時(shí)空大數(shù)據(jù)推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展

甄茂成

隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化理念的提出以及實(shí)踐過(guò)程中對(duì)于數(shù)據(jù)化及信息化發(fā)展的推動(dòng)，極大地推動(dòng)時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展;反過(guò)來(lái)，時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)也成為促進(jìn)信息交流和知識(shí)共享，推動(dòng)城市治理精細(xì)化以及全面提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量的關(guān)鍵;時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要引擎。

為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展

提供新契機(jī)

新型城鎮(zhèn)化發(fā)展模式由過(guò)去的重視“量”的增長(zhǎng)向關(guān)注“質(zhì)”的提升轉(zhuǎn)變，包括北京、上海、廣州、深圳等在內(nèi)的大城市在新一輪城市規(guī)劃中提出的空間發(fā)展模式，要從增量擴(kuò)展向存量（甚至減量）優(yōu)化轉(zhuǎn)變。這種城鎮(zhèn)規(guī)劃模式和空間發(fā)展模式的改變，很大程度上取決于對(duì)城鎮(zhèn)現(xiàn)狀的準(zhǔn)確把握以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的科學(xué)判定，這就需要獲取在“體量、種類、速度”上滿足新型城鎮(zhèn)化分析所需的數(shù)據(jù)體系，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、分析技術(shù)方法體系和面向多元目標(biāo)的應(yīng)用服務(wù)體系。時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)正好為新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了新的契機(jī)。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比，時(shí)空大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)規(guī)模巨大、數(shù)據(jù)類型多元、時(shí)空動(dòng)態(tài)屬性、人本視角和響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃建設(shè)管理過(guò)程中涉及到的時(shí)空大數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、多源遙感數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、活動(dòng)行為數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)控傳感數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)媒體數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)具有來(lái)源多樣（多源）、種類不一（異構(gòu)）、信息量大（海量）、變化莫測(cè)（時(shí)變）等特征，為新型城鎮(zhèn)化的規(guī)劃建設(shè)管理提供了來(lái)源豐富的數(shù)據(jù)。為城鎮(zhèn)要素變化研究提供新手段 新技術(shù)

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)興趣點(diǎn)、手機(jī)信令、智能交通刷卡等應(yīng)用普及，為新型城鎮(zhèn)化研究提供了大量實(shí)時(shí)更新的一手?jǐn)?shù)據(jù)，為定時(shí)、定量、定位研究城鎮(zhèn)要素變化提供了手段，更提升了城市管理、公共服務(wù)、居民生活、環(huán)境治理、新型智慧城市建設(shè)等關(guān)鍵領(lǐng)域解決問(wèn)題的能力。當(dāng)前新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)導(dǎo)致城鎮(zhèn)要素變化更加激烈，因而實(shí)時(shí)把握要素動(dòng)態(tài)變化，對(duì)于掌握城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)律，預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)十分重要。但在以往的城鎮(zhèn)化研究中，數(shù)據(jù)的獲取方式依賴于統(tǒng)計(jì)年鑒，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。由于缺乏諸如手機(jī)信令、公交刷卡、微博簽到等居民行為數(shù)據(jù)，阻礙了新型城鎮(zhèn)化中類似過(guò)度通勤、城市貧困、環(huán)境污染等問(wèn)題的量化研究。大數(shù)據(jù)時(shí)代，基于位置服務(wù)（Location Based Services，LBS）技術(shù)的發(fā)展，為城市要素變化研究提供了新的視角?？梢酝ㄟ^(guò)高分遙感、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)信令、公交刷卡等時(shí)空大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)空維度上的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的全面分析，為基礎(chǔ)設(shè)施布局及空間優(yōu)化提供依據(jù)。

時(shí)空大數(shù)據(jù)時(shí)代，各行各業(yè)不斷產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)多是以天、時(shí)、分，甚至秒為單位，具有獲取時(shí)間短、變化速度快、顆粒度細(xì)等優(yōu)點(diǎn)。更為重要的是這些數(shù)據(jù)蘊(yùn)涵非常豐富的時(shí)空屬性及專題屬性，可以借助時(shí)空大數(shù)據(jù)分析技術(shù)揭示其背后的關(guān)于人群行為、移動(dòng)、交流等信息。這與新型城鎮(zhèn)化時(shí)期“以人為核心”“自下而上”等發(fā)展理念高度契合，能夠滿足新型城鎮(zhèn)化對(duì)數(shù)據(jù)特性及數(shù)據(jù)精度的要求。在分析技術(shù)方法方面，時(shí)空大數(shù)據(jù)的核心價(jià)值在于預(yù)測(cè)，基于全樣本微觀數(shù)據(jù)的挖掘，能夠揭示城鎮(zhèn)之間、組成城鎮(zhèn)的各要素及現(xiàn)象之間的普遍聯(lián)系，并對(duì)未來(lái)變化趨勢(shì)做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，進(jìn)而把握城鎮(zhèn)化發(fā)展總體規(guī)律，引導(dǎo)城鎮(zhèn)化建設(shè)過(guò)程中人口、土地、產(chǎn)業(yè)、交通、資金等要素的科學(xué)互動(dòng)與合理布局。當(dāng)然，這要求研究者熟悉和掌握主體建模、文本分析、深度學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)分析等新型技術(shù)方法。

新型城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)時(shí)空大數(shù)據(jù)分析和挖掘提出了新的要求，掀起了時(shí)空大數(shù)據(jù)分析熱潮，孕育了一批時(shí)空大數(shù)據(jù)研究團(tuán)隊(duì)。其中，2013年10月龍瀛博士倡議并首創(chuàng)的北京城市實(shí)驗(yàn)室 （Beijing City Lab，BCL） 是一個(gè)致力于利用多元時(shí)空大數(shù)據(jù)（開(kāi)放數(shù)據(jù)）進(jìn)行定量城市研究的新型學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)，BCL專注于運(yùn)用跨學(xué)科方法量化城鎮(zhèn)發(fā)展動(dòng)態(tài)，為更好的城鎮(zhèn)規(guī)劃管理提供科學(xué)依據(jù)，旨在建立可持續(xù)城市發(fā)展所需要的方法學(xué)基礎(chǔ)。2016年5月，茅明睿領(lǐng)銜創(chuàng)建的城市象限（UrbanXYZ），專注于城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)層面的時(shí)空大數(shù)據(jù)應(yīng)用探索，通過(guò)現(xiàn)狀體檢、問(wèn)題診斷、模擬分析、社區(qū)參與等技術(shù)過(guò)程，尋求城鎮(zhèn)環(huán)境品質(zhì)提升之有效途徑。有代表性的成果，是面向北京市昌平區(qū)回龍觀和天通苑兩大地區(qū)城市品質(zhì)和公共服務(wù)提升的行動(dòng)計(jì)劃“回天有數(shù)”。計(jì)劃的核心是通過(guò)大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)各類資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并對(duì)既有城市規(guī)劃及其實(shí)施進(jìn)行評(píng)估和分析，開(kāi)展城市體檢、診斷城市問(wèn)題、構(gòu)建數(shù)據(jù)生態(tài)平臺(tái)，繼而有針對(duì)性地提出改善現(xiàn)狀和優(yōu)化規(guī)劃的策略，創(chuàng)新開(kāi)展城市更新與時(shí)空大數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，探索城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)的新方式和手段。

2018年11月，清華大學(xué)中國(guó)新型城鎮(zhèn)化研究院發(fā)布了國(guó)內(nèi)首個(gè)“國(guó)家新型城鎮(zhèn)化大數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺(tái)”，平臺(tái)集成數(shù)據(jù)資源和智力資源，為政府和社會(huì)各界提供新型城鎮(zhèn)化領(lǐng)域決策支持和公共服務(wù)，是典型的“綜合決策支持+人工智能”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從新型城鎮(zhèn)化時(shí)空大數(shù)據(jù)庫(kù)到思想智能庫(kù)的升級(jí)。

新型城鎮(zhèn)化定量研究需要時(shí)空大數(shù)據(jù)

新型城鎮(zhèn)化研究是一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題，涉及到人居環(huán)境學(xué)、地理學(xué)、人口學(xué)、建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多學(xué)科;同時(shí)，新型城鎮(zhèn)化研究也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涵蓋人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技、制度、政策等多方面，各個(gè)要素之間如何相互影響、相互作用，不同時(shí)空尺度下要素之間的流動(dòng)、效應(yīng)差異，發(fā)展水平測(cè)度及驅(qū)動(dòng)因子，人的行為作用等都是值得研究的熱點(diǎn)?？梢?jiàn)，新型城鎮(zhèn)化研究需要建立一個(gè)多尺度、多要素、多模型、多情景、多技術(shù)的定量研究體系，以便全面認(rèn)識(shí)新型城鎮(zhèn)化演化歷程，揭示各要素之間的相互作用過(guò)程與機(jī)制，為解決新型城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中的城鎮(zhèn)布局、人口流動(dòng)、產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌、交通網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)安全、空間優(yōu)化等問(wèn)題，提供必要的科學(xué)依據(jù)。

城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展是新型城鎮(zhèn)化的重要理念與本質(zhì)內(nèi)涵，為城鄉(xiāng)共同富裕提供了新的機(jī)遇。然而，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性以及不確定性使得城鄉(xiāng)統(tǒng)籌面臨巨大挑戰(zhàn)。如何將城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展落實(shí)到技術(shù)實(shí)戰(zhàn)層面至關(guān)重要。諸多學(xué)者積極探索合適的、科學(xué)的定量研究方法，以解決城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展過(guò)程中存在的空間布局、生產(chǎn)要素、生態(tài)環(huán)境、政策制度等問(wèn)題，表明需要時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)為城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展提供重要數(shù)據(jù)來(lái)源和技術(shù)支撐。

具有“以人為本、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、產(chǎn)業(yè)互動(dòng)、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展”基本特征的中國(guó)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展，要求實(shí)現(xiàn)治理能力現(xiàn)代化和服務(wù)模式精細(xì)化。

為此，必須充分發(fā)揮時(shí)空大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與作用，為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展提供定量分析研究與科學(xué)決策支持。這就要求政產(chǎn)學(xué)研各界采用時(shí)空大數(shù)據(jù)理念與思維、定量分析方法和技術(shù)手段，以便精確、定量、即時(shí)識(shí)別新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等各個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及其空間關(guān)系，精準(zhǔn)分析與把握新型城鎮(zhèn)化建設(shè)目標(biāo)及其與現(xiàn)實(shí)的差距，從而制定科學(xué)的規(guī)劃實(shí)施方案。具體而言，可以結(jié)合“以人為本、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展、城鄉(xiāng)空間優(yōu)化、城鎮(zhèn)群空間布局”4個(gè)方面，開(kāi)展新型城鎮(zhèn)化定量研究的時(shí)空大數(shù)據(jù)分析，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃建設(shè)管理的科學(xué)化與智慧化。

?新型城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)時(shí)空大數(shù)據(jù)分析和挖掘提出了新的要求，掀起了時(shí)空大數(shù)據(jù)分析熱潮。