝像頭對(duì)視頻中的行人數(shù)量和移動(dòng)行為進(jìn)行識(shí)別。W i-Fi作為輔助手段，與手機(jī)信令和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)定位數(shù)據(jù)互相校驗(yàn)，從而估算人流規(guī)模。車(chē)流監(jiān)測(cè)設(shè)備主要布設(shè)在場(chǎng)地內(nèi)主干道和區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)建筑周?chē)?，通過(guò)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的車(chē)流數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析，可以細(xì)粒度地把握示范區(qū)域整體交通狀態(tài)，支持實(shí)時(shí)交通車(chē)流的預(yù)判和預(yù)警。空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要指運(yùn)用自行研發(fā)的集合了PM 2.5、噪聲等數(shù)十種氣象和環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器的低成本設(shè)備，結(jié)合北京市整體空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，完成對(duì)區(qū)域空氣質(zhì)量的小尺度、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.3 公眾參與數(shù)據(jù)

公眾參與大數(shù)據(jù)主要是指，在線公眾參與過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，既可以作為規(guī)劃編制與修編的依據(jù)，又可作為城市日常運(yùn)營(yíng)管理中問(wèn)題與意見(jiàn)的及時(shí)反饋。歷史街區(qū)范圍內(nèi)文化遺產(chǎn)類型豐富，可通過(guò)公眾參與反映文化遺產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，監(jiān)督歷史文化遺產(chǎn)的保護(hù)情況，并及時(shí)預(yù)警火災(zāi)等自然災(zāi)害以及人為文物破壞的潛在威脅[12]。

案例：中國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)公眾參與平臺(tái)

中國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)公眾參與平臺(tái)是一個(gè)支撐多業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的綜合系統(tǒng)，它基于開(kāi)源的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，已開(kāi)發(fā)3個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)應(yīng)用，包括傳統(tǒng)村落檔案管理子系統(tǒng)、傳統(tǒng)村落項(xiàng)目監(jiān)管子系統(tǒng)以及中國(guó)文化遺產(chǎn)APP。其中，傳統(tǒng)村落項(xiàng)目監(jiān)管子系統(tǒng)與中國(guó)文化遺產(chǎn)APP，提供了中國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)中公眾參與的有效平臺(tái)。

傳統(tǒng)村落監(jiān)管子系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范建立了項(xiàng)目立項(xiàng)、上報(bào)、審核、結(jié)果反饋、備案的管理審批完整工作流程，并通過(guò)Web與移動(dòng)APP端實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)上傳及動(dòng)態(tài)監(jiān)管功能（圖4）。村級(jí)聯(lián)系人員可以通過(guò)使用移動(dòng)APP進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照記錄項(xiàng)目動(dòng)態(tài)，主管部門(mén)也可通過(guò)Web與移動(dòng)APP對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)審核，并反饋審核評(píng)語(yǔ)和結(jié)論。系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)單易用的界面操作，有效提高了傳統(tǒng)村落項(xiàng)目管理審批的全過(guò)程。

中國(guó)文化遺產(chǎn)APP，將部分文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)開(kāi)放給公眾，提供文化遺產(chǎn)的空間導(dǎo)覽、查詢、打分、評(píng)論、拍照等功能，為公眾提供了了解文化遺產(chǎn)信息、愛(ài)好者互動(dòng)與發(fā)聲的平臺(tái)（圖5）。同時(shí)，通過(guò)公眾的反饋信息，管理者可以實(shí)時(shí)獲知文化遺產(chǎn)的保護(hù)現(xiàn)狀，識(shí)別并及時(shí)預(yù)警文物破壞的潛在威脅。公眾參與的數(shù)據(jù)成為官方數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，使遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)不斷得到完善。

圖4 傳統(tǒng)村落監(jiān)管子系統(tǒng)APP界面示意圖

圖5 中國(guó)文化遺產(chǎn)APP界面示意圖

3 大數(shù)據(jù)支持下的歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理方法體系

3.1 總體框架

城市規(guī)劃中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，使規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了“從‘靜態(tài)、藍(lán)圖式’到‘動(dòng)態(tài)、過(guò)程式’的實(shí)施過(guò)程轉(zhuǎn)變”[13]。在基于統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)的規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中，從運(yùn)營(yíng)管理反饋到規(guī)劃修編的時(shí)間周期較長(zhǎng)。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，則將推動(dòng)歷史街區(qū)的建設(shè)實(shí)施與日常運(yùn)營(yíng)管理狀況，快速反饋到規(guī)劃的修編與修正過(guò)程中，使規(guī)劃的編制、實(shí)施、管理與修編、修正之間形成閉環(huán)，且循環(huán)的時(shí)間周期大幅縮短。大數(shù)據(jù)支持下的歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理方法體系總體框架設(shè)計(jì)，以歷史街區(qū)現(xiàn)階段面臨的實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，以數(shù)據(jù)為中心，構(gòu)建現(xiàn)狀需求應(yīng)對(duì)與問(wèn)題解決的實(shí)現(xiàn)路徑（圖6）。

在規(guī)劃編制與建設(shè)實(shí)施階段，主要涉及住房與城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)、規(guī)劃與國(guó)土資源管理委員會(huì)以及文化委員會(huì)，需要提供時(shí)空精度較高的歷史街區(qū)現(xiàn)狀社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，為其保護(hù)性規(guī)劃的編制、實(shí)施評(píng)估與規(guī)劃修改提供科學(xué)依據(jù)。在運(yùn)營(yíng)管理階段，涉及城市管理局、街道辦事處、歷史街區(qū)管委會(huì)等更多部門(mén)，需要對(duì)歷史街區(qū)人口、交通、環(huán)境等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，并對(duì)人流快速集中聚集以及文物受到破壞威脅等時(shí)刻發(fā)布預(yù)警。此外，運(yùn)行管理的數(shù)據(jù)綜合分析結(jié)果，可反饋到下一階段的規(guī)劃修改與調(diào)整中。在此過(guò)程中，歷史街區(qū)所在的社區(qū)居民與公眾，可以參與到歷史街區(qū)的規(guī)劃編制與日常運(yùn)營(yíng)管理中。一方面，部分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可向市民公開(kāi)，幫助其更好地了解其所關(guān)心的歷史街區(qū)日常狀態(tài)；另一方面，公眾通過(guò)事件上報(bào)、評(píng)論打分、線上互動(dòng)等方式，可豐富歷史街區(qū)與文物狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)社區(qū)參與和互動(dòng)，提高社區(qū)居民的街區(qū)歸屬感。

圖6 大數(shù)據(jù)支持下的歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理方法體系框架

3.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑

技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑方面主要包括4個(gè)核心板塊。（1）數(shù)據(jù)獲取：根據(jù)數(shù)據(jù)獲取方式主要分為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、公眾參與數(shù)據(jù)與以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為主的政府公開(kāi)數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建：包括各類型專項(xiàng)大數(shù)據(jù)庫(kù)、高精度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)以及統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。（3）數(shù)據(jù)分析平臺(tái)構(gòu)建：建立分析模型、空間信息服務(wù)以及數(shù)據(jù)共享服務(wù)3大系統(tǒng)。（4）可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與運(yùn)用：針對(duì)歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理中現(xiàn)狀主要問(wèn)題與矛盾，分別輸出不同的應(yīng)用場(chǎng)景與可視化應(yīng)用產(chǎn)品，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、運(yùn)行管理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、市民公眾參與平臺(tái)等應(yīng)對(duì)不同主體需求。

圖7 歷史街區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成

圖8 歷史街區(qū)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)

圖9 可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與應(yīng)用體系

圖10 業(yè)態(tài)更新與調(diào)整問(wèn)題分析技術(shù)路線

為使多元數(shù)據(jù)能夠在歷史街區(qū)規(guī)劃中更好地實(shí)現(xiàn)融合應(yīng)用，需基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、公眾參與數(shù)據(jù)以及政府公開(kāi)數(shù)據(jù)構(gòu)建歷史街區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)3個(gè)部分（圖7）。其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)資源目錄與數(shù)據(jù)查詢檢索，數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)加載以及配置管理等功能。在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，可構(gòu)建數(shù)據(jù)分析平臺(tái)與可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與應(yīng)用。

數(shù)據(jù)分析平臺(tái)包括分析模型系統(tǒng)、空間信息服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)以及計(jì)算資源調(diào)度系統(tǒng)（圖8）。其中，分析模型系統(tǒng)以具體問(wèn)題與實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，如人口規(guī)模與分布分析、機(jī)動(dòng)車(chē)交通流特征分析以及環(huán)境要素相關(guān)性分析等；空間信息服務(wù)系統(tǒng)主要提供GIS平臺(tái)共享服務(wù)接口以及其他統(tǒng)一業(yè)務(wù)功能接口；數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)管理子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布子系統(tǒng)。

可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與應(yīng)用包括基礎(chǔ)信息管理、運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)綜合分析3個(gè)部分（圖9）?；A(chǔ)信息管理可視化平臺(tái)包括各類專項(xiàng)大數(shù)據(jù)（時(shí)空人流分布、交通流量、分類設(shè)施分布與使用情況）、歷史街區(qū)專項(xiàng)圖層（如不同級(jí)別文物保護(hù)單位、其他點(diǎn)、線、面形態(tài)的物質(zhì)文化遺產(chǎn)等）以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)圖層（如統(tǒng)計(jì)人口分布、產(chǎn)業(yè)發(fā)展）等。運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可視化平臺(tái)主要是指物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備感知的人車(chē)流與環(huán)境數(shù)據(jù)的分析結(jié)果可視化輸出。運(yùn)行數(shù)據(jù)綜合分析則包含了對(duì)于規(guī)劃業(yè)務(wù)中具體實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)對(duì)，如前文所述業(yè)態(tài)更新與調(diào)整、人口監(jiān)測(cè)與調(diào)控以及綜合交通規(guī)劃與管理等。

以業(yè)態(tài)更新與調(diào)整問(wèn)題為例，說(shuō)明大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理中應(yīng)用的技術(shù)路線，主要分為人流集中區(qū)域特征分析、保護(hù)類建筑容納業(yè)態(tài)分析以及業(yè)態(tài)兼容性評(píng)價(jià)3個(gè)方面（圖10）。人流集中區(qū)域特征分析與保護(hù)類建筑容納業(yè)態(tài)分析方面，首先，利用LBS數(shù)據(jù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)收集到的人流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，描述不同時(shí)段歷史街區(qū)內(nèi)的人流分布狀況。其次，基于地圖類與點(diǎn)評(píng)類POI將歷史街區(qū)業(yè)態(tài)分為文化事業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)、一般消費(fèi)、文化活動(dòng)等4大類型，分別計(jì)算4種類型及其細(xì)化類型的分布特征及其在不同區(qū)域的比例。再次，通過(guò)不同類型POI相關(guān)的點(diǎn)評(píng)評(píng)價(jià)語(yǔ)義分析，得到歷史街區(qū)內(nèi)最受歡迎的品牌類型與特征，并通過(guò)詞頻分析得到歷史街區(qū)內(nèi)正面與負(fù)面評(píng)價(jià)熱詞。最后，將人流集中區(qū)域與地圖POI數(shù)據(jù)、路網(wǎng)、土地利用等數(shù)據(jù)相疊加，獲得歷史街區(qū)人流密集區(qū)域的空間與功能特征，并在人流集中超過(guò)一定閾值時(shí)進(jìn)行預(yù)警。將業(yè)態(tài)分析結(jié)果與規(guī)劃中保護(hù)類建筑范圍進(jìn)行疊加，對(duì)保護(hù)類建筑所容納業(yè)態(tài)進(jìn)行分析。業(yè)態(tài)與居住功能兼容性分析方面，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)所獲得的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提煉出歷史街區(qū)噪音的顯著高值區(qū)域以及空氣質(zhì)量顯著較低區(qū)域，與地圖類、點(diǎn)評(píng)類POI進(jìn)行疊加，評(píng)價(jià)歷史街區(qū)沿街商鋪與本地居民居住功能以及文物保護(hù)之間的兼容性，并以此為依據(jù)制定歷史街區(qū)商業(yè)業(yè)態(tài)負(fù)面清單。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及公眾參與所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相融合，將有效推動(dòng)歷史街區(qū)規(guī)劃編制、建設(shè)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理走向精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化與科學(xué)化。通過(guò)歷史街區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)以及可視化運(yùn)行監(jiān)測(cè)與應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)建，將有效縮短歷史街區(qū)從規(guī)劃編制到建設(shè)實(shí)施，再到規(guī)劃修編與修正之間的循環(huán)周期。大數(shù)據(jù)為歷史街區(qū)存量規(guī)劃提供了新方法與新視角，服務(wù)于政府部門(mén)、公眾等不同主體，助力歷史街區(qū)業(yè)態(tài)的更新與調(diào)整、人口監(jiān)測(cè)與調(diào)控以及交通規(guī)劃與管理等現(xiàn)狀問(wèn)題的解決。

未來(lái)，大數(shù)據(jù)將實(shí)現(xiàn)與歷史文化保護(hù)性規(guī)劃的深度融合，如構(gòu)建50條“中國(guó)歷史文化名街”的運(yùn)營(yíng)管理指標(biāo)體系，對(duì)歷史街區(qū)的業(yè)態(tài)、人流以及交通狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，深入分析不同歷史街區(qū)中最受歡迎與最具活力的文化事業(yè)與文化產(chǎn)業(yè)、游客人口的來(lái)源地分布等，推動(dòng)我國(guó)歷史街區(qū)在適度商業(yè)化的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，盡可能保留其歷史真實(shí)性、風(fēng)貌完整性與街道活力。

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The Application of Big Data in the Plan, Construction and Operational Management of Historic Areas in Shanghai

The application of big data in inventory planning helps to change planning techniques and main bodies in order to improve the plan formulation, the construction and implementation, and the operational management of historic areas. In the first part, the article summarizes the current problems in historic areas, including commercial guidance, demographic statistics and regulation, as well as transportation planning and management. Then, the article takes the commercial form analysis of Shanghai Heng-Fu Historic and Cultural Area, the Intelligent Monitoring and Management System of Baitasi Historic and Cultural Preservation Area, and the Public Participation Platform for China Cultural Heritage Preservation as typical examples to introduce the innovative applications of big data from the Internet, IoT (Internet of Things) and public participation in plan formulation, implementation and operational management. Finally, a method and technical route, which is based on practical problems with data as a core, is established as an innovative way to solve the current problems in historic and cultural areas.

Big data | Historic area | Plan formulation | Construction and implementation | Operational management

1673-8985（2016）05-0031-07

TU981

A

國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目“城市新區(qū)一體化管理與服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”（2015BAJ04B00）。

王 鵬

北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心 副總工，高級(jí)工程師，碩士

吳納維

北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心 規(guī)劃師，博士

褚 嶠

北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心 規(guī)劃師，碩士

田可嘉

北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心 規(guī)劃師，碩士

徐 暢

北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心 規(guī)劃師，碩士