【创新论坛】利用手机信令数据支持城市空间结构规划——两个地区的实践
在城市和区域空间结构规划中,解析现状、发现现状问题是规划的基础,往往需要回答以下这些问题:
(1)城市层面:公共中心在哪?公共中心等级排序?公共中心吸引辐射多大范围?哪些地区缺少公共中心?等;
(2)区域层面:城市之间如何联系?哪些城市联系紧密?哪些是中心城市?中心城市等级排序?中心城市吸引辐射多大范围?是否存在区域空间发展轴?等。
但是实践中经常因数据缺乏或精度不够,难以准确回答上述问题,容易对现状空间结构的理解出现偏差,影响规划方案的科学性。
本研究利用手机信令数据获取匿名个体时空轨迹数据,从人流联系视角解析空间结构,希望能为空间结构规划提供新的思路和方法。
限于篇幅,本研究仅讨论就业空间结构。使用上海移动2011 年连续5 个工作日的2G 手机信令数据,从1700 万活跃用户中识别出680 万用户的工作地和居住地。
首先通过核密度分析得到全市就业密度分布图,再通过局部空间自相关分析将就业密度高值区识别为就业密集区。发现新城是郊区范围内就业活动的主要聚集区,中心城就业密集区面积最大值得深入探讨。
在中心城范围内,通过就业密度的局部空间自相关分析识别出19 个就业中心,这些就业中心以占中心城7.7% 的面积集聚了33.8% 的就业岗位。
分别从就业密度和通勤联系两个视角测度各中心能级:单位面积吸引就业者越多,能级越高(图 4);与居住人口多的地区通勤联系越紧密,能级越高(图 5)。发现:(1)两个视角的能级呈线性正相关;(2)从通勤联系来看,各中心发展较不均衡(图 6);(3)就业中心呈主中心强大的弱多中心体系。最终以两个视角能级的乘积表征就业中心能级。
将就业中心就业者居住地作为各中心腹地,发现:(1)能级越高的中心吸引辐射范围越大;(2)各中心职住平衡比例总体上呈随能级下降而提高的趋势;(3)多数就业中心的平均通勤距离大于中心城。
将前往某一中心就业比例最高的栅格作为该中心的势力范围,把中心城划分为19 个就业中心的势力范围。发现:(1)各就业中心自身就是其势力范围;(2)势力范围存在飞地;(3)黄浦江对势力范围的空间分隔作用较明显,浦西、浦东的就业中心基本被局限在各自范围内;(4)离就业中心较远的地区势力范围呈交替状;(5)在势力范围交替较显著的地区增加新的就业中心是构建就业多中心体系的有效手段,有助于促进这些地区的职住平衡。
基于中心城就业密度分布,通过局部空间自相关分析识别出19 个就业中心,这些就业中心以占中心城7.7% 的面积集聚了33.8% 的就业岗位。
该层面研究拟帮助上海同济城市规划设计研究院三所解决《南昌大都市区规划》编制中遇到的实际问题,由中国联通宽带在线有限公司提供数据支持,采集南昌大都市区涉及的5 个地级市连续37 天手机信令数据。从更大范围——昌九地区开展研究,为南昌大都市区规划提供支持。
从139 万活跃用户中识别出112 万用户在37 天中产生的1423 万人次跨镇出行联系,得到678×678 的镇空间单元人流联系量矩阵,作为研究的基础数据。
分别基于吸引人流量和网络联系度划分城市等级:吸引人流量越多,等级越高;作为每个城镇主要目的地城市数量越多,等级越高。根据现状城镇体系等级,建议规划应:(1)继续强化南昌市辖区的一级中心地位;(2)南昌县纳入南昌市辖区的发展框架;(3)明确抚州市辖区的二级中心地位;(4)丰城市、樟树市、高安市3 个城市中选取发展条件和潜力较好的其中一个城市作为二级中心重点发展;(5)靖安县、安义县、奉新县应提升等级,使其作为发展极带动南昌大都市区西部发展。
汇总37 天中途径各镇的人次,表征区域空间发展轴,途径人次越多的镇位于发展轴上。发现南昌大都市区范围内已基本形成以南昌市辖区为中心的南北向“人”字形发展轴,尚无明确的东西向发展轴,规划建议应:(1)在强化现有轴线的基础上规划东西向轴线;(2)在西部规划一条经由靖安县、安义县、奉新县接入昌九廊道和昌赣廊道的轴线。
(1)手机信令数据只是从人流联系视角解析空间结构,作为传统方法的补充,并不否定传统数据和方法。
(2)手机信令数据的只是分析空间结构的现状特征,为规划决策提供支持。在现状较弱、发展较差的地区规划定位较高意味着实施难度可能较大,实现规划目标需要投入的人力、物力、财力可能较多。有助于决策者理性选择规划方案。
(3)未来研究可利用多年数据对比研究发现空间结构的演变规律,分析影响因素,预测空间结构未来发展的方向。当前利用手机信令数据支持规划尚处起步阶段,无论是数据处理还是空间分析都有很多内容尚待探索。本研究团队希望能形成一套规范化的数据处理和空间分析方法,为城市规划提供支持。
作者:丁亮(同济大学建筑与城市规划学院)
本文为第5届“金经昌中国青年规划师创新论坛”——分论坛四“研究方法与技术创新”宣读论文精简版。