城市总体规划实施评估的大数据技术集成创新探索
——以珠海为例
2019-07-05庞前聪江文亚满德如陈嘉洵
庞前聪,江文亚,罗 勇,满德如,陈嘉洵
(1. 珠海市城乡规划编审与信息中心,广东 珠海 519000; 2. 广东省城乡规划设计研究院,广东 广州 510290)
2017年住房城乡建设部《关于城市总体规划编制试点的指导意见》提出要建立“一年一体检,五年一评估”的规划评估机制;2018年9月自然资源部三定方案提出要负责建立空间规划体系并监督实施,并建立国土空间规划实施监测、评估和预警体系。无论是城市总体规划,还是新的国土空间规划,规划实施评估都将是整个规划编制体系中不可或缺的重要部分,其科学性和合理性是落实“一张蓝图干到底”的重要保障。
大数据技术自2011年以来迅速从互联网行业向各行各业扩展。2013年,大数据开始在城市规划领域得到广泛认可和迅速传播[1]。大数据能够为现状研判提供海量数据支撑,极大提升实施评估的准确性。本文以《珠海市城市总体规划(2001—2020)(2015年修订)》(简称《总规》)实施评估为例,探索大数据在规划实施评估中的系统集成应用,以期为建立国土空间规划实施监测、评估和预警体系提供借鉴。
1 现行城市总体规划实施评估方法概述
1.1 传统城市总体规划实施评估的方法与不足
规划实施评估是针对已付诸实施的规划,通过对其实施效果进行监测,对比实施结果与规划目标,从而对规划形成结果的作用和影响进行评价[2]。传统总规实施评估,受数据获取技术方法不成熟、获取渠道单一且数据量小等因素影响,通常采用静态的社会经济统计数据、统计年鉴等传统政务数据进行定性描述或辅以简单的数据对比分析,并以规划目标的实现作为评估的主要内容[3]。如文献[4]采用定性定量相结合的分析方法对天津市两轮总规的实效进行评价分析;文献[5]利用现状与规划目标比对分析了总规的实施程度、效用和满意度。
然而,面对新常态,静态蓝图式评估显然难以真实全面地反映城市发展问题,缺乏对城市复杂系统变化过程的实时监测、动态评估和调控反馈,必然会导致规划评估的系统性、动态性和适应性不足[6]。因而,大数据时代所产生的与城市紧密相关的海量数据对推动规划评估的定量化、提高规划评估的科学性具有重要意义。
1.2 城市总体规划实施评估的新态势评述
近年来,有关大数据的规划研究与应用成果如雨后春笋般不断涌现。如文献[7]利用手机定位数据对上海中心城的城市空间结构进行了测度。文献[8]基于公交IC卡刷卡数据和兴趣点数据,对北京城市功能区进行了识别。文献[9]构建了基于大数据应用的智慧城市规划框架,对指导智慧城市建设与管理实践具有重要意义。文献[10]通过网络信息数据和人们日常行为相结合的方法,对城市空间形态发展趋势进行了研究。文献[11]基于手机信令数据和运行监测数据对广佛通勤交通特征进行了分析。文献[12]基于多源大数据构建了全数字化城市设计框架。
在城市总规实施评估领域,相关学者也进行了一定的应用探索。文献[6,13—14]基于部分规划实践探讨了基于大数据的城市规划评估思路与方法。文献[2,15]则分别通过天津和杭州的规划评估实践,探索了基于LBS服务、遥感影像等数据的评估方法。文献[7]对手机信令数据用于城市总规实施评估中的中心城区空间结构、空间布局、就业岗位和职住平衡、城市公共中心体系、绿地系统、交通设施6大专项的相关技术和方法建议进行了应用探索。文献[13]基于多源数据对城市规划评估框架进行了探讨。文献[16]基于多源数据对珠海建设国际宜居城市指标体系进行了动态的单项宜居指数和综合宜居指数的评估。
但总体来看,大数据在总规实施评估领域的探索应用整体偏少,已有研究和应用探索主要集中于部分专项,且采用的数据来源相对单一,尚未形成大数据技术在城市规划实施评估领域全方位、系统的评估应用体系。
2 大数据技术支撑的城市总体规划实施评估理论方法
2.1 城市总体规划实施评估的大数据框架
本文研究对大数据的界定包括传统数据、新兴数据两大类。其中,传统数据主要包括非空间属性数据和空间属性数据两大类,新兴数据包括网络数据和智慧设备数据两大类,如图1所示。
2.2 城市总体规划实施评估的定量分析体系
根据《城市总体规划实施评估办法(试行)》及《城市总体规划实施评估和监督检查工作办法(征求意见稿)》的有关要求,城市总体规划实施评估的主要内容可总结为经济、人口、空间、设施、文化、环境6大部分,具体可细分为经济社会发展、城市规模、城市性质和职能、区域协调、功能布局、居住、产业、空间管制、交通、公共服务、市政设施、绿地系统、历史文化、环境保护共13个方面,每个方面可以通过多种大数据分析方法进行评估。为进一步科学评估城市总体规划实施情况,本文研究采用定性定量相结合方式分析,将城市总体规划实施评估的十三项评估内容划分为十大模块,见表1。
3 珠海实践
3.1 城市建设用地分析
通过遥感影像解译和扩张强度指数分析,珠海市近年来新增建设用地主要分布与《总规》确定的空间发展方向基本符合。依据《总规》2020年的建设用地目标等速推测,2016年市域城乡建设用地应为356.06 km2,城市(镇)建设用地应为274.8 km2。但现状建设用地调查统计发现,2015年珠海市域城乡建设用地384.77 km2,城市(镇)建设用地309.84 km2,已远超出了平均发展速度,土地投放和使用速度较快,如图2所示。
表1 城市总体规划实施评估定量分析模块
3.2 人口规模分析
基于手机信令数据测算常住人口规模,基于互联网地图的地理编码技术,结合居民用水量、用电量,模拟常住人口空间分布。根据《总规》规划期末市域常住人口达270万人等速测算,2016年市域常住人口应达214万人,官方统计该数据为167.53万人,基于移动手机信令数据的测算,该数据已逾300万人(研究采用2015年12月至2017年6月数据,除春节前后两个月,珠海每月常住人口基本稳定在300万以上,且总体呈现上涨的趋势)。另结合居民用水数据,结果显示,中心城区、西部生态新城和科教城人口规模相对接近总规确定的目标,而横琴新区、海港城、富山城距离规划目标还有较大差距,如图3所示。
3.3 城市空间格局分析
各类城市设施的空间分布及城市人群集聚活动的空间分布,在一定程度上可以反映城市的空间结构和中心体系。通过分析各类城市设施POI和若干典型日(工作、休息、节假日)的人群集聚程度,可分析城市空间结构和城市中心体系。分析结果表明中心城区仍然是主中心,珠海基本保持单中心的总体结构,西部生态新城和东北部的科教城的建设已初见成效,但其他地区要素集聚不足,尚未达到规划目标,各市、区及组团级中心还有待形成。同理,基于手机信令数据分析人群聚集趋势,可测算城市岸线吸引度,识别城市活力岸线,如图4、图5所示。
3.4 区域联系度分析
城市之间的人员流动反映了城市间的联系,城市间人员流动的强度在一定程度上可代表城市之间的联系强度及其在区域中的地位。基于手机信令数据,识别出手机用户的常住地和出行目的地,得出区域内各城市之间人流联系度[17]。结果显示,珠海与中山、江门和广州的联系最为密切,与珠三角其他城市的联系较弱。且与东岸相比,西岸地区尚未在交通上形成城市群组合,侧面反映了西岸的核心竞争力和一体化程度低于东岸,如图6所示。
3.5 城市交通分析
通过对出租车GPS数据的挖掘,分析出租车出行特征,同时通过边界矩形法识别道路,根据出租车在特定路段上的平均运行时速划分拥堵标准,分析城市路网的拥堵情况。结果显示,主城区道路及贯穿东西的珠海大道工作日早晚高峰拥堵情况严重,如图7所示。
3.6 职住平衡及产城融合分析
建立良好的职住关系,促进产城融合是城市规划的重要目标。研究通过高德地图POI数据,获取珠海市住宅小区2940余处、公司企业15 407处,以识别出珠海市居住、就业空间的主要聚集区;同时利用移动手机信令数据,识别居住地和工作地,用于分析城市的职住和平均通勤距离。结果显示,香洲城区、斗门城区、高新区、金湾城区和三灶镇居住空间较为集聚;中心城区及南湾北部形成了高端服务业集聚区,唐家形成了高新技术产业集聚区,珠海保税区、南屏、斗门城区、金湾区沿珠海大道、三灶镇等形成了一批制造产业集群。从通勤距离来看,红旗镇、香湾街道办、平沙镇等通勤距离最舒适,而横琴镇、唐家湾镇等则相对最不舒适,如图8所示。
3.7 公共服务设施分析
基于两步移动搜索法测算珠海公共服务设施的便捷度。中心城区及各区中心上学便捷程度高,边缘地区便捷程度低,呈现出以各区中心为核心向外逐步递减的态势。西部和东北部中小学上学便捷程度较低。在就医方面,珠海市就医便捷度整体上东部高,西部低。同理,可测算珠海市绿色空间的可达性和便捷性,如图9所示。
3.8 基于政务数据的城市空气环境分析
基于2017年珠海7个空气质量监测站全年数据,分析了城市大气环境情况。珠海市空气质量优良的天数占全年总天数的95%,其中空气最好的时候在6月和7月。下半年珠海常吹东北风,易受到外来空气污染,影响较大的是珠海北部,如图10所示。
3.9 评估结论
基于大数据的规划实施评估结果显示,《总规》确立的城市空间架构较为合理,规划实施有效改善了城市人居环境,保障了城市生态安全格局,提升了珠海的战略地位,但在城市定位、新城开发、城市交通、城乡发展等方面尚未达到总规的发展预期。根据评估结论提出一系列思路被新一轮规划方案所采纳。
4 结 语
大数据技术支撑的城市总体规划实施评估理论方法可推广应用至以国土空间规划为代表的整个空间规划体系,依托高效的数据更新机制,将有助于建立规划实施监测、评估和预警体系,形成“一年一体检,五年一评估”的定期评估机制,为有效维护“一张蓝图”奠定坚实基础。大数据并不能解决所有的城市问题,更多的是需要将大数据的分析方法与传统空间研究相结合,增强对城市问题的深入认识,通过多种手段的综合运用,使规划编制的依据和方向越来越趋于科学合理。