浅析大数据引领下的智慧城乡规划

贾 博 然

(莆田学院，福建 莆田 351100)

1 研究背景与意义

1.1 时代背景

在未来30年，互联网将和电力一样重要，甚至比石油还要重要，互联网即信息技术或数据技术将会是解决例如包容性、可持续性等问题的答案。在信息技术的改革以及人工智能的快速发展下，对于城乡规划的影响也意义重大，它淘汰旧的研究方向和制图方法的同时，亦会带来更多的研究方向和更加新颖的规划思路。

正如现在无人驾驶技术，智能泊车技术，智能垃圾分类处理系统等智能化技术的出现对于道路规划、地下管网规划、城市用地规划提出了新的要求。当前，世界上很多发达国家已经开始通过利用大数据技术进行城市规划和治理，例如在美国纽约，大规模的将传感器放置在下水道系统，与智能城市系统相连接，更好的监控水流情况及污水排放的监督处理，减少了下水道堵塞的可能，提高了污水处理能力；在新加坡，已经实现了电信网、广播电视网和计算机通信网“三网合一”和无线全覆盖，建立了“以市民为中心”的电子政府体系，实现了高效的智能停车、泊车网络，城市管理可谓井井有条[1]。

1.2 研究意义

不妨设想一种以大数据为核心的城市规划思路，把之前规划的调研阶段理解为数据获取，之后是数据的分析、加工、生产。其中主要是数据制作和规划管理的运用，不妨假设出两种熵值，如“演变熵”和“发展熵”，一个代表城市系统运行与子系统关系，一个代表能源使用情况，由于系统本身在一段时间内沿着趋势前进，两种熵具有很强的相关性，这两者的关系和发展趋势是值得深入探究和分析的。

我相信如果将大数据技术妥善的运用在智慧城市的建设和规划中，必然可以延绵城市文脉传承，增强广大居民的宜居性。同时，也会推动城乡产业升级，转入低投入、低消耗、低污染的经济增长模式，真正实现绿色发展、高效发展、可持续发展的战略目标。

2 大数据下的智慧城市和城乡规划研究要点

城市本就是一个复杂的、动态的、能源密集的系统，关于智慧城市的争论也是很难界定的理论结构。能源和技术可以比作智慧城市的引擎，在这个智慧空间里，使用新技术来节约能源，发挥电能、风能、太阳能等能源最大的作用是十分必要的。也就是说智慧城市的规划首先就是要规划好一个城市的能源系统，例如地下电网、煤气等复杂的能源通道，让每一个市民享受到最智能、最科学的出行和生活方式[3]。

其次就是人性化的城乡规划理念与数据化的智慧城市相结合，在大数据的统筹计算、物联网的快速流通、信息联网的快速治理下，科学的保留城市文脉和生态，在信息化的智能空间里给人们留下集体共鸣的城市记忆。这就离不开合理的包括景观园林、道路流线等城乡一体化规划，例如上海朱家门一处巷口的“巷门”，杭州一处牌坊的“街门”等，都是老街区的名片，充分利用大数据根据其特点和年限进行保留或修建，让“智慧”与“情怀”同在，这恰恰是大数据下城乡规划的意义之所在。

总之，如今的城乡规划学科已经放缓了对新模式的解释，大数据进一步与GIS,GPS，数字制图技术紧密结合，开始关注城市中居民活动的时空规律、城市肌理、居民感情以及智慧城市。那么本次研究主要是：利用大数据计算城乡规划中土地利用所产生的城市系统内部发展的熵值分析，不同时期学者们对于智慧城市期望分析的统计这两个方面进行探究新型的规划模式，即如何更好的使用大数据等新兴手段制定出科学、智能、人性化的规划方案。

3 理论分析与讨论

3.1 基于信息熵的土地利用分析

以重庆市2011年—2016年的一组采用信息熵公式处理出的土地利用变更数据为例，来分析相关的优势度和均衡度，从而分析熵值动态与城市发展演变的关系，进而确定大数据对于规划方向判断和智慧城市预估有着积极意义[4]。

由表1所示，可以看出重庆近几年建设项目增多，导致居住、交通等建设用地比例增多，相应的耕地、农业用地等非建设用地比例减少，城市智能化建设进程步入正轨，土地利用信息熵呈稳定增长、快速增长、持续降低的发展态势。印证了多方文献报告中所显示的概念，一个城市中熵与智能化成反比，然后把这些概念结合在一起，可以说真正的智慧城市是一个城市内多种能源和谐封闭的循环，需要正确的使用和保护，城市智能化不仅仅是技术的革新和生活方式的创新，也是能源、土地等自然资源的平衡化和可持续化。规划师们可以通过ArcGIS软件的支持下，分析土地和能源利用的熵值确定城市智能化演变和发展进程，然后进行全方位的城乡规划分析，让随后的规划改造方案更加适用于民，实现真正的“智慧城市”。

表1 重庆市2011年—2016年土地利用结构信息熵

3.2 不同时期的学者对于智慧城市的期望分析

早在20世纪末就提出了智慧城市的概念，人们不停的从规划分析、系统网络、数据化等方面提出自己对成功的“智慧城市”的设想，并留下了相应的著作，本次研究通过大数据统计简单的分析出人们的期望趋势，可以使规划分析更加人性化。

表2 对于90s—2019年智慧城市期望分析

由表2可以看出人们对于智慧城市的期望逐步由起初的追求经济效益到追求生活的质量，再到彻底以人的生活体验感为中心。从起初的智能化、信息化、创新性变成提倡数据化、人性化、能源可持续发展，从中可以切身感受到时代的进步以及人们思想的提升，智慧城市建设初衷的改变也意味着之前规划初衷的实现。正如当下热销的《智能城市》一书中说到，“城市的进化从根本上来说绝不是通过线性发展而达成的，而是一些重要的转折点重新定义了城市的本质。”大数据、人工智能等新兴名词的出现正是一次重要的转折点，只要将它们合理的运用在城乡规划设计里，必然可以规划出承载人们实现生存并且达成更为美好生活的城市，让它不仅仅是遍布四处的传感器，还有每个人心中的文化和情怀、创意和精神等。

4 研究结论与期望

现在很多人喜欢把大数据比作生产资料，人工智能比作生产力，区块链比作生产关系。以此类推的话，完全可以把智慧城市比作一个生产产品，把城乡规划比作智慧城市的生产链，从制作加工到检验投产都有着严格的规划流程。我认为这比较生动的描绘出几个关键词：大数据、智慧城市、城乡规划这三者之间的关系。要想真正建造出让民众满意的智慧城市，作为“生产资料”的大数据和“生产力”的人工智能至关重要，学习城乡规划的学生们更应该努力掌握这些代表“生产源头”的技术，更新相关的规划分析和制图方法，不断的提高自身的规划思路，让未来可期。

本文理论分析显示出在城乡规划中运用大数据分析的好处，当然也需要大家日后夜以继日的去学习像ArcGIS这样数据化的制图软件，并且孜孜不倦的探寻新兴的大数据统计方法。同时，也要相信随着对智慧城乡认识的不断深化以及智慧城乡建设实践的不断推进，充分利用大数据手段获得系统性信息，还可以针对模型进行有效分析，这样可以保障城乡规划的科学性以及合理性。未来的研究将会根据大数据的变化进行动态调整，不断地进行数据分析和模型评价，直至建成美丽的智慧城乡。

5 结语

大数据时代的到来不仅促进了城乡规划行业的发展，还对未来“智慧城市”的建设提出了更高的要求。在以后的城乡规划中应该充分开发和共享大数据资源，需要通过利用大数据手段获得系统性信息，还可以针对模型进行有效分析，这样可以保障城市规划科学性以及合理性。另外，还应当促使政府、企业相互间形成良好的合作关系，同时要构建地方和中央合作模式，推动企业力量、政府力量和民间力量相互之间整合，可以满足城乡规划的现实需求，让人们切身享受到“数字先行”的智慧城乡。