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这个大数据平台不一般!全国城镇化监测、空间规划实施评估就靠它了

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2018-06-01

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党的十九大提出,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。不平衡也正是我国城镇化发展的主要特征之一。城镇化快速发展的同时,“土地城镇化”快于“人口城镇化”、城镇空间分布与资源环境承载力不匹配、城乡空间治理水平不高、“大城市病”等问题越来越突出。

 

建设全国新型城镇化监控与评估平台,及时、准确地反映城镇化发展趋势和空间分异特征,并且对全域空间资源的开发与保护,城乡规划实施情况、城市运行体征进行持续、动态的监测与评估,是空间规划体系的重要组成部分。

 

该平台的建设及后续服务能力的拓展将为全国城镇化监测、空间规划实施评估提供权威数据与报告,协助地方政府推进城市的精细化治理工作,并面向城乡规划及相关行业推进开放的规划及智慧城市相关专业研究。

 

注:文中内容来源于中规院学术信息中心2017年至今工作与研究成果。

一 多源融合的空间数据集成

平台整合多种数据源,其中既包括基础地理信息数据、权威部门发布的社会经济统计数据,审批通过的城乡规划成果数据,具有影响力的科研成果数据,也包括大量由网络开放数据、物联网大数据和行业监测大数据构成的新型数据。应用多源数据融合技术,平台实现对多源数据的多尺度展示和对城镇化评估指标的计算与模拟。


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平台多源数据构成

 

平台整合多源时空信息,数据量巨大,同时要面向广大行业用户提供服务。利用地理大数据的一站式SaaS平台,平台实现了海量数据存储和针对访问量变化的负载均衡。利用强大的空间数据引擎,以及动态切片、实时渲染等技术实现了千万级数据的快速可视化表达。

 

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平台主界面-1


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平台主界面-2

 

二 多尺度多维度的城镇化动态监测

城镇化基本要素内容涉及土地、人口、经济、公共服务、资源与环境等方面,基于多源时空数据,平台实现了对各类要素的动态监测和城镇化指标的模拟与预测。

 

城镇化基本要素空间分布异质性

利用多种可视化的表达方式,呈现各类基本要素在全国范围内的空间分布特征,体现区域差异,直观反映城镇化发展结果和相关影响因子的空间分布不平衡。


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城镇化基本要素空间分异特征

 

区域联系与网络结构

通过地区间的人口流动和经济联系(包括企业间投资、总部分支机构设置),反映城市之间的联系强度。用户不仅可以清楚看到全国范围的网络结构,还可以查看每一个城市与全国其他城市之间的人口与经济联系。


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人口与经济联系

 

实时监测与动态更新

平台整合大量历史数据,并将不断积累、更新,实现对城镇化进程的持续监测。同时,平台实时接入大气质量监测、人口迁徙等监测数据,动态反映各类要素的时空变化。


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城镇建设用地扩张历程(左);空气质量实时监测(右)

 

城镇化速度和效率的评估与预测

基于对城镇化基本要素时空特征的把握,平台建立一系列评估指标体系,实现对全国范围城镇化发展速度、发展效率的模拟、评价和预测。


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城镇化速率监测(左);城镇化发展预测(右)

 

三 规划实施评估

规划成果汇集

平台汇集各级各类城乡规划及相关空间性规划成果,实现在统一空间坐标下的展示。以城市总体规划为例,用户可以查看每个城市主要的规划成果图,叠加现状遥感影像对比规划实施情况,同时可以查看规划中提出的主要发展目标和用地指标。


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总体规划信息查询(左);全国城镇体系规划成果展示(右)

 

城市总体规划评估

对总规进行评估,是强化规划实施和监督,有效完善城市治理体系,提高城市治理能力的重要环节。本次开展的城市总体规划评估,是立足国务院审批的108座城市规划实施,同时考虑到城市总体规划改革试点工作要求,建立一套通用的规划评估方案,为进一步加强对各级、各类城市总体规划的实施管理,准确把握各城市的规划动态提供技术支持。评估结果评估结果将逐步以平台服务和研究报告的形式发布,推动城市总规从静态评估向动态监测转变,为客观理性评价其实施结果提供有效的手段和途径,为建立第三方评估机制和评估技术方法进行试点。

总体上,本次总规评估采用“双指标+一说明”方式建构规划评估技术方法。双指标分别为基本体检指标、规划评估指标。


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城市总体规划评估技术路线

 

在108个国务院审批城市中,选取20个城市进行第一批试点。按照“长远着眼、近期着手”的技术路线,考虑到数据的宜获取性,从评估指标体系中选择首批进入《评估报告》的指标体系。数据来源主要包括统计年鉴/政府公报、遥感影像/大数据、地理国情普查数据等,以保证评估的客观真实性。

 

信息平台是展现评估结果,为监督和管理提供信息服务的方法和途径。目前20个试点城市的评估结果已经纳入全国城镇化动态监测平台,平台不仅展示每个城市各项评估指标的计算结果,同时用户可以查看参与指标计算的各类空间要素数据。


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总体规划实施评估结果展示

 

新城新区建设评估

与总规评估同时开展的还有全国新城新区的建设评估工作。针对全国18个国家级新区和3000多个各级各类开发区,建立评估指标,对开发区建设速度、合规性以及开发绩效综合评估。平台对评估结果进行系统展示,用户可以方便地查看新城新区的总体开发建设情况,以及每个新区和开发区的各项指标评估结果。


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新城新区建设评估展示

 

城市体检

对城市规划进行实施评估,不仅要把城市作为一个整体,评估规划指标与目标的实现情况,同时还要对城市内部的空间特征、问题进行细粒度的分析与评价。城市体检就是利用反映城市运行的精细化的时空数据,描述城市中的人口分布动态、公共设施服务能力、职住平衡状况、居民消费特征、土地开发强度等体征,并在此基础上对多尺度的空间单元开展宜居、创新、低碳、安全等专题评估。空间单元包括居住小区、街区、乡镇街道等。

平台集成全国主要城市的高精度时空数据,未来将不断扩大覆盖范围。用户可以在平台上以图层叠加的方式了解城市的基本体征,分析城市内部空间结构和空间问题。此外用户还可以对全国几十个主要城市社区(居住小区)品质的评估结果进行查询。

 

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城市体征监测


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社区品质评估

 

四、平台拓展应用

横向模块拓展

平台在架构设计上具有灵活的伸缩性和扩展性。模块化设计的服务功能可以灵活拓展并根据使用场景和用户权限进行部署和伸缩。平台将不断融入与城乡发展相关的内容,不断拓展数据源,延伸面向用户的信息领域。目前用户可以在平台中查看全国传统村落的分布情况,并直接连接至传统村落数字博物馆,了解每个传统村落的详细情况。


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传统村落数字博物馆

 

整合了中国各期的历史文化资源和历代历史地图集,建立档案数据库,梳理历史地理及文化线索脉络,形成独特的在线文化遗产数据库。

 

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古城档案馆

 

纵向实践应用

平台建设过程中形成了多源数据融合的空间数据库,丰富的数据以及平台的整体架构可以应用在面向城镇群、省及城市的相关监测与评估中。图为基于该多源数据库搭建的江西省空间规划监测与评估平台(城乡发展体征监测模块)。


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江西省空间规划监测与评估平台-1

 

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江西省空间规划监测与评估平台-2

在纵向拓展方面,还在省、市等多个尺度建立了面向多规合一、城市精细化管理、公众参与等业务的信息平台,实现了基于多规合一的城市现状“一张图”、城市体检、居民满意度调查等功能。


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福州多规合一“一张图”

 

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北京城市运行监测大数据平台

 

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厦门公众参与信息平台

 

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厦门城市体检信息平台

 

数据共享与开放研究

除了以信息平台的方式不断拓展服务能力以外,还利用多渠道积累的多源数据开展了一系列前沿性的研究。例如:

 

(1)省域尺度城镇化发展绩效研究

综合利用土地、人口、经济等宏观统计数据,结合手机信令数据、土地招拍挂数据、导航POI点分布等多源数据,对省域尺度城镇化发展速度和效率进行分析,对全国省域尺度进行分类和特征梳理,总结我国省域尺度城镇化发展的空间特征。分析内容包括土地开发量、用地结构、开发效率;人口数量分布、流动人口分布;产业空间布局、产业结构特征;以及由人口迁徙、企业投资和总部分支设置所形成的网络结构(以下以土地开发绩效评估为例)。

 

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(2)城镇群识别研究

以百度地图慧眼提供的人口短期流动数据为基础,借助复杂网络理论,从人口流动的角度探讨我国城市群的识别。

人口的短期流动在各城镇之间分配极不均衡,而且可以从结构中清晰的辨认出包括京津冀城市群、珠三角城市群、长三角城市群等我国的主要城市群及其中心城市。

 

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基于百度大数据的人口短期流动结构

 

应用基于距离阻尼的k壳分解算法,对全国城市群进行识别。将此结果与《全国城镇体系规划(2006-2020年)》中的规划布局比对可知,规划所确立的我国城镇体系空间结构已基本成型,东部沿海发展带持续强化,京津冀城市群、长三角城市群和珠三角城市群三大城市群趋于成熟;广大中部、西南部崛起态势明显,不仅武汉城市群、成渝城市群等“老牌”城市群势头不减,中原城市群、长株潭城市群、黔中城市群等的发展也已初见成效。

 

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全国城市群识别结果(左);《全国城镇体系2006-2020年》中的城市群(右)

 

(3)高铁站周边发展态势研究

结合夜间灯光遥感、腾讯位置、兴趣点等时空大数据,围绕人群聚集活力和土地开发效率构建评价指标,对全国范围高铁站周边的发展态势进行了分析。对指标计算结果利用贝叶斯分类方法进行聚类,将全国高铁站分为成熟型高铁站、较成熟型高铁站和待发展型高铁站。

 

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(4)城市土地开发综合绩效研究

与百度慧眼合作,结合百度大数据以北京主城区为例开展了基于细粒度空间单元的土地开发综合绩效研究。


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(5)创新园区规划空间基因库研究

结合国外数据,选取国内外13个创新城市中的15个创新园区/片区做为基因库的取样对象。基于最细粒度的指标,从活力、创新、宜居三个角度对创新园区进行描述与对比,为国内其他新城新区规划提供参照。

 

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创新园区基因库研究指标体系(上);伦敦CAZ地区部分基因的空间分布(下)

 

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创新园区指标参考值汇总

 

五 发展与合作

城镇化的监测是动态、持续、长期的工作,未来我们将不断拓展平台功能,丰富平台内容、提升用户体验。同时我们还将不断开发新的服务模式,满足用户对数据、地图服务和分析工具的需求,使该平台能够更广泛地服务于城镇化相关研究,并为各类空间性规划的编制与监测评估提供数据基础、信息平台和分析与辅助决策平台,协助地方政府推进城市的精细化治理工作。

为了使数据发挥更大的价值,提升城乡规划从业人员处理数据、分析数据的能力,我们还将陆续开放平台中的数据,为用户提供学习数据挖掘和空间分析的数据基础,为行业的开放性研究助力。

 

多源数据的汇集,多角度的研究与探索,先进技术的研究应用和平台建设,源于开放的组织模式和与合作伙伴间的深度合作。自2017年以来,中规院先后与百度慧眼、ESRI中国、阿里、腾讯、极海科技等公司,中国卫星资源中心、国家测绘院、厦门规划委数字城市中心等单位,以及福州大学建筑学院、中央财经大学管理科学与工程学院、宇恒可持续交通研究中心等科研机构紧密合作,通过共同建立开放实验室、签署战略合作协议、共同开展科研项目等多种形式实现合作、共赢。


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未来我们将以更加开放的态度开展合作

以更多元的合作模式和更丰富的合作研究内容

推动大数据与信息技术在城乡规划领域中的应用

欢迎同道者加盟!

 



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