大数据与城市规划 (21).pdf





《大数据与城市规划 (21).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大数据与城市规划 (21).pdf(9页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、44|数据增强设计作者简介郝新华北京清华同衡规划设计研究院有限公司技术创新中心规划师,硕士龙 瀛(通讯作者)清华大学建筑学院副研究员,博士清华大学恒隆房地产研究中心数据增强设计研究室主任石 淼北京清华同衡规划设计研究院有限公司技术创新中心数据分析师,硕士王 鹏北京清华同衡规划设计研究院有限公司技术创新中心副主任,高级工程师,硕士Street vibrancy of Beijing:Measurement,impact factors and design implication对北京五环内街道活力展开测度和影响因素分析,分别对比了3套指标体系对3种类型街道的活力的解释力度,并将北京的街道活力影
2、响要素与成都街道活力影响要素进行了对比。3套指标体系分别是只考虑空间句法的指标体系、只考虑街道自身属性及周边环境等的指标体系和二者都考虑的指标体系,3种类型的街道分别是A类(公共管理与服务)、B类(商业服务业设施)和R类(居住)街道。研究表明,只考虑街道自身属性及周边环境等的指标体系对街道活力的解释力度远大于只考虑空间句法的指标体系,而二者都考虑的指标体系对街道活力的解释力度略大于只考虑街道自身属性及周边环境等的指标体系;通过与成都街道活力的案例对比,发现北京3类街道活力均与功能密度关系最为密切等。此外还对街道功能布局进行了识别,并且对街道功能布局与街道活力的相关关系做了初步探索,发现业态均匀
3、分布在街道的街道活力最高。We quantitatively explore the street vibrancy of Beijing,considering the urban characteristics of Beijing,we developed the factors for quantitatively evaluating street vibrancy at the street level.This factors range from function density,function diversity,accessibility to metro station
4、,city commercial center and commercial complex,intersection density and bus station density,to street level and width etc.Meanwhile,to know which method is better to explain street vibrancy between space syntax and factors mentioned above,and to know whether it would be better to add space syntax as
5、 one of factors,three groups of factors are constructed.They are the group of only space syntax,the group of factors without space syntax and the group of factors including space syntax.Linear regression has been adopted for identifying the impact of each factors on the street vibrancy,which is meas
6、ured by population density.We analyzed the impact factors for public administration and service streets,commercial streets and residential streets separately.Finally,the result about relationship about street vibrancy and impact factors of Beijing was compared with that of Chengdu.0引言在步行和马车时代,街道呈现小尺
7、度、小路宽、网络交织的形态特点,此时,街道不仅是城市交通的重要载体,也是城市社会经济活动的主要场所1。然而街道的这种繁荣在小汽车兴起后逐渐没落,街道被设计为优先机动车使用,而机动车引发的安全性、噪音和污染等问题使得当代城市主干道活力凋零。另一方面,对街道社会属性的忽视,让原本不承担主要交通功能的社区级街道逐步消失,有的转变街道城市主义|街道活力|街道功能布局|数据增强设计|北京 Street urbanism|Street vibrancy|Layout of street function|Data augment design|Beijing 北京街道活力:测度、影响因素与规划设计启示摘
8、要Abstract关 键 词Keywords成仅供视觉愉悦却不能进行社会交往的绿化景观,有的则被私有化为住宅区或商业区的内部道路1。雅各布斯曾说:街道有生气,城市才有活力2。目前关于街道层面的活力研究,已有经典论著从定性的角度来阐述2-5,如认为与街道活力相关的属性有长度短、较大的行人密度、功能的混合和建筑年代的混合等2。但这些定性的描述缺乏强有力的数据支持,设计师或社会学家凭借经验认为的营造空间活力的最佳方数据增强设计|45 式不一定与居民的真实需求一致。而国内外紧扣街道活力的定量研究较少,仅有的定量研究有通过摄影记录和专家打分6、现场调研7-8的方式,这两种方式均耗时耗力,难以进行大范围的
9、定量研究。有学者运用手持GPS结合空间句法理论探讨了空间活力的影响指标9,虽然能较前两种方法耗时耗力小一些,但仍难以在大范围内展开研究。郑思齐运用大众点评、地图兴趣点(POI)等数据评估城市空间形态与消费活力的关系,为大范围研究,但其研究尺度为22 km,粒度较大,难以精确到街道尺度10。街道活力定量研究的缺乏主要来源于两个方面,一方面是在过去的若干年里,受城市发展阶段的限制,街道的社会属性常被人们忽视;另一方面则是源于数据获取的困难。近年来在经济转型、精明增长等背景下,全球许多城市的街道得以复兴,街道公共空间的功能被人们认知,全球多个城市也都在进行街道复兴的实践11;在我国,2010 年上海
10、世博会提出“城市,让生活更美好”的主题,2016年,中央提出以人为本的新型城镇化等,这些均体现了我国城市发展中“让居住在城市中的人生活更美好”的城市本质功能的回归,街道公共空间的功能开始受到城市研究者的关注1。而另一方面,大数据、开放数据等新数据已被广泛应用于城市研究中,许多传统无法完成的研究也变成可能。为此,龙瀛和沈尧率先提出街道城市主义(Street Urbanism)12,并在大范围、精细化的尺度上定量探讨街道活力13。而关于街道活力定量研究的案例,作者利用手机信令大数据,以成都为案例,构建了一套街道活力定量评价的指标体系,并探索了街道活力与所建立的街道活力影响要素之间的关系。通过分析发
11、现,公共管理与服务类街道活力受天府广场(旧市政府)距离制约明显,而商业服务业设施类街道活力与地铁口紧密关联,居住类街道则更多受功能混合度影响。基于此分析结果,作者还总结了多项改善街道活力的方法13。在成都案例中构建了街道活力评估的方法体系,该方法体系是否具有普适性而可推广至其他城市,仍有待更多城市的实证研究;该方法相较传统街道城市主义的常用方法,例如空间句法,两种方法孰优孰劣,仍有待验证。此外,成都案例中指标的量化存在可达性用直线距离,没有考虑路网形态等问题,空间句法作为评估路网通达性、区位等的常用方法,其的加入能否进一步完善现有街道活力评估的方法体系,亦有待验证。本文将在现有的数据增强设计的
12、框架(Data Augmented Design,DAD)下14,参考成都街道活力的研究,对北京的街道活力展开实证研究,一方面对比只考虑空间句法、只考虑街道自身属性及周边环境等指标,以及二者都考虑的指标体系对街道活力的解释力度;另一方面,在探索北京街道活力的影响要素的基础上,对比成都、北京二者的街道活力影响要素的差异。此外,本文还将尝试对街道功能布局进行识别,拟在下一步的研究中加入街道功能布局,进一步完善现有街道活力评价体系。试图通过大量城市的街道层面的深入分析,发现中国城市街道的一般性规律或地区差异,同时不断丰富已构建的城市街道层面的活力评估体系。1研究范围与数据1.1研究范围本文研究范围为
13、北京五环内。北京地处“京津冀城市群”的中心,是我国重要的政治、文化、国际交往和科技创新中心,而北京五环内区域则基本为平原,面积约710 km,行车承载着北京大部分的就业、文化娱乐等活动。此外,无论从城市景观还是人气集聚的角度,北京均呈现“南四北五,西四东五”的特征(图1)。1.2数据本文研究数据主要包括路网、某互联网LBS数据、地图兴趣点(POI)、现状用地分类。(1)路网考虑到研究的需要,本文所用道路为出租车能够通行的道路;原始路网数据细节过多,且存在可能的拓扑错误等问题,因此路网经过制图综合与拓扑处理;考虑到空间句法要求道路不能有结点,因此道路均在折点处打断;最终参与计算的道路有14 80
14、0条。(2)某互联网LBS数据数据来源于某互联网公司产品的后台LBS数据,通过爬虫技术获得,数据按小时聚合,空间尺度为25 m,时间为2015年8月1日和2日,分别为周六和周日,对这两天的数据以小时为基础取平均,最后得到休息日各小时的平均人口数据,以此作为数据分析的基础。选取这两天的14:00 17:00用于街道活力评价。(3)地图POI地图POI数据于2014年取自中国某大型地图网站。根据简化后的街道,选取街道两侧55 m内与城市活力相关的POI点位,共计111 189个(表1)。参照刘行健和龙瀛的研究15,将筛选之后的POI分为8大类:政府机构(2.7%),交通运输(5.7%),商业(56
15、.8%),教育(4.6%),公司企业(15.7%),住宅(3.3%),绿地(1.3%),其他(9.9%)。(4)现状用地分类参考城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011),将原始地块数据分为9类:R(居住用地)、A(公共管理与公共服图1 研究范围北京五环内46|数据增强设计务用地)、B(商业服务业设施用地)、M(工业用地)、W(物流仓储用地)、S(道路与交通设施用地)、U(公用设施用地)、G(绿地与广场用地)、TESHU(其他用地)。1.3成都和北京街道功能对比本小节选择街道功能构成、街道功能密度和街道功能混合度3个指标,来对比成都和北京的街道差异。(1)街道功能构成选取北京五
16、环内和成都三环内的街道,分别计算街道范围内各类型POI占总POI量的比例,结果如图2所示。可见,北京仅商业和住宅小区类POI占比比成都低,其余类型POI均高于成都,且北京的POI构成相较于成都,分布略均匀,这体现了北京作为首都和一线城市,城市功能更为综合的特点,而成都的街道则相对更具生活气息。(2)街道功能密度对比分别计算成都三环内和北京五环内街道总体的功能密度(图3),同时,计算各条街道的功能密度,对成都的街道密度,采用ArcGIS Natural Break的方法分成5级,接着,北京采用成都的分类标签将街道功能密度分成5级,分别计算各级功能密度的占比(图4)。可见,无论总体功能密度,还是各
17、级功能占比来看,北京的街道功能密度均低于成都的街道功能密度,这体现了北方城市低密度蔓延的特色。(3)街道功能混合度对比分别计算成都三环内和北京五环内街道总体的功能混合度(计算公式见2.3),结果如图5所示;同时,计算各条街道的功能混合度,对成都的街道功能混合度,采用ArcGIS Natural Break的方法分成5级,接着,北京采用成都的分类标签将街道功能混合度分成5级,分别计算各级功能混合度的占比(图6)。可见,无论总体功能混合度,还是各级功能占比来看,北京的街道功能混合度均高于成都的街道功能混合都,这与成都商业类POI占比过高有关。2研究方法2.1街道和活力定义关于街道和街道活力的定义,
18、本文将参照龙瀛和周垠成都街道活力的研究13。将街道界定为城镇范围内、非交通为主、能承载人们日常社交生活的道路,包括道路红线范围、对街道活力有直接影响的建筑底层商铺、小的开敞空间等。街道范围为以街道中线为基础,左右各55 m的缓冲区域。而街道的活力定义为街道的社会活力,其核心为街上从事各种活动的人。2.2指标体系构建参照龙瀛和周垠的成都街道活力的研究13,对北京街道活力的剖析从两个层次展开,即街道活力的外在表征和街道活力的影响要素。关于活力的外在表征,本研究选用某互联网LBS数据的人口密度为表征;而关于街道活力的影响要素,考虑到数据的可获取性和北京的城市特点,结合龙瀛和周垠成都街道活力的研究,具
19、体指标选择如下。区位:街道中点距离商业中心、商业综合体的距离;街道肌理:街道周边道路交叉口密度;周边地块性质:现状城市用地分类;交通可达性:街道中点与地铁口的最短直线距离、道路缓冲区内公交站点密度;功能混合度:筛选之后POI混合度;功能密度:筛选之后POI密度;自身特征:道路宽度、等级。2.3指标体系量化为了便于定量研究,对这些指标进行量化和空间表达。(1)街道活力图4 街道功能密度各级占比POI类别点位数(个)类别POI类别点位数(个)类别p01政府机构3 036政府机构P15 医疗服务3 865商业p03 火车站地铁站1 030交通运输P16 科研教育5 170教育P04 汽车站32交通运
20、输P17 公司企业15 441公司企业p05 公交车站4 122交通运输P18 公园广场280绿地P06 加油站加气站207交通运输P19 住宅小区3 695住宅小区P08 高速服务区919交通运输P20 综合信息10 969其他P10 金融服务5 017商业p21 餐饮服务16 500商业P11 商业大厦2 043公司企业P22 汽车服务2 162商业p12 零售行业23 829商业P23 省市区县政府6政府机构P13 宾馆酒店3 153商业P24 风景名胜1 118绿地P14 休闲娱乐8 083商业P25 电讯服务512商业表1 地图POI数据分类图2 街道POI占比图3 街道总体功能密度
21、数据增强设计|47 图5 街道总体的功能混合度图6 街道各级功能混合度占比为了减少日常必要性活动(比如上下班、在家)对人口密度分布规律的影响,选择休息日14:00 17:00间的人口数之和来表征与街道活力相关的人口密度。街道范围和人口数据相交,假设各街道缓冲区范围内人口分布均匀,对每条街道内的网格人口取平均,以去除道路长短这一量纲的影响,即可得14:00 17:00间每条街道的人口数,以此表示街道活力。(2)区位到商业中心的距离:所选商业中心为西单、王府井、中关村和三里屯太古里,由道路中点计算到最近商业中心的距离;到商业综合体的距离:由道路中点计算到最近商业综合体的距离。(3)街道肌理街道周边
22、道路交叉口密度:计算道路中心线1 km缓冲区范围内的交叉口密度。(4)周边地块性质参照成都案例的做法,街道性质由道路中心线100 m缓冲范围内地块性质决定,若最高类型地块面积占比超过50%,则将该类型赋属性给街道;若最高占比大于0且小于50%,则该街道为混合型(mixed);若缓冲区范围内不包含明确用地属性的地块,则街道分类为未知(unknown)。最后选取商业服务、居住、公共管理与服务参与街道活力的分析。(5)交通可达性到地铁口的距离:由道路中点计算到最近地铁口的距离;公交站密度:道路中心线55 m缓冲区范围内的公交站点密度。(6)功能混合度街道功能混合度(多样性)用信息熵来计算。Diver
23、sity=-sum(piln pi),(i=1,.,n)式中Diversity表示某街道的功能混合度,n表示该街道POI的类别数,pi表示某类POI占所在街道POI总数的比例,各类POI数量均进行过归一化处理,归一化的方法是该类POI在该街道的数量与该类POI在北京所有街道的数量的比例。另外,其他类POI不参与功能混合度的计算。(7)功能密度道路中心线55 m缓冲范围内影响活力的POI总数。(8)自身特征本研究道路自身特征包括道路等级、道路宽度;道路等级由高速公路、国道、城市快速路、省道、县道、乡镇道路和其他道路,依次赋值为1,2,7;由于本文所研究街道为生活型街道,因此最后参与街道活力计算的
24、街道为县道、乡镇道路和其他道路。2.4研究思路本研究从3个层次对街道活力展开定量分析。选择空间句法中的全局整合度和全局标准选择度,在只考虑空间句法的指标体系中,评估这一套指标体系对街道活力的解释力度,称为第1组指标体系;在只考虑街道自身属性及周边环境等的指标体系中,定量评估这一套指标体系对街道活力的解释力度,称为第2组指标体系;将结合街道自身属性及周边环境等本文所构建的指标和空间句法的全局整合度和全局标准选择度,评估二者均考虑的指标体系对街道活力的解释力度,称为第3组活力指标体系。3研究结果3.1指标体系空间分布规律表达需要,本文选取北京三环内的街道进行展示(总研究范围为五环内)。(1)街道人
25、口活力基于某互联网LBS数据表征的街道活力结果如图7所示。总体而言,首先,东部的活力高于西部。其次,三环内活力高的地方主要集中在西单、王府井、动物园批发市场、三里屯太古里、前门、崇外大街及其两侧东西向部分街道、长安街等。其中,西单、王府井、三里屯太古里均是市级商业中心,前门、崇外大街及其两侧东西向部分街道、动物园批发市场等同样也是商业设施分布密集区。(2)街道性质由现状用地分类推导出的街道类型,增添了混合型(mixed),结果如图8所示。B类(商业服务)街道有明显的集聚区,即西单、王府井和金融街;R类(居住)街道大部分分布在二环内,混合类街道以二环到三环之间居多;A类(公共管理与服务)街道最为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大数据与城市规划 21 数据 城市规划 21

限制150内