大数据与城市规划 (1).pdf

1 大大数数据据与与城城市市规规划划 2【课程简介】【课程简介】大数据时代将对各学科研究领域的数据收集与利用、分析方法与研究手段带来革命性的改变。当前城市大数据对城市物质和社会空间进行了深入的刻画，亦提供了客观认识城市系统并总结其发展规律的重要依据。本课程来源于清华大学线下课程大数据与城市规划，有较好的课程知识体系及教学经验。课程内容秉承技术方法与城市研究与规划并重的原则，结合中国城市规划及其技术发展的特点进行讲授，既侧重大数据技术方法的讲解，亦重视城市系统和规划设计领域的应用，是城乡规划领域最早与大数据结合的线上公共课程。授课内容主要涵盖数据获取、统计、分析、可视化，城市系统分析，各类规划实践的应用，以及学科前沿介绍等内容。课程安排由浅及深，形成概念先行-技术支撑-应用展望的教学体系，具体分为五个部分，分别为概述篇、技术篇、数据篇、应用篇和展望篇，难易适宜，有一定的区分度。授课对象：本课程结合数据分析与城市规划的相关技术方法，授课对象包括来自城乡规划、建筑、风景园林、城市地理、地理信息系统、城市交通、环境规划与管理、城市经济、公共管理、社会学、计算机、公共管理等专业的本科生、研究生、专业从事人员，以及对城市空间和城市生活感兴趣的学生。在经过本课的学习之后，同学们预计将收获以下主要内容：数据方面，本课提供了一套完整的北京旧城城市空间新数据；方法方面，掌握基本的数据抓取、分析挖掘、可视化等操作；思维方面，培养利用新数据、量化研究方法和先锋技术手段认识城市和规划设计城市的思维方式；研究方面，在数据获得、方法掌握和思维熟悉的基础上，提高利用城市空间新数据的研究能力。本慕课课程目前已开设两期，其中 2018 年秋季学期课程结合清华大学大数据与城市规划课程，形成混合式教学模式。线上 MOOC 主要讲授课程的基础知识和部分操作，线下课程则主要进行操作课的详细讲解和答疑，以及线上课程内容及数据的应用与研究讨论。两期开设情况：开设学期 起止时间 选课人数 课程链接 1 2018 年 09 月 15 日 至 2019 年 01 月 18 日 9486 http:/ 2 2019 年 02 月 26 日 至 2019 年 07 月 15 日 14747 http:/ 具体内容可见具体内容可见北京城市实验室公众号：北京城市实验室公众号：多重好礼|大数据与城市规划春季学期 MOOC 欢迎选课 https:/ 3【立德树人立德树人】大数据与城市规划主要探究利用大数据方法，关注人、空间及其相互作用。作为理论、方法和实践紧密结合的一门课程，在开展教学过程中，非常适合积极采用全员、全程、全课程育人格局的形式，培养学生的爱国、立德和树人等方面的教育理念。（1）2015 年 11 月 10 日习近平主持召开中央财经领导小组第十一次会议，明确提出要“做好城市工作，首先要认识、尊重、顺应城市发展规律，端正城市发展指导思想”。而大数据本身由于涵盖了大量人的活动、空间使用与联系的信息，为客观认识城市发展规律提供了根本性的支持，本课程的前半部分，即“大数据与城市规划”中的“大数据”部分，一直围绕利用大数据客观认识城市空间与活动进行讲授，并引导同学们从对城市空间的感性思考过渡/转变为理性认知。（2）2015 年 12 月 14 日，习近主持召开中共中央政治局会议，特别强调“要改革完善城市规划，准确把握城市规划定位，加强对规划实施情况的监督”。大数据的方法为支持规划的编制、监测规划的实施并对其进行量化评价提供了良好的机会，这也是本课程后半部分，即“大数据与城市规划”中的“城市规划”部分，则主要围绕这一需求进行讲授，积极引导同学们对科学规划编制和评估方面的思考，并培养他们具备这方面的方法基础。进而，与课程前半部分互动，实现全过程地理念贯彻。（3）本课程长期以来持续向两万余学生贯彻“立德树人”的教育理念，鼓励同学们利用大数据的手段并结合深入调研的方法，树立对城市问题的批判精神，避免基础有限的“侃侃而谈”，发现城市的“真问题”，敢于提出与已有发现不同的观点，这些多已经体现在线上讨论区和线下混合式教学的课堂中。【课程特色课程特色】1、课程内容特色：课程内容特色：本课程积极响应国家“运用大数据提升国家治理现代化水平”的号召，将城市规划与大数据等技术相结合，推动规划的数字化、智慧化，从而推动城市建设和发展的智慧化。课程因此也上线“学习强国”平台，作为“每日慕课”被推荐给广大学习者，这既是对课程思想性、新闻性、综合性、服务性的肯定，又是对城市规划与大数据结合应用的鼓励。课程知识体系完整，从概念、前沿到方法、应用，课程难度由浅及深。内容既包含国内外先进的研究理念和方法，又包含国内前沿互联网企业及学者的研究成果，为城市研究者提供新的研究和设计视角。2、课程配套特色：课程配套特色：（1）本课程有住房城乡建设部土建类学科专业“十三五”规划教材、全国高校城乡规划专业规划推荐教材城市规划大数据理论与方法作为教材支撑，课程内容与教材章节对应，辅助慕课教学；（2）本课程涉及部分数据分析操作演示，因此，特意为学生提供了一套可以用于演练学习的数据；（3）每章节除了提供课程讲义外，还提供相关的延伸阅读资料，为学生提供更多的学习途径。3、教学设计特色：、教学设计特色：课程充分结合慕课的优势，制作相关视频辅助教学。（1）用于课程简介的“当今城市发生的变化”视频，让学生意识到城市的空间变化趋势，从而能够更好地理解课程设置的目的和意义。（2）用于课程教学的演示视频等，让学生能够一步步跟着演示进行相关软件和方法的学习。4、管理运营特色：、管理运营特色：课程充分结合慕课平台的相关功能，让学生了解课程、参与课程并有所收获。具体体现在（1）每周发布课程公告及邮件，简单介绍每章节内容，并提醒学生参与课程学习、讨论和考试；（2）设置课程奖励机制，鼓励学生参与讨论区交流，并对每章内容发起主题讨论和课外阅读链接推荐；（3）每章节评选精选笔记，新建【精选笔记】栏目，用于展示和交流优秀的学习心得或思考。4【课程章节】【课程章节】一、课程概论 1-1 课程整体情况 1-2 代表性研究机构与个人 1-3 课程共享的基础数据 第一章 习题 第一章 课外阅读材料 二、变化中的中国城市与未来城市 2-1 城市定义以及互联网背景下的城市 2-2 当前城市发生的变化 1 2-3 当前城市发生的变化 2 第二章 习题 第二章 课外阅读材料 三、城市大数据类型与典型数据介绍 3-1 传统城市数据 3-2 新数据环境与数据分类 3-3 典型城市大数据 3-4 关于城市大数据的思考 第三章 习题 第三章 课外阅读材料 四、城市大数据的获取与清洗 4-1 数据获取的类别和总体思路 4-2 结构化网页数据采集 4-3 基于 API 的数据采集 4-4 抓包工具 4-5 影像数据采集 4-6 数据清洗 第四章 习题 5 第四章 课外阅读材料 五、城市大数据的统计与分析 5-1 基于 ArcGIS 的空间分析 5-2 基于 SPSS 的统计分析 5-3 基于 ArcGIS 的统计分析 第五章 习题 第五章 课外阅读材料 六、城市大数据的可视化 6-1 数据可视化概论 6-2 基于 ArcGIS 的可视化 6-3 基于 GeoHey 的可视化-极海 6-4 基于地图喵、年鉴汪的可视化-量城科技 第六章 习题 第六章 课外阅读材料 七、城市大数据挖掘：空间句法 7-1 空间句法概论及其与大数据的结合 7-2 空间句法的主要指标 7-3 空间句法研究与设计应用 第七章 习题 第七章 课外阅读材料 八、城市大数据挖掘：城市网络分析 8-1 网络分析概述 8-2 中国城市规划领域的知识网络 8-3 基于交通出行轨迹透视中國城市系統 第八章 习题 第八章 课外阅读材料 九、基于图片大数据的城市空间研究 6 9-1 图片数据介绍 9-2 图片数据的已有研究介绍 9-3 街道空间品质的测度及变化识别 9-4 街道建成环境中的城市非正规性评价 9-5 基于网络照片数据的主导城市意象研究 第九章 习题 第九章 课外阅读材料 十、基于手机数据的城市空间研究 10-1 手机数据介绍 10-2 手机数据应用一览 10-3 街道活力的量化评价及影响因素分析以成都为例 第十章 习题 第十章 课外阅读材料 十一、基于公交卡数据的城市空间研究 11-1 公交卡数据介绍及已有研究概述 11-2 北京职住平衡研究 11-3 北京极端出行研究 第十一章 习题 第十一章 课外阅读材料 十二、数据增强设计 12-1 数据增强设计概述 12-2 数据增强设计体系结构 12-3 理解现实场地内的城市 12-4 借鉴其他优秀的城市 12-5 超越建成环境，拥抱技术 12-6 从感知到驱动-城市智能化规划方法论雏形-城市象限 第十二章 习题 第十二章 课外阅读材料 7 十三、总体规划中的大数据应用 13-1 总规内容及大数据应用机遇 13-2 大数据对现状评价的支持 13-3 大数据对规划实施评估的支持 第十三章 习题 第十三章 课外阅读材料 十四、城市设计中的大数据应用 14-1 城市设计及大数据应用机遇 14-2 方法论支持：TSP 模型与人本尺度城市形态 14-3 大数据在增量型城市设计中的应用 14-4 大数据在存量型城市设计中的应用 14-5 人本观测分析与街道设计(上)14-5 人本观测分析与街道设计(下)第十四章 习题 第十四章 课外阅读材料 十五、大模型：跨越城市内与城市间尺度的大数据应用 15-1 大模型的提出背景与研究范式 15-2 大模型已有研究案例一览 15-3 中国城市化的四个现实问题 15-4 针对大数据与未来城市的思考-腾讯研究院 第十五章 习题 第十五章 课外阅读材料 附件列表：1、附件 1-MOOC 页面 2、附件 2-教材 3、附件 3-“学习强国“每日慕课 4、附件 4-教学奖励：MOOC 教育践行者 8 附件 1-MOOC 页面：9 10 附件 2-教材：城市规划大数据理论与方法城市规划大数据理论与方法教材教材 【教材教材简介简介】本教材为住房城乡建设部土建类学科专业“十三五”规划教材、全国高校城乡规划专业规划推荐教材，本教材作者在大数据的时代背景下，集成自身的国际化学术研究、本土化工程实践以及海内外学术交流经历，在清华大学开设了“大数据与城市规划”研究生课程，并在“学堂在线”开设了 MOOC 大规模在线公开课“大数据与城市规划”，本教材为作者理论研究、实践经验及教学成果的体现，内容丰富，实践性强。随着信息通信技术的迅猛发展，大数据已成为重要的科学研究方向，并在多个学科中发挥着积极作用。其中大数据带给城市规划和城市研究的影响尤为显著。作者于 2016 年秋季学期在清华大学首次开设了“大数据与城市规划”研究生课程，通过理论与城市规划实践结合的方法进行授课，并将课程内容重新编撰集结为本教材，希望促进大数据在城市规划教学和实践中的应用不断深入。读者对象：本教材可作为高等学校城乡规划及相关专业教材，也可为相关领域的研究及技术人员提供参考。【教材目录教材目录】第第 1 1 章章 概论概论 1.1 城市空间新数据环境 1.2 定量城市研究 1.3 新数据环境下定量城市研究的四个变革 1.4 大数据在城市研究与规划设计支持中的五个维度 1.5 代表性研究机构 1.6 本教材特点及结构 第第 2 2 章章 变化中的中国城市与未来城市变化中的中国城市与未来城市 2.1 过去与现在 2.2 当下城市发生的变化 2.3 未来城市的研究与规划设计 第第 3 3 章章 城市新数据类型与典型数据介绍城市新数据类型与典型数据介绍 3.1 传统数据 3.2 新数据环境：城市空间新数据 3.3 典型城市空间新数据介绍 3.4 目前新数据存在的问题及相关思考 第第 4 4 章章 城市大数据的获取与清洗城市大数据的获取与清洗 4.1 空间大数据及获取 4.2 数据清洗 第第 5 5 章章 城市大数据统计与分析城市大数据统计与分析 11 5.1 大数据空间分析 5.2 大数据统计分析 5.3 其他分析与统计工具 第第 6 6 章章 城市大数据的可视化城市大数据的可视化 6.1 基于 ArcGIS 的可视化 6.2 基于极海（GeoHey）的可视化 6.3 其他可视化工具 第第 7 7 章章 城市大数据挖掘：空间句法城市大数据挖掘：空间句法 7.1 基本介绍 7.2 空间句法与城市大数据 7.3 轴线分析与线段分析 7.4 空间句法软件 DepthMap 7.5 空间句法与大数据结合的应用：北京街道活力测度、影响因素与规划设计启示 第第 8 8 章章 城市大数据挖掘城市大数据挖掘 8.1 城市网络分析概述 8.2 中国城市规划领域的知识网络 8.3 基于交通工具轨迹透视城市网络关系 8.4 城市社会空间网络联系 第第 9 9 章章 大模型：跨越城市内与城市间尺度的大数据应用大模型：跨越城市内与城市间尺度的大数据应用 9.1 大模型的提出背景 9.2 大模型：城市与区域研究的新范式 9.3 大模型为城市研究提供新的视角和思考 9.4 小结 第第 1 10 0 章章 数据增强设计数据增强设计 10.1 在新数据环境下探索城市秩序的可持续内涵 10.2 数据增强设计（DAD）概念 10.3 DAD 体系结构 10.4 DAD 应用案例 10.5 国内外 DAD 相关研究机构、中心及团队 第第 1 11 1 章章 基于公交卡大数据的城市空间研究基于公交卡大数据的城市空间研究 11.1 数据形式 11.2 数据处理 11.3 数据处理结果 11.4 数据的应用 第第 1 12 2 章章 基于社交网络大数据的城市空间研究基于社交网络大数据的城市空间研究 12.1 微博数据 12 12.2 签到（check-in）数据 12.3 大众点评数据 第第 1 13 3 章章 基于图片大数据的城市空间研究基于图片大数据的城市空间研究 13.1 图片大数据 13.2 图片来源 13.3 图片分析与可视化工具 13.4 相关研究 13.5 实践案例 第第 1 14 4 章章 基于手机大数据的策划功能室空间研究基于手机大数据的策划功能室空间研究 14.1 数据介绍 14.2 数据获取及数据处理 14.3 基于手机大数据的城市空间研究 14.4 手机大数据应用案例 第第 1 15 5 章章 总体规划中的大数据应用总体规划中的大数据应用 15.1 城市总体规划的大数据应用框架 15.2 大数据在现状评估中的应用 15.3 大数据在预测未来中的应用 15.4 大数据在规划实施评估中的应用 第第 1 16 6 章章 城市设计中的大数据应用城市设计中的大数据应用 16.1 城市设计概述 16.2 基于大数据的城市设计方法 16.3 大数据在增量型城市设计中的应用 16.4 大数据在存量型城市设计中的应用 13