基于大數(shù)據(jù)對城市公園的研究方法

李亮稷　沈娉　胡悅　譚健嵐

摘要：當今時代是大數(shù)據(jù)時代，市民對城市公園質(zhì)量的要求也多樣化。研究大數(shù)據(jù)的類型信息和收集平臺，以及數(shù)據(jù)的可視化和處理平臺，探討大數(shù)據(jù)在城市公園的服務質(zhì)量、人群特征兩方面的研究方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) ；城市公園 ；服務質(zhì)量 ；人群特征

[本文系廣東大學生培育專項資金項目，項目編號：j2tw-K1160010]

大數(shù)據(jù)時代的到來，使得城市時空間組織和行為研究方法面臨著變革。近年來，國際上大量知名的開放數(shù)據(jù)組織開始支持國內(nèi)數(shù)據(jù)訪問；中國政府也在有序推進著政府的信息公開工作；大批互聯(lián)網(wǎng)公司開始在一定程度上開放自己的數(shù)據(jù)。

城市公園作為一種面向著廣大市民的公共服務，頗需關(guān)注。隨著經(jīng)濟發(fā)展的小康要求，公園逐漸泛化，市民對公園質(zhì)量的要求也多樣化，但關(guān)于公園的服務質(zhì)量、使用人群特征的研究并不多，且公園的服務質(zhì)量和市民的需求之間出現(xiàn)了一定程度的錯配，如空間使用強度錯配、周邊設(shè)施錯配等。

因此，通過研究關(guān)于公園的大數(shù)據(jù)類型和收集方式，以及數(shù)據(jù)可視化和處理平臺，并將數(shù)據(jù)和分析內(nèi)容結(jié)合起來，能為以后研究者提供發(fā)掘城市公園的使用現(xiàn)象和規(guī)律、不同人群的需求方法，進而能對城市公園的供給和需求進行匹配，并提出有意義的政策和建議。

一、關(guān)于城市公園的大數(shù)據(jù)收集

對城市公園研究需要收集的數(shù)據(jù)信息：一是城市公園本身的信息，包括公園名稱、位置經(jīng)緯度、總體評分、評論數(shù)量和周邊設(shè)施情況等；二是使用人群的活動狀態(tài)和特征，包括基本信息、來源地、位置經(jīng)緯度、使用時間、評論內(nèi)容和輿情評價等。

網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)平臺多樣且形式豐富，具有收集途徑多樣、提取迅速、成本低、操作簡單等優(yōu)點，能夠為研究者提供短期內(nèi)采集大量公園數(shù)據(jù)的可能性。

（一）大眾點評網(wǎng)數(shù)據(jù)

大眾點評網(wǎng)是國內(nèi)使用量較多的本地生活消費平臺，也是全球最早建立的獨立第三方消費點評網(wǎng)站。大眾點評網(wǎng)能夠為公園使用者提供城市各類公園的介紹信息、用戶點評和周邊公共服務設(shè)施信息。

收集數(shù)據(jù)的工具為火車頭工具。收集數(shù)據(jù)的步驟為，在抓取網(wǎng)址中填入“公園”“廣場”“綠地”和不同類型的“公共服務設(shè)施”等關(guān)鍵詞，并填入抓取范圍對角的經(jīng)緯坐標。數(shù)據(jù)保存為Excel文件，信息包括：公共空間的名錄、地理位置、公共空間擁有的評價數(shù)、用戶對該空間的總體評分以及公共服務設(shè)施的數(shù)量和地理位置。

（二）新浪微博數(shù)據(jù)

新浪微博網(wǎng)是提供微型博客服務類的社交網(wǎng)站，是目前國內(nèi)最大的網(wǎng)絡信息交互平臺。新浪微博蘊含海量有價值信息，其使用者數(shù)量基數(shù)大，狀態(tài)信息更新頻繁，信息傳播迅速，收集意義十分重大。

收集方式為：利用微博開放平臺作為接口，獲取一定區(qū)域范圍內(nèi)的帶地址信息的微博。收集操作較簡單，可行性強。但從2015年4月之后，微博開放平臺進行了身份驗證的改革，平臺的開放性降低，數(shù)據(jù)獲取增加難度。數(shù)據(jù)保存為Excel文件，信息包括發(fā)送微博事件、微博ID、微博文本內(nèi)容、發(fā)微博時候的經(jīng)緯度、發(fā)微博的地區(qū)距離查詢中心的的距離（單位是米）、用戶的ID、用戶性別、用戶資料填寫的省份和城市。

（三）百度搜索數(shù)據(jù)

百度網(wǎng)是全球最大的中文搜索引擎、最大的中文網(wǎng)站。百度擁有全球最大的中文網(wǎng)頁庫，目前收錄中文網(wǎng)頁已超過200億，這些網(wǎng)頁的數(shù)量每天正以千萬級的速度在增長。與公園有關(guān)的搜索量和詞匯，在一定程度上能反映出公園的熱度和用戶對公園的評價。

收集方法為：在上述微博數(shù)據(jù)中選出高頻詞，在百度搜索進行詞頻搜索“公園名稱+關(guān)鍵詞”，記錄搜索數(shù)量。存在的不足是該方法使用人工方式進行搜索，使用起來方便性不高，如能設(shè)計自動搜索程序?qū)⒂欣谠摲椒☉谩?/p>

（四）網(wǎng)絡輿情數(shù)據(jù)

探寶是一款網(wǎng)絡輿情監(jiān)測產(chǎn)品，國內(nèi)首個免費的輿論監(jiān)測平臺，輿論的監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)來源于8000多個主流新聞網(wǎng)站、論壇、網(wǎng)站、貼吧、網(wǎng)易、新浪、搜狐等博客門戶，以及微信平臺文章的信息采集及匯總整理。在探寶中能獲得公園名稱在不同媒體中出現(xiàn)的頻率以及正負性評價，非常直觀。

收集方法為：在探寶平臺上輸入相應公園，可得到網(wǎng)絡上相關(guān)的信息數(shù)量信息來源以及正負面信息統(tǒng)計。不足為該方法使用人工方式進行所有公園搜索，使用方便性不高，且依賴于探寶輿情監(jiān)測平臺，數(shù)據(jù)經(jīng)過了二重轉(zhuǎn)換和整理。

（五）其他平臺數(shù)據(jù)

1.手機移動數(shù)據(jù)

中國移動通信集團公司是中國通信行業(yè)三大運營商之一，在通信行業(yè)處于排頭兵位置。移動數(shù)據(jù)蘊含使用者的一些基本信息、位置分布和生活軌跡等。收集方法為：基于移動公司平臺，基于地圖可以獲取城市公園內(nèi)的CGI和CGI可以獲取使用的用戶，最后基于用戶可以提取業(yè)務信息；但移動公司平臺針對商業(yè)用戶服務，且數(shù)據(jù)涉及到大量的個人隱私，因此和科研機構(gòu)合作很難。

2.開放爬蟲系統(tǒng)數(shù)據(jù)

開放爬蟲系統(tǒng)主要面向高校和科研單位的大數(shù)據(jù)研究團隊，提供個性化、定制的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取服務。該系統(tǒng)面對大眾開放，通過綁定新浪微博帳號并通過驗證后，用戶即提交新浪微博的數(shù)據(jù)抓取任務。但在抓取數(shù)據(jù)的過程中，遇到了以下困難：（1）很多用戶在公園里對其進行評論時不寫出公園的名稱，故以“××公園”為關(guān)鍵字抓取的數(shù)據(jù)會有很多遺漏；（2）系統(tǒng)對每天提交關(guān)鍵詞的數(shù)量有限制，每個用戶每日單個類型任務最多可提交5次，獲取信息量小且需耗費大量人力手動搜索。

3.八爪魚采集器數(shù)據(jù)

八爪魚采集器是深圳視界信息技術(shù)有限公司研發(fā)的一款網(wǎng)頁采集軟件，以完全自主研發(fā)的分布式云計算平臺為核心，可以從各種不同的網(wǎng)站或者網(wǎng)頁獲取大量的規(guī)范化數(shù)據(jù)，幫助用戶實現(xiàn)網(wǎng)頁信息的自動化采集。但是經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)該方法存在的問題：（1）抓取的數(shù)據(jù)不含地理信息；（2）一次性抓取的數(shù)據(jù)量太少；（3）需要購買抓數(shù)據(jù)規(guī)則、現(xiàn)成的規(guī)則不能靈活滿足抓取需求；（4）參照該采集器規(guī)則自行編程設(shè)計規(guī)則的難度較大。

4.ROST系統(tǒng)數(shù)據(jù)

ROST數(shù)據(jù)抓取工具是一款針對多種類型網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)抓取工具，可以抓取文學網(wǎng)站的數(shù)據(jù)以及“新浪微博”“騰訊微博”和“搜狐微博”等微博平臺的數(shù)據(jù)。該工具的優(yōu)點在于簡單易操作，但存在問題是該工具已過期，不可直接使用。

5.Gooseeker數(shù)據(jù)

Gooseeker集搜客大數(shù)據(jù)軟件針對Web這個大數(shù)據(jù)庫，提供將網(wǎng)頁內(nèi)容進行語義標注和結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)換的功能，能夠把語義標簽摘取下來，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的抓取。單在抓取數(shù)據(jù)的過程中有兩方面的局限性：（1）微博數(shù)據(jù)無法完整采集；（2）基于網(wǎng)頁的采集方式使得很難自動采集到大眾點評上的公園的研究。

二、數(shù)據(jù)處理的平臺和方法

把收集的大數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)庫，為了讓研究者更方便直觀地了解結(jié)果，可以借助圖形化手段清晰地分析與傳達數(shù)據(jù)，揭示出大數(shù)據(jù)背后令人驚奇的特征和規(guī)律。本研究探索了不同數(shù)據(jù)處理平臺的可視化步驟，方便根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，選擇相應的分析處理平臺。

（一）GIS平臺

GIS平臺，即地理信息系統(tǒng)，是一種特定的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機系統(tǒng)的支持下，對地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，將地圖這種獨特的視覺化效果與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。處理方法為：

1.建立空間數(shù)據(jù)庫

通過數(shù)據(jù)抓取工具獲取具有經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)后，對所有收集的數(shù)據(jù)進行清洗、預處理，并按要求批量匯總合并不同區(qū)域的數(shù)據(jù)excel文件，形成空間數(shù)據(jù)庫。

2.文件導入ArcMap進行預處理

分別將參照點文件和參照地圖導入ArcMap，添加參照點Excel文件，XY分別為經(jīng)度、緯度，接著編輯空間參照屬性，選擇合適的地理坐標系，一般為“Xian 1980”。再導入研究的城市的劃分邊界，即可得到初步的數(shù)據(jù)空間分布。如果城市劃分邊界的坐標系和參考點的坐標系不一致，則需要運用萬能坐標轉(zhuǎn)換器對數(shù)據(jù)的坐標系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)換。

3.利用ArcToolbox處理工具進行相關(guān)分析

ArcMap的ArcToolbox中Spatial Analyst工具，可以生成直觀的分析圖表達數(shù)據(jù)的空間分布特征。以采用核密度分析為例，首先選擇密度分析中的核密度分析，在選項卡上設(shè)置輸出像元大小和搜索半徑，其中城市層面和片區(qū)層面的搜索半徑值不同。接著在符號系統(tǒng)選項卡中選擇分類，分類方法選擇自然間斷點分級法，并選擇色帶，最后得到數(shù)據(jù)的空間分布可視化表達。

（二）百度地圖LBS 開放平臺

百度LBS開放平臺具有開放定位、地圖以及搜索三個領(lǐng)域的服務。用戶可以將自身數(shù)據(jù)與百度地圖的數(shù)據(jù)在云端結(jié)合，同時在平臺上完成測距、本地搜索、周邊查詢、路徑規(guī)劃等所有關(guān)于位置數(shù)據(jù)的計算和分析。同時可以直接在開放平臺上模擬或?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)字段設(shè)定、檢索等，可以在編輯器中直接調(diào)試運行程序。

其操作簡易，能在沒有專門知識的情況下獲得可以直接使用的代碼，開發(fā)成本極低，另外可以共享百度地圖用戶和流量，但每次只能進行單個數(shù)據(jù)的操作，無法負荷大數(shù)據(jù)的可視化效果。處理方法為：

1.定位中心點

打開百度地圖API中的地圖快速生成器，可以按位置名稱或經(jīng)緯度進行中心點定位。

2.設(shè)置地圖

可以在此步驟中對地圖的尺寸、狀態(tài)、各種按鈕的位置、大小以及比例尺的單位進行細化調(diào)整。

3.添加標注

百度地圖自帶了點、線以及文字標注工具，可以直接在地圖上進行標注地點名稱、備注，等等：

4.獲取代碼

點擊獲取代碼鍵就能得到地圖信息的代碼。

（三）“地圖慧”平臺

地圖慧是一個提供在線地圖與地理信息系統(tǒng)服務的網(wǎng)站，能一鍵式制作專業(yè)的地圖應用，讓數(shù)據(jù)內(nèi)容在地理空間上得到可視化展示，是一款開創(chuàng)交互式地圖、地理空間應用新形態(tài)的工具。該操作簡單快捷，比較適合短時間內(nèi)獲得小規(guī)模的可視化效果，但其數(shù)據(jù)處理基于在線網(wǎng)站，只有數(shù)據(jù)導入功能而缺少數(shù)據(jù)導出功能，因而普適性較差。處理方法為：

1.選擇地圖及標注模板地圖慧平臺上有各種各樣用途的地圖模板，如在地圖上標注公園位置，則可以選擇業(yè)務地圖中的點標注模板。地圖數(shù)據(jù)創(chuàng)建進入制作界面后，創(chuàng)建地圖的標題、介紹和標簽。

2.手動標記和批量上傳是添加點數(shù)據(jù)的兩種方法

手動標記的優(yōu)點是較為靈活，可直接標注在地圖上，但是手動標記需要逐一修改名稱、描述，若數(shù)據(jù)點多則時工作量較大；而批量上傳可以按經(jīng)緯網(wǎng)坐標定位，只需將空間名稱、評論數(shù)、經(jīng)緯度整理成excel表格，接著上傳至網(wǎng)站，即可自動生成分析圖。

（四）Google earth平臺

谷歌地球是一款Google公司推出的虛擬地球儀軟件平臺。它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS數(shù)據(jù)整合在一起，形成一個地球的三維模型。該平臺支持導入、導出大量的矢量和圖像文件，可以快速地制作GIS數(shù)據(jù)地圖，還能使用電子表格導入程序制作大量地址的地圖。Google earth平臺以全面的谷歌衛(wèi)星地圖為依托，地圖數(shù)據(jù)較齊全。

GIS平臺與Google earth具有較好的數(shù)據(jù)交互功能，可以利用GIS的功能模塊Layer to KML將GIS平臺下的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KML文件導入Google earth中。KML文件是該平臺的一種標定地理位置的地標文件，可用來描述和保存地理信息（如點、線、圖像、多邊形、3D模型等）。但由于谷歌地球是一個真實的球體模型，其坐標系統(tǒng)在與其他平臺對接時會產(chǎn)生不可預料的偏差，因此在該平臺上分析的數(shù)據(jù)難以在其他平臺上進行進一步操作。

三、對于城市公園供給（服務質(zhì)量）研究方法

（一）空間分布

城市公園在城市中的空間分布，反映出不同地區(qū)公園的服務強度。通過收集的大眾點評網(wǎng)數(shù)據(jù)，包含經(jīng)緯度和數(shù)量信息，接著通過GIS平臺或“地圖慧”工具能實現(xiàn)公園在城市上分布的可視化表現(xiàn)，再通過GIS平臺生成相應的核密度圖，可直觀得知公園在城市中的分布規(guī)律。對比公園分布密度疏密的地區(qū)，特別是市區(qū)和郊區(qū)，分析成因，并提出加強建設(shè)區(qū)域公園的建議政策。

（二）服務均衡性

城市公園的服務均衡性，體現(xiàn)在人均綠地、公園覆蓋率等。通過收集的網(wǎng)上統(tǒng)計的公園覆蓋率、人均綠地面積，可以制作相應的柱狀圖，分析城市不同地區(qū)的公園情況。再通過GIS平臺分析生成公園覆蓋率圖，分析公園在城市不同地區(qū)中覆蓋的情況。對比公園分布密度疏密的地區(qū)，并結(jié)合調(diào)研和訪談結(jié)果，分析成因，提出協(xié)調(diào)城市各區(qū)域公園的服務均衡性的建議政策。

（三）開放使用情況

通過收集網(wǎng)上統(tǒng)計的研究城市的公園開放情況、使用情況及設(shè)施情況，可以制作相應的餅狀圖，再結(jié)合問卷和訪談結(jié)果，分析使用者對公園內(nèi)部設(shè)施、清潔度和鍛煉設(shè)施等硬件設(shè)施的評價，分析城市整體的公園開放使用情況、成因，并提出優(yōu)化公園的開發(fā)使用的建議政策。

（四）交通設(shè)施便利性

先在GIS平臺上描繪城市的公共交通道路網(wǎng)和地鐵線路網(wǎng)，再提取大眾點評網(wǎng)的地鐵站點、公交站點和周邊設(shè)施站點數(shù)據(jù)，通過GIS平臺將數(shù)據(jù)可視化，生成相應核密度圖。將線路網(wǎng)和公園核密度圖疊加，和將站點設(shè)施核密度圖和公園核密度圖做對比，可以分析公園周邊交通和設(shè)施的便利性，并探討成因，提出改善公園周邊交通和設(shè)施的建議政策。

（五）使用者滿意度

使用者滿意度可以由公園熱度、評分和正負度反映。通過收集的大眾點評網(wǎng)公園數(shù)據(jù)，分別將評論數(shù)量高和數(shù)量低的公園在GIS平臺上進行可視化表現(xiàn)，能分析得到城市熱度高低的公園的分布規(guī)律；再將評分高和低的公園在GIS平臺上可視化表現(xiàn)，能分析得到城市評分高低的公園的分布規(guī)律；再通過網(wǎng)絡輿情工具，收集城市公園的正負度和形容詞的搜索指數(shù)，對比空間熱度分布、評分分布圖和正負度分布圖，分析使用者滿意度現(xiàn)狀，并提出改善公園服務質(zhì)量的建議政策。

四、對于城市公園需求（人群特征）研究方法

（一）人群畫像

人群畫像指城市公園內(nèi)使用人群的性別比例、年齡結(jié)構(gòu)、人群類型和來源省市，通過統(tǒng)計收集的微博數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)，制作相應的餅狀分析圖和人群分布圖。分析城市公園內(nèi)的人群畫像，歸納出使用人群的基本特征。

（二）出行情況

使用人群的出行情況，主要包括出行交通方式、花費時間、使用目的、使用頻率和停留時間，通過統(tǒng)計收集的移動數(shù)據(jù)和問卷調(diào)研訪談數(shù)據(jù)，制作相應的餅狀分析圖，可以分析城市公園內(nèi)使用人群的出行特征及成因，并提出改善公園使用者的出行情況的建議政策。

（三）空間分布

公園使用人群空間分布，反映出不同區(qū)域的公園使用熱度，對比城市人群分布和公園使用人群的分布，可以分析不同區(qū)域公園的使用效率。通過收集微博數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)，在GIS平臺上實現(xiàn)空間可視化，得出城市人群的分布核密度圖及公園使用人群的核密度圖，分析人群的空間分布規(guī)律，并探究其中成因，對公園的建設(shè)提出建議政策。

（四）時間分布

公園使用者在工作日、休息日、節(jié)假日以及每天的不同時間段使用強度不同。通過收集公園內(nèi)的微博數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)，根據(jù)時間整理出不同時間的數(shù)據(jù)，在GIS平臺上實現(xiàn)空間可視化，得出城市人群在不同時間的分布規(guī)律，探究其中成因，并提出對使用者的出行有效的建議政策。

（五）使用需求

使用者對公園的使用需求，包括社會性需求、情感需求、功能性需求、知識需求和偶發(fā)性需求。獲取的微博數(shù)據(jù)和大眾點評網(wǎng)數(shù)據(jù)中，包含著使用者對公園的評價信息，通過語義輿情工具，提取出評價的關(guān)鍵詞、輿情情況，從而歸納出人群的使用需求；再結(jié)合部分問卷調(diào)研和訪談，進一步驗證出城市公園人群在使用需求方面的具體要求，并據(jù)此對公園的建設(shè)提出有利效建議政策。

參考文獻：

[1]秦蕭，甄峰，熊麗芳等.大數(shù)據(jù)時代城市時空間行為研究方法[J].地理科學進展，2013，（9）：1352-1361.

[2]鄧昭華.城市開放空間服務能力的研究方法探索[J].價值工程，2013，（35）：7-11.

[3]崔永峰.游憩性城市公共空間使用狀況評價（POE）研究[D].長安大學，2008.

[4]于彩娜.基于使用狀況評價（POE）的城市公園研究[D].青島理工大學，2012.

[5]李華.城市生態(tài)游憩空間服務功能評價與優(yōu)化對策[J].城市規(guī)劃，2015，（1）：63-69.

[6]姜莎莎.綜合性公園使用狀況評價（POE）研究[D].北京林業(yè)大學， 2013.

作者單位：

華南理工大學

指導老師：鄧昭華副教授