009基于大数据方法的城乡规划新技术应用研究

基于大数据方法的城乡规划新技术应用研究

李小玲高文杰郭军赞周倩

【摘要】城市规划领域涉及大量结构化和非结构化数据。大数据方法作为城乡规划领域的一项新技术可以提供多种异构数据服务，分析数据增值价值，建立各种针对城乡规划场景的模型，着力解决城市交通拥堵问题，支撑智慧城市建设，推进新型城镇化建设等。

【关键词】大数据；城乡规划；新技术；云计算

城乡规划中涉及了大量的基础数据，如基础地理信息、规划成果、交通、综合管线、政策法规、人口、经济等，如何存储和使用这些数据成为城乡规划决策者急需解决的问题。互联网技术的巨大进步使得信息飞速增长——信息爆炸。在现今，信息的膨胀累积开始了引发变革的程度，出现了“大数据”（Big Data）这一概念。每年数据都以50%的速度增长，在2011年就产生了18ZB的新数据。预计到2020年，全球的数据量将突破35ZB。大数据是继物联网、云计算之后又一翻天覆地的技术变革。它将为政府提供决策，对企业组织和业务流程提供帮助，对人类生活的城市、交通、医疗、教育等产生巨大的影响。

1.大数据（Big Data）

1.1概念

物联网和云计算是新一代信息技术产业的核心组成，随着对其研究和应用的不断深入，与其相关的大数据技术也越来越受到人们的关注。那该如何理解“大数据”呢。

麦肯锡[1]在其报告《Big data: The nextfrontier for innovation, competition, and productivity》中对大数据进行定义为：大数据是指大小超出常规的数据库工具获取、存储、管理和分析能力的数据集。但同时也强调，并不是大数据就必须是超过特定TB值的数据集。

亚马逊“大数据”科学家John Rauser [1]指出：大数据是任何超过了一台计算机处理能力的数据量。

国际数据公司[1]（IDC）认为大数据具有“四V” 特征：即数据规模海量（V olume）、数据价值巨大（Value）、数据类型多样（V ariety）、数据体系动态和数据流转快速（V elocity）。

维基百科[1]认为：大数据(Big Data) 或称“巨量资料”，其所涉及的资料量规模巨大，甚

至通过目前主流软件工具，在合理时间内基本无法完成对有价值资料的提取、管理、处理并整理成可供经营者科学决策的各类海量数据，并迅速获取影响未来信息的能力，这也是大数据技术的优势所在。

综合以上学者和专家的定义，笔者认为“大数据”是现阶段人类对数据理解和利用的突破阶段，是对海量、复杂和更新迅速地数据进行挖掘和处理，提高数据的信息加工和预测能力。

1.2大数据与云计算

大数据是信息社会的变革，其现在的应用阶段还处于数据的采集和处理阶段，[2]智慧分析工具只是刚刚开始。大数据的存储管理运用传统的数据库工具无法进行管理，所以需要有现代化的“云计算”进行基础架构，即大数据技术需要搭建在云计算平台上。

大数据的本质其实还是“数据”，提供数据的采集、挖掘和分析，即注重数据存储能力。而云计算本质是“计算”，优势在于其高效的计算能力。[3]倘若云计算没有大数据的信息基础，即使计算能力再强，也无用武之地；而大数据信息基础再坚实，没有高效的计算处理能力，也终究是镜花水月。所以利用云计算的强大计算能力，可以更加迅速地处理大数据的丰富信息，更加方便地提供服务。通过大数据的业务需求，为云计算的落地找到更多的实际应用。

2.大数据方法在城乡规划中的应用

面对预算超支、基础设施落后以及郊区过度城市化等政府亟待解决的问题，大数据方法大有用武之地。在城市规划中，大数据普及的一个趋势就是针对特定规划场景开发即用的大数据产品或模型。例如利用大数据解决城市的交通拥堵问题，了解、预测和智能响应市民的行为和需求的变化。美国的拉斯维加斯就利用了智能数据开发了城市的市政基础设施建设网络仿真模型，依此加强对地下关键资产的位置和状况的监控。

2.1 大数据支撑智慧城市建设

智慧城市的建设迫切需要借助物联网、云计算、大数据等现代信息科技，来改善城市的整体规划、服务能力以及公共设施水平。通过大数据方法的利用，智慧城市可以充分开发、集成和利用各种城市资源。

大数据基于对城市气象、地理、水源等自然信息和社会、文化、经济、人口等人文信息的采集和挖掘，可以为城市规划提供强有力的决策支持，从而加强城市管理和服务的科学性和有效性。

在交通管理方面，通过掌握实时的路况信息，能有效缓解交通拥堵，建立专门针对突发

状况的快速响应机制，为城市交通安全运行提供科学的理论依据；在舆情监测方面，通过关键词搜素和语义智能分析，能提高舆情分析的时效性、全面性，全方位掌握社情民意，提高政府部门的公共服务能力，应对突发的网络公共事件，打击违法犯罪。在人民生活方面，大数据提升人们城市生活品质，拓展公共生活空间，是未来人们享受智能城市生活的基础，通过大数据的应用服务，如电子商务、旅游、教育，医疗健康以及社交媒体等，使我们的生活变得更加立体。

建设规划之初智慧城市就应全盘考虑未来管理和运营，瞄准实际应用，从城市发展和人民生活密切相关的领域出发，着力开发相应的智慧城市管理应用程序，极力发挥大数据的价值。作为政府来说，要力图打破各自领域和部门的“信息孤岛”，使数据共享成为可能。这样大数据才能在智慧城市的方方面面发挥功效。最终将“智慧城市管理”理念融入政府的决策，人们的生活方式，城市的产业布局和规划，直到城市的管理模式。

2.2 大数据致力于解决城市交通拥堵问题

城市中传统的、复杂的交通管理系统已难以满足目前交通需求，交通拥堵成为棘手的问题，利用大数据技术则可以促进交通管理模式的变化。

通过建立一系列交通管理系统的数据，并在城市多处设置传感器，建立应对道路管制应急响应、楼宇规划、道路指导等一系列应对措施，在交通拥堵时能自动提醒用户、及时疏导交通。在智能交通中，人和车一样被看作大数据的一个子集。传统的城市交通系统只处理单一性质的数据，而现在是各种来源的数据信息，因此制约智能交通未来发展的首要问题就是如何将这些零散的信息关联融合起来，使之成为可供利用的管理数据集。

现代交通条件的改善所涉及数据量较大，而大数据的大体积（Big Volume）特性对此有其自身的优势。大数据可以加快交通运营和设施利用效率，进行交通需求分析，从而改善道路网的整体通行能力。例如，北京出租车的APP服务，乘客利用手机安装的APP发布打车要求，后台会自动为乘客找到一辆满足乘客需求的出租车。大数据未来要将交通信息的多类型异构数据融合起来，协同运算并智能化的利用，使交通运行的变得更加合理。大数据技术具有较高预测能力，它能随时帮助驾驶者在出发前提前了解通往目的地路线中的交通拥堵、天气状况等，为驾驶者提供相应的决策服务，避开拥堵路线。

大数据能对交通资源进行较好的配置。传统的交通规划和管理主要依靠人工方式，难以实现交通管理的动态化。通过大数据分析方法，可以辅助交通管理部门制定出较为优化的协调解决方案。同时，大数据也可以改进和预测交通水平。传统上一般是通过增加基础设施支出来改善交通堵塞，如通过拓宽城市道路、增加道路里程等方法来提高交通通行能力。但是