客户说|百度慧眼宁波规划联合创新实验室成果丰硕
本文转自:宁波市规划设计研究院(微信号: gh_61dda5c1f82b)
2017年百度慧眼与原宁波市规划局达成战略合作协议并在宁波成立了“百度慧眼宁波规划创新实验室”,希望充分利用百度大数据和规划行业知识,进行优势互补,战略协同,从城市规划领域出发,展开多层次的合作,共同探索百度慧眼大数据平台在城市研究、城市规划、城市管理、政府咨询方面的应用。
两年来,我院作为合作运营单位,由实验室成员作为核心技术力量负责与百度慧眼团队的技术工作对接,一方面在应用中完善拓展慧眼平台的多项功能,另一面也从规划的实际出发对大数据的应用进行探索。截止目前,在合作的两年多时间中,实验室成员在包括城市数据派、百度地图慧眼等多个行业的专业技术平台发表相关研究成果,以及在《规划师》等核心期刊发表论文成果,其中包括《宁波市公共空间规划评估与对策研究》等文章。
2018年,我院在城市数据派举办的“2018年全国规划行业大数据应用十大机构评选”中获评全国优秀获奖机构。
以下是近两年来我院大数据应用及研究的部分成果展示:
(一)项目名称:
宁波市公共空间规划评估与对策研究
一
项目简介
作为城市空间环境建设的核心内容,宁波城市公共开放空间的规划建设质量直接影响着宁波城市空间品质的提升。本次研究以宁波城市中心城区为范围,评价公共空间现状以及对相关规划进行评估,目的可概括为:“评估现状,揭示原因,提升品质”。
1、基于现状调研、访谈和大数据分析,研究宁波公共开放空间实际使用情况。
2、对宁波公共开放空间使用情况进行多层面剖析,揭示宁波公共开放空间使用情况的背后原因。
3、在上述基础上,以目标和问题为导向,提出提升宁波公共开放空间建设质量的相关对策。
二
使用的大数据基本信息
三
主要大数据技术
以百度慧眼平台提供的宁波城市人口和位置信息为核心数据源,以实地调查以及资料查询为辅助数据。人口数据能够收集并判断城市的居住人口、工作人口、人群画像、分时段客流、实时客流热力以及OD通勤等信息。多维度观察城市人口、设施、交通等运行情况,了解城市空间的实时使用特征以及人群属性特征。
四
项目成果图
(二)项目名称:
宁波中心城区总体城市设计
一
项目简介
宁波提出“提升城市品质、建设美丽宁波”行动。项目根据宁波环境特色,结合城市性质和功能布局,定位城市形象,提出城市空间景观风貌的总体设计方案,作为城市整体风貌控制的基准性文件,指导规划的编制及重点地段的城市设计。
二
使用的大数据基本信息
三
主要大数据技术
GIS分析、大数据可视化分析
了解城市商业设施、休闲设施、商圈、公共设施等使用情况;了解城市人口活力特征、出行特征、公共中心等特点;掌握城市功能空间结构。
四
项目成果图
(三)项目名称:
宁波市总体规划实施评估
一
项目简介
评估总体规划实施情况。
二
使用的大数据基本信息
三
主要大数据技术
GIS运算,关联城市居住人口和工作人口到用地上,能够了解城市现状用地与人口密度关联度,观察城市新增用地的实际使用人口数量。
四
项目成果图
(四)相关研究:
看宁波—数解宁波都市之“美”
宁波的城市形态始终围绕“江”与“海”展开,呈现鲜明的港城双构风貌特征。明朝时宁波建城三江口,完成了政治文化中心和地区水陆交通枢纽的结合,东、南、西有六大塘河,余姚江、奉化江、甬江三江自然划分城市,形成“三江六塘河,一湖居城中”的独特环境,奠定了宁波城市发展的基础。
海上丝绸之路迅速发展后,明州成为我国轮船运输业发展最早的港口之一,对外贸易的开展直接促成了宁波港口航运的繁荣。尤其是当代改革开放以来,宁波沿海港口迅速建设,逐渐形成了宁波城市整体东贸西城,北工南居的架构。
这样的城市风貌在数据的视角下能有另一番都市之美。
一
总览城市空间结构
首先在全市区宏观层面运用数据总览城市功能和人口空间结构。
1.1、看功能空间
过百度地图的POI设施点位分布密度,研究宁波各类型公共设施分布特征,直观呈现城市空间效率与能级。宁波城市功能高活力空间高度集聚在机场路-中山路-世纪大道-鄞州大道四条城市高速和快速路围合的核心地区。
1.2、看人口活力空间
百度慧眼平台多日客流量平均数据,了解人群活力特征(百度慧眼平台选中区域按天统计到的客流数据,客流基于用户使用定位服务结合一定规则计算获得)。发现城市人口高活力空间高度集聚在三江口核心地带,围绕中心的多点簇式特征明显。
1.3、看建筑高度
高度特征上中部点簇高,四周走低,局部沿路成轴。根据城市建筑高度整体分析图,现状建筑10%以上在16米以上,主要分布在三江口、东部新城、南部新城、北仑中心区等新建设地区。这些地方是宁波市重点发展地区,例如东部新城正是宁波率先用城市设计指导建设的标杆地区,15年来,东部新城正一步步按照最初的规划蓝图,呈现出生态、宜人、充满活力的现代化新城英姿,城市风貌管理广受业内专家好评。
二
细辩城市活力设施
其次采集城市活力设施数据,观察运行状态,领略数据化的宁波之美。
2.1、看商业设施
百度慧眼平台同样可以展示商业设施与商圈分布情况。图中所示为餐饮、酒店、旅游景点、购物、生活服务、休闲娱乐六大类商业设施。能够发现高热力集中在沿江地区,这也是与城市总体功能结构基本一致的特征。
百度慧眼商业设施热力图
为了了解这些设施的属性特征,进一步收集了点评63869条经过处理的有效信息数据,以反映商业设施品质。发现宁波商业设施在点评的评价星级中整体呈现正态分布结构,五星级和二星级设施相对较少,五星级设施基本集中在三江口城市中心区;二星级设施多分布在外围乡镇。三星级和准四星级为主要群体,广泛分布于城镇。
数量分布上,呈现明显的寡头集聚现象。三江口城市中心、海曙、鄞州、奉化四处核心区,在较小空间范围内集聚了大量商业设施,这也体现宁波普遍商业圈辐射范围较小的特征。
商业设施点评等级分布图
2.2、看休闲设施 利用百度慧眼平台采集宁波市区范围内所有的休闲设施类型,主要包括DIY工作坊、KTV、亲子游乐、保龄球馆、彩妆造型、棋牌室、温泉、游乐游艺、运动户外、农家乐以及其他类型的休闲娱乐和运动场馆。
数据可视化后,可以看出宁波城市休闲设施空间分布存在明显的物理分隔边界,即机场路-中山路-世纪大道-鄞州大道四条城市高速和快速路围合的核心地区内设施密集,外围地区数量较少且分布平均。尝试解释这一现象,宁波城市休闲设施的投入建设需要市场和政府双方共建共推,这一区域内城市管理与建设程度较高,人口高度集中,故相较外围有更强烈的集聚趋势。
休闲设施分布图
三
深读城市商业圈
最后选取商业圈这一典型都市功能与活力空间,在微观层面深读宁波。
以点评数据识别商业圈,发现宁波商业圈规模相对小,数目多,空间分布均衡,其拓扑影响半径基本在500-1000m之间,基本保持在10min步行范围之内。点评数据属性设置中设置的商圈共计30余处。
商业圈分析图
通过百度慧眼平台的多类属性数据能够深入了解这些商业圈的运行特征。由于城市商业圈数目繁多,本文不再一一赘述,仅以宁波最成熟的三江口商业圈为例详细阐述(下文数据与图纸均来源于百度慧眼平台)。
三江口商业圈工作日24小时热力图
3.1、设施分析:
观察商业圈内不同类型POI重要性占比(其中POI重要性由POI数量和在地图上的检索热度确定,POI检索热度越高,数量越少,重要性就越高)。占比最高的为商业设施,共计10147处,占比约为44%;其次为公司企业(约15%)与休闲娱乐设施(约10)。
三江口商业圈设施功能占比
3.2、职住分析:
统计三江口商业圈内居住人口的工作地,发现基本为就近就业,多在商业圈所属的江夏街道和百丈街道。统计工作人口的居住地,多来源于相对距离较远的街道,高桥镇、白云街道、百丈街道占据前三位,就地就业比例较低。
3.3、商圈辐射分析:
以三江口商业圈工作日和节假日人口迁入来源地作为商圈辐射范围的依据。在工作日,人口来源主要为工作人口的通勤;在节假日,则明显增加了市区内距离较远街道的人口,然而,人口来源始终以城区的海曙、鄞州、江北三区为主,外围乡镇人口迁入始终较少,未有随节假日的明显增长。
三江口商业圈工作日(左)节假日(右)人口迁入分街道来源地
三江口商业圈工作日(左)节假日(右)人口迁入分行政区来源地
3.4、活力趋势分析:
综合人口增长趋势、客流增长趋势、POI增长趋势共同观察三江口商业圈的未来发展态势。作为宁波最成熟的商业圈,范围内的人口数量与POI数量已经基本趋于稳定,更多是商业结构转型带来的人员与设施类型调整。客流量在2018年逐渐上升,春节假期对客流的影响最为显著。
(五)相关研究:
基于“绿色景观指数”的宁波街道空间测度
作为规划行业从业者,我们习惯了将绿地率或者绿化覆盖率作为判断一宗地或者一个区域生态品质高低的指标之一。而它们计算的方式决定了这是一个从“上帝视角”出发的指标,那是不是有更人性化的指标来描述当我们行走在这个城市时,当下的最直观感受呢?
麻省理工学院的Senseable City实验室,制作了一幅特殊的绿化率地图,称之为“绿色景观指数”。对这一指标的测度,没有计算树的个体数,而是分析计算在街道上人眼视野中所感知到的绿色的程度。所以,你在这张图上看到的绿的程度,就是你行走在这座城市中所能够直接感受到的。
部分国际城市绿色景观指数示意图(数据来源网络)
部分国内城市相关研究结果(数据来源网络)
“绿色景观指数”这一指标的测度如果采用传统的调研方法需要花费大量的人力和精力去采集街道图片以及处理图例,而如今地图服务商提供的街景地图服务让我们对街道进行大范围、高精度的“绿色景观指数”测度提供了可能。
一
研究范围
宁波中心城区第一快速路圈层(机场路-南外环-东外环-环城北路),约143km2,路网总长333km。研究范围涵盖了老城区、新城区等多种不同特征的城市区域,能比较全面反映各特征区域下,街道景观的建设情况。
研究范围区位图
二
研究数据
①路网数据。在国情普查的路网数据基础上,补充了近几年建成的道路,同时考虑到街景数据的覆盖程度及路网数据的质量,将主干路及次干路作为主要研究对象。
路网数据示意图
②街景图片基于百度地图的街景数据。根据视野感知范围,采集点间隔50-150米并保证每条道路至少一个观察点,总共选取2514个观察点,获取10056张街景图片。
三
研究方法
通过Processing平台编写处理脚本,对每张街景图片在HSV色彩模式下进行批量自动化的颜色解析。根据对颜色光谱的观察,计算每张图中H通道值在60°-180°范围内的像素数量,将该数量与图片总像素数量的比值作为该图片的绿色景观指数。考虑到视角的问题,每一个观察点取四个方向上街景图片指数的平均值。
色域选取及观察点选取示意图
寻找宁波道路的“颜值担当”
根据日本学者青木阳二的相关研究以及实践应用表明,人在环境中所接收到的信息有90%来源于视觉,而绿色在人的视野中达到25%(即0.25)时,人眼的观察感知最为舒适,而指标越高越能对人产生积极的心理影响,让人对周边的环境产生亲近感。
那宁波道路的“颜值”到底如何呢?
我们将研究范围内观察点的指数测度结果落到空间上,其中越绿的代表绿色景观指数较高,绿色景观越好的观察点(涉及过江桥梁区段得分低属正常现象)。
观察点指数分布情况
观察点示意图
我们进一步将观察点的指数落到对应的道路上作为该道路的指数得分。通过计算,研究范围内平均的绿色景观指数为0.193,总体处在绿色景观相对适宜的水平上(0.15—0.25)。
道路级别指数分布情况(按路名)
按照每条道路指数计算的结果选出“颜值”前十的道路。
绿色景观指数TOP10(道路) | |||
排名 | 路名 | 排名 | 路名 |
1 | 长春路 | 6 | 永达西路 |
2 | 北海南路 | 7 | 新芝路 |
3 | 曙光路 | 8 | 明珠路 |
4 | 王隘路 | 9 | 民安路 |
5 | 苍松路 | 10 | 朝辉路 |
考虑到我们对于城市道路的出行体验往往并非是整段道路,所以我们将道路进一步细分到各个路段(按交叉口及不同道路宽度)进行评价。
路段级别指数分布情况
根据得分,同样我们选出了“颜值”前二十的路段。
绿色景观指数TOP20(路段) | |||
排名 | 路名 | 排名 | 路名 |
1 | 曙光路 | 11 | 通途路 |
2 | 明珠路 | 12 | 曙光路 |
3 | 北海南路 | 13 | 贺丞路 |
4 | 榭家路 | 14 | 长春路 |
5 | 长春路 | 15 | 百丈东路 |
6 | 通途路 | 16 | 王隘路 |
7 | 朝晖路 | 17 | 甬港南路 |
8 | 民安路 | 18 | 徐戎路 |
9 | 通途路 | 19 | 彩虹南路 |
10 | 通途路 | 20 | 王隘路 |
“高颜值”路段TOP20
部分“高颜值”路段街景:
各区道路的“颜值”分布
研究范围内各行政区绿色景观平均指数分别为海曙区0.195,江北区0.151,鄞州区0.211,镇海区0.119。
各区道路绿色景观指数平均得分情况
各区“高颜值”道路分布情况
从分布看,海曙区得分较高区域主要集中老城区,在月湖周边区域及北斗河沿线等区域,呈现出生态资源较好的区域,街道的绿色景观资源也比较丰富,道路的行走以及驾驶体验都比较宜人。
江北区在研究范围内因涉及机场用地以及湾头区域属正在开发建设的区域,所以涉及的建成道路相对较少,得分较高主要在庄桥街道部分居住区周边。
针对鄞州区而言,原江东区域道路(指数0.237)因断面相对紧凑且街道植栽种植已久、枝叶生长茂密等原因得分较高;东部新城区域(指数0.177)因北部以商务功能为主且路幅较宽,指数得分处平均水平,南部居住组团正处开发建设进程中,部分道路属在建状态,所以道路绿色景观指数不高;高新区(指数0.207)的得分呈现自启动区由西向东递减的分布,跟区域开发建设的进程存在密切相关的联系,但世纪大道两侧主要的居住组团周边街道绿色景观指数都属于良好的水平。
镇海区因新材料科技城区域属近年新建开发区域,道路的建设情况良好,但由于是新建道路,街道植栽目前处于新种植待生长的阶段,所以目前尚未形成良好的生态景观。
影响“颜值”的“基因”
我们保留了道路的等级以及宽度,想看看这两者是不是影响道路“颜值”的因素。
按道路等级分别进行计算,主干道的平均指数0.191,次干道平均指数0.197,(得分的分布见图1)。从平均指数和得分分布看,研究范围内城市建设中对于干道的建设以及街景街容的整治都比较重视,只有局部道路因为轨道建设、区块开发等原因,导致街道的绿色景观建设相对比较滞后,街景容貌有待提升。
道路等级与指数分布情况
将道路宽度和指数得分进行可视化表达后发现,虽然像世纪大道、通途路等路幅宽度较大的道路指数得分也比较高,但整个研究范围内的道路总体呈现出路幅越宽得分越低的趋势。
(六)相关研究:
基于百度慧眼数据的宁波市区职住空间分析
城市居民的日常生活中,居住与就业是最重要的两项活动,城市居民的职住空间结构是城市空间结构的重要组成部分。本研究的数据来源为百度慧眼平台,由宁波市规划设计研究院百度慧眼宁波规划创新实验室提供并分析。百度慧眼基于百度地图开放平台的去隐私化定位数据,经过脱敏清洗处理,整合定位和POI等多源数据,提取上百个特征,基于人工智能算法挖掘得出高覆盖率的设备的居住和就业地。同时,本研究叠合宁波市区“一张图”数据库、街道(镇)行政边界等基础数据开展数据分析。
一
宁波市区居住及工作人口总体分布情况
1.1 市区居住空间及居住人口分布情况
宁波市区居住人口热力点呈组团式分布。老江东区域为居住热力普遍较高,与鄞州区居住人口热力集聚区块连绵成片,成为居住热力高点最大的片区。此外,海曙西门街道、白云街道,机场路两侧也是绕城内居住人口热力较高且连绵成片的片区。洪塘居住片区、骆驼中心区也有一定的居住人口集聚。北仑新碶街道、镇海老城区、奉化锦屏街道、岳林街道是各自区内居住人口集聚片区。
图2 各地块居住人口密度图
利用百度慧眼大数据平台进行分析,平均居住人口密度约为1600人/平方公里。六区中,鄞州区的居住人口总量最高,江北区的居住人口总量最低。就居住人口密度而言,江北区的平均居住人口密度最高,而奉化区的平均居住人口密度最低,约为0.0454万人/平方公里。各街道中,峰值居住人口密度出现在鄞州区的东胜街道,单网格(1000m*1000m)识别出居住人口27665人,人口密度达到2.7万人/平方公里。
图3 各区居住人口与居住人口密度统计图
经分析发现,以江厦桥东为中心,居住人口密度在沿中山路东西两个主要方向整体上呈衰减态势,除了鼓楼及天一广场区域主要为商业商务用地。老江东所在的江厦桥东及其周边区域是居住人口密度最高的区块,峰值为峰值2.1万人/平方公里。
图4 中山路城市轴线居住人口密度变化趋势图
1.2 市区工作人口分布情况
工作人口热力呈现“三足鼎立”形态分布。工作人口热力点最高的出现在三江口天一广场周边,同时,东部新城和鄞州中心区则是工作人口热力次高片区,且连接这三个片区的区域的工作人口热力均较高,形成了一个由三江口、东部新城、鄞州中心区片区连绵延续的工作人口热力集聚片区。
图6 各地块工作人口密度图
利用百度慧眼大数据平台进行分析,宁波中心城区的平均工作人口密度约为826人/平方公里。六区中,江北区的平均工作人口密度最高,为0.14万人/平方公里,鄞州、海曙、镇海的平均工作人口密度均超过千人每平方公里,而奉化区的平均工作人口密度最低,约为0.022万人/平方公里。各街道中,峰值居住人口密度出现在海曙区的江厦街道,为2.02万人/平方公里。
图7 各区工作人口及工作人口密度统计图
以天一广场为中心,工作人口密度在沿中山路东西两个主要方向整体上呈衰减态势。工作人口密度在天一广场区域达到峰值,2.2万人/平方公里,鼓楼、海宴北路、西门口及江厦桥东也是工作人口密度较高区域。就业人口密度变化趋势与热力图所呈现出的特征相吻合。
图8 中山路城市轴线工作人口密度变化趋势图
1.3 小结
1.3.1 就业人口更加集聚
宁波市人口工作人口密度比居住人口密度更为集中和极化,峰值更高,随着距各自中心距离的增长衰减的程度也越大。三江口核心区优势明显,东部新城与其相互呼应,鄞州中心区也具有一定的优势,此外北仑港附近集聚大量工作人口,其他地区并没有形成明显的就业中心。
1.3.2 居住、就业人口分布存在明显差异
居住和就业人口的分布具有很强的相关性,但一致性较差,居住人口集中区域与就业人口集中区域有很明显的错位分布,大量居住人口分布于就业地的周边街道。此外,戚家山、招宝山街道存在一定的独立居住人口,即与周边最近的就业人口集聚地距离较远。
二
宁波市区职住空间关系
2.1市区居住-就业空间一致性分析
2.1.1 居住-就业空间一致性指标与解释
居住-就业空间一致性指数(以下简称一致性指数)主要用来衡量一定区域内就业人数与居住人口的空间一致性程度。结果为正,则说明该区域内就业比例高于居住比例,区域属于就业导入性;结果为负,则说明该区域内居住比例高于就业比例,区域属于就业导出型;结果的绝对值越接近于0,则区域内职住空间越平衡。其公式为:
由于各街道就业、居住人口占宁波市区总体较少,导致各街道的空间一致性指数过小,为便于分析,将结果修正至0到±10进行比较,下文的街道一致性指数均为修正后的指数;各街区的指数不做修正。
2.1.2 各街道的空间一致性
图9 各街道街道一致性指数
由计算结果显示,市区各街道,共有48个街道一致性指数大于0,其中13个街道大于1;有29个街道一致性指数小于0,其中13个街道小于-1。各街道的居住就业空间一致性指数如图所示,可以看出,指数大于1的强就业导入区域,基本包含了现阶段宁波市区的各个就业集中区域,如三江口(江夏街道)、东部新城(福明街道)、鄞州商务区(钟公庙街道)、北仑海港区(新碶街道)、奉化工业园区(江口街道)等;而指数小于1的强就业导出区域,大部分分布在这些强导入区域的附近,为其提供工作人口;其余指数在-0.5至0.5,职住相对平衡的街道,则大部分位于市中心区的边缘。
2.2 市区职住空间平衡分析
2.2.1 职住空间平衡指标与解释
职住空间平衡指数主要包括居住者就业平衡指数和就业者居住平衡指数两个子指数。相比于空间一致性指数单纯的从数量上比较,平衡性指数能够更好的从职住空间质量上反映各个区域的职住关系。
居住者就业平衡指数(以下简称居住者指数)主要用来衡量某个区域内居住者的就业平衡性。结果越小,则区域内的职住空间越不平衡。其公式为:
就业者居住平衡指数(以下简称就业者指数)主要用来衡量某个区域内工作者的居住平衡性。结果越小,则区域内的职住空间越不平衡。其公式为:
2.2.2 街道职住空间平衡
由计算结果显示,居住者指数的均值为0.45,即平均有45%的居住者选择在本街道工作;就业者指数的均值为0.47,即平均有47%的就业者选择在本街道居住。共有52个街道居住者指数大于0.3,其中20个街道大于0.6;有50个街道就业者指数大于0.3,其中29个街道大于0.6;两项指数均大于0.6的有16个。
两个指数的分布情况如图所示。可以看出,不论居住者还是就业者,距离市中心越远,就越倾向于在本街道工作和就业。指数高于0.3的街道,全部位于绕城高速之外,刚纳入绕城高速范围的下应、洪塘等街道,也有很高比例的居民选择在本街道工作;经济活跃的江夏、鼓楼、月湖、中马等靠近中心区的街道就业者居住平衡指数小于0.1,而溪口、莼湖、瞻岐等市区边缘的街道,没有能够集聚大量人口的就业地,就业者居住指数高于0.8。
从各街道的职住空间衡量可以看出,市区范围总体职住较为平衡,平均有接近一半的居民在本街道进行就业和居住,但各个街道之间差距明显。
图10 各街道居住者就业指数
图11 各街道就业者居住指数
2.3 小结
(1)一致性指数能够从数量上反映一定区域内就业、居住的强弱关系,但平衡性指数能更好的反映区域内职住的平衡情况。
(2)鄞州区就业导入性最强,平衡性较差;江北区职住数量相似,但平衡性也较差;其余四区均为就业导出区,但海曙区平衡不高,其余三区的平衡性较好。
三
重点区域分析
图12 各重点区域一致性指数、平衡指数对比
从数据分析可知,一致性指数方面,四个重点区域一致性指数均为正,即就业比例高于居住比例,其中三江口核心区一致性指数达到1.3,具有很强的就业导入性;鄞州中心区与东部新城核心区也具有较强的就业导入性;而东钱湖新城一致性较好,工作比例略强于居住。职住平衡指数方面,三江口核心区有26%的居住者在本区域工作,只有11%的就业者在本区域居住;东部新城核心区平衡指数都在0.3左右,鄞州中心区则只有0.2,均低于市区平均值;东钱湖新城的职住平衡指数高于0.5,平衡性较好。从数据来看,四个重点区域的一致性指数与职住平衡指数均能较好的反映出本区域目前的职住状况,与居民的日常感知基本相同。
四个区域各有其职住特征,三江口和鄞州中心区都经过多年发展,虽然一致性和平衡性都较差,但其周边配套较为完善,考虑到实际情况,短时间内无法从空间上做出调整;东部新城在目前的发展状况下,两项指数尚可,但未来继续发展,就业比例进一步提高时,其居住功能就会遇到瓶颈,职住平衡性会进一步下降;东钱湖新城现状职住状况良好,目前首先要考虑发展问题。
四
结论
研究发现:
(1)宁波市人口分布总体呈现从市中心向外圈层式扩散和人口密度随距市中心的距离增大而衰减,工作人口比居住人口更加集中,二者的集中趋势具有相伴性,有明显的错位分布。
(2)平衡性指数要比一致性指数更能准确反映职住空间平衡特征,各街道的职住空间平衡随着距市中心的距离增大而变好,鄞州、江北、海曙三区职住空间较为不平衡。
(3)三江口核心区、鄞州中心区平衡性很差,东部新城、东钱湖新城随着发展会逐渐暴露出问题。
以上述结果为基础,提出以下几项措施,以减缓宁波市区职住不平衡问题:
首先,借助区划调整,加快完善产业结构。其次,在市中心、就业密集区附近加强人才公寓、公租房与配套设施的建设。为在附近就业的居民提供能够承受的居住条件。最后,加强各区、各主要就业地与居住地之间的公共交通建设,尤其是大运量轨道交通的建设。我们很难让宁波市区的职住空间达到完全平衡,但可以通过改善交通环境来优化职住空间不平衡带来的弊端,增加职住空间内来往的便利性,形成方便、快捷的多交通工具协同发展,减少通勤中的时间成本。
(七)相关研究:
数读宁波—大数据初解宁波城市空间体系现状
随着社会经济的发展,宁波市的空间格局也在不断演化发展,2015年《宁波市城市总体规划》优化城市空间格局,提出了“一核两翼、两带三湾、多节点、网络化”的空间结构,突出了宁波三湾的战略价值。2018年为适应新时期发展,《宁波2049城市发展战略规划》进一步提出“一主两副多中心、三江三湾大花园”的市域理想空间格局,宁波在目前三江口-东部新城“双中心”结构基础上积极探索网络化城市格局,强化市域南北城市的地位,并逐步实现从三江时代到三湾时代跨越,以优化拓展城市空间格局。
宁波市城市总体规划(2015版)市域空间结构
宁波2049发展战略规划空间结构
近期,宁波市规划设计研究院百度慧眼宁波规划创新实验室对宁波市现阶段空间体系特征进行了大数据分析,运用百度慧眼空间大数据平台、夜间灯光影像数据、电子地图POI数据、遥感影像数据等多源数据,从城市形态和城市活力等角度研究宁波市当前的城市空间体系特征。
一
城市形态:城市建成环境的演变与特征
1.1 基于夜间灯光影像的城市形态比较分析
夜间灯光影像数据包括DMSP/OLS数据和NPPVIIRS数据,反映了公共和商业灯光的使用情况,与经济状况密切相关,可以在一定程度上显示一个城市的城市化情况、人口和工业的发展状况。实验室运用美国NASA夜间灯光影像,观察宁波1996年至2017年的夜间灯光强度时空演变,进而初步判断宁波城市建成区域的扩展情况。
对比显示,宁波的中心城与市域北部互动较为明显,余姚-慈溪区域是发展最快的区域,三江片与镇海-北仑片区逐渐形成带状连绵。而市域南部相对独立,奉化区、宁海县、象山县城区进一步发展壮大但相对独立。而随着城市功能向三湾延伸,梅山、春晓等滨海区域近十年也发展迅速。
1.2 基于POI的城市内部空间体系分析
除了城市建设区空间范围的变化,城市设施的数量反映出城市建成区的发育完善度。借助百度慧眼平台,实验室通过挖掘宁波近20万个的兴趣点1(POI)。同样的城市区域,POI点的数量、涵盖种类、数量及等级可以量化城市建成区的完善程度,服务能级,进而可以体现该区域在城市空间体系中的地位。
实验室初步分析了宁波市域的POI分布与集聚情况。宁波市三江片与镇海-北仑片区具备连片发展开发的条件和现实基础。奉化区行政区划调整不久,城市形态相对独立,融入主城区发展仍需进一步引导。市域北部组团,余姚和慈溪依托卫星镇、杭州湾等产业集聚区的发展,城市有一定的蔓延发展态势,与中心城在空间上也有较强联系,但新的城市发展战略提出的北部副城区还缺少强核心引导统筹发展。而市域南部组团,宁海县的主要发展方向沿沈海高速向南北扩展,未来也将随着甬台温复线高速的带动扩展发展区域。
宁波市域设施空间分布热力图
二
城市活力:城市人的集聚与活动特征
2.1 职住空间:动态与平衡
职住空间的城市空间结构的重要组成部分,职住关系一直是城市空间研究的重要问题。基于百度地图慧眼识别的宁波常住人口与工作人口分布数据,经过可视化效果处理得出居民的职住空间分布。已有发现宁波市中心城区的居住指数为0.45,就业指数为0.47,城区范围内总体职住较为平衡2。
人口总量动态变化,根据宁波市统计局2017年宁波市常住人口数为880.5万人。通过百度大数据识别的2018年7月宁波市常住人口为782.5万人,工作人口为373.3万人,伴随的人口的迁入与迁出,城市人口数量是一个动态平衡的过程。从最近两年的监测结果来看,宁波市常住人口变化最大的时间为春节时期,大量的外来人口回家乡过年,导致宁波市居住人口和常住人口数量都锐减。从工作人口和居住人口的对比来看,工作人口的变化波动程度比居住人口的波动程度更大。对比北京、上海、杭州等国内主要大都市和省会城市,都存在这种城市人口数量季节性变化的趋
势。
人口分布多中心化,本研究从全市域的角度出发,研究宁波市域整体的居住空间和就业空间特征。宁波市居住中心和次中心分布于就业中心和次中心分布基本吻合,职住空间特征较为平衡。基本遵循以主城区为主中心,余姚-慈溪地区、镇海-北仑片区为次中心,奉化、宁海、象山、春晓等地为节点的多中心分散化分布。主城区居住中心与就业中心存在较为明显的错位发展。居住人口在中心城核心区呈现团块状的发展,在中心城边缘区呈点状布局。中心城区就业人口高值区主要在东部新城和南部商务区方向。
宁波市人口动态变化过程(以2016年10月为基点)
百度慧眼城市实时人口监测平台
宁波市域居住人口密度分布
宁波市域工作人口密度分布
2.2 居民出行
(1)通勤与休闲
总体看来节假日与工作日居民出行的总体格局差异较小,但在节假日时,象山、宁海、东钱湖等地区与其它地区的联系明显较工作日增强,这也与它们旅游业较为发达、成熟的情况相符。
节假日更能吸引人流的区域是中心城核心区、近郊区和远郊区的交通枢纽和旅游胜地。节假日流入和工作日流入之差最大的是南门街道,南门街道是宁波站所在街道,作为宁波最主要的交通运输站,节假日流入远大于工作日流入。月湖街道和鼓楼街道是中心城核心区的重要旅游休闲地和商业购物中心,节假日能吸引较多的人口来游玩、购物。而浒山街道、锦屏街道等为周边县区的核心街道,承担着局部商业购物中心的职能,节假日也会承担更多的人流。具有类似特征的地区还包括宁波的溪口、杭州湾湿地、前童古镇、象山影视城等知名的旅游目的地。
工作日更能吸引人流的主要区域是中心城边缘区和镇海-北仑片区,这类地区的特点是就业吸引力大于商业、旅游吸引力,主要为商务区、工业区等就业职位密度高的区域。排名第一的是天一广场所在的江厦街道,由于受天一广场影响,江厦街道的节假日人口流入量已经较大,但由于该街道内密集的商务、办公大楼,能够吸引大量工作人口,导致和节假日人口流入的净值仍然很大。百丈街道、中河街道、福明街道、梅墟街道等均为鄞州中心区、高新区的核心街道,也有着较强的就业吸引力。北仑的霞浦、小港街道,由于受工业园区影响,因此也有着不错的就业吸引力。
工作日居民出行联系度
节假日居民出行联系度
节假日流入人口与工作日流入人口对比示意图
(2)出行与交通
居民的出行行为和方式选择与交通基础设施条件息息相关,通过对出行行为的研究可以看出城市的联系便捷程度,分析城市不同地区功能之间的现状空间密切关系。
2小时交通圈覆盖90%以上区域,交通在国民经济发展中具有基础性和先导性作用。测算居民到市中心的便捷程度可以用等时圈表达。运用百度地图API的路径规划功能,以宁波市中心天一广场为终点,查询宁波市所有乡镇、街道、村和社区到天一广场的行车时间,制作交通等时圈地图。1小时以内到达天一广场可以覆盖30.7%的区域,2小时可以覆盖92.7%的区域。在绕城高速及其以西的慈城片区可以在45分钟之内到达市中心,覆盖了全市11.25%面积的区域。180分钟内可以覆盖99.6%的区域,少数岛屿和沿海地区,交通可达性较差。春晓、梅山作为宁波未来自贸区发展的重点片区,其交通可达性水平有待提高,目前还处于一小时以上的交通圈范围内,需要建设连通主城区至春晓的快速路。
城市中心区和高等级公路集聚了较多出行人口。从居民日常出行密度分布来看,宁波市中心城区聚集了最多的出行人口,其次是镇海-北仑片区和余姚-慈溪主城区聚集较多的人口,奉化、宁海、象山的规模相对较小。同时也有很多人在路上奔波,特别是高等级的公路, 如杭州湾环线高速、沈海高速、甬金高速、甬台温复线高速、宁波绕城高速等路段。杭州湾环线高速、深海高速和329国道是沟通宁波中心城区与余慈地区的几条大动脉,值得注意的是,一些路段虽然级别不高,但是承担了较大的交通运量,如①连接北仑与春晓山的将军山隧道路段,②连接宁波中心城与瞻岐镇的宝瞻线,③连接宁海-长街镇的 215省道和422县道,④连接梁弄镇-大岚镇-四名山镇的213省道,⑤连接横溪镇-莼湖镇-西店镇-宁海北互通的310县道(002县道)-下莼线-315县道,⑥连接象山县城与石浦镇的215省道-506县道,⑦连接观海卫镇至三七市镇的222县道。
宁波市域交通等时圈示意图
宁波居民日常出行密度分布图
三
结论
芒福德认为“郊区太密了没有好处”,我们不希望城市的活动占满宁波的空间,世界上也不存在所谓完美的城市空间结构。针对本次探索性的研究,我们希望通过城市地物分布、市民的活动特征等数据,重点分析宁波的城市空间体系现状特征。而从本次分析可以看出,宁波的整体空间存在明显的南北差异。从夜间灯光影像的历年演变、电子地图POI、居民出行密度、百度慧眼识别的居住人口和工作人口等多方面分析,都发现余姚、慈溪、杭州湾地区具有强大的社会经济活力,是宁波发展最快的地区之一, 有机会结合宁波前湾新区的规划建设,形成具有世界影响力的湾区新核心城区。而宁波市域南部两县生态良好,空间上也较为独立,为后续生态文明的示范区建设奠定了良好基础。
在未来,基于宁波新战略规划的要求,为实现“一主两副多中心、三江三湾大花园”的市域理想空间格局,在新一轮城市总体规划中近期应进一步向北集聚发展要素,精准布局前湾新区空间,精确落位前湾核心区及高铁站点。在北部地区强化与杭州湾大湾区的整合,打造区域性综合交通枢纽,慈溪客运中心和规划中的沪嘉甬跨杭州湾铁路、城际铁路综合枢纽,给宁波市域北部地区带来新的发展机遇,建设宁波的“全球大湾区核心门户、生态创新活力之城”。同时在宁波市域东部、象山港北部地区,统筹与舟山的产业互动,通过甬舟铁路等交通要素打通产业大通道,构建甬舟核心区的产业金三角,高标准谋划宁波梅山国际物流产业集聚区、宁波舟山港产业集群,以港带动城市进一步转型升级。在城市南部地区(包括象山港南段与三门湾区域),严格保护生态格局与生态环境,控制城市的无序扩张,有序引导城市精明发展,高品质的谋划建设宜居宜游的南部副城区。
除城市人群的集聚分析,研究中暂时缺乏经济数据的叠合分析,无法发现城市运行背后的效益问题,从而找寻高效的城市产业(制造业)核心。而从人口的变动周期性来看,宁波作为东部沿海发达地区,具有随节假日变化的周期人口变化特征,其多中心化分布也非常明显,因而基于特定人群集聚特征的公共设施供给有待在未来进一步探讨。因而这些内容有待实验室在后续工作中进一步完善。
(八)相关研究:
有“人”有“物”的宁波城市空间报道
在大数据发展已经成为国家战略的时代,城市空间不再仅是城乡工作研究的用地层面,更重要的是用地之上人群使用特征以及城市各类功能设施运营状态。将人口数据和城市设施定位数据(POI)叠加在宁波城市现状用地、道路、影像数据库上,能够了解城市人口集聚和功能集聚结构。
基于人口和城市设施定位数据(POI)的城市空间分析框架
一
有“物”的宁波城市功能空间
在城乡用地分类标准的基础上,重新选择不同类型的POI数据,能够反应宁波城市公共服务设施、商业、行政办公等用地的实际集聚情况,在此基础上能够直观呈现城市空间的效率与能级,发掘空间体系内部特征。商业设施上,选取购物、餐饮、酒店、购物中心、商业广场等主要商业设施类型;教育设施上,选取中小学、高等教育机构、研究所等设施类型;交通设施上,选取等级较高的轨道站点、汽车站、火车站、港口、飞机场等设施类型;文化娱乐设施上,选取展览馆、博物馆、影剧院、文化宫等设施类型;企业设施上,选取基本全部的商务办公机构;行政设施上,选取市区各级政府、街道办事处、管委会、各局办公机构等;医疗设施上,选取各级综合医院。经过筛选后共计83893条POI信息,利用GIS的核密度分析工具,得到城市POI集聚热力图(图3)。
宁波七类设施点核密度分析图
综合上述七类设施点的核密度计算结果,发现城市区城市空间活力度总体呈现“单中心弱轴线多片区”的布局特征。“单中心”即三江片,具有完全的空间统治性,范围涵盖了海曙区、江东区、江北区的核心空间。“弱轴线”即为中山路城市发展主轴,但是仅在三江片呈现出较清晰的空间轴带式形态。“多片区”即为外围慈城、镇海、北仑、奉化各区依托各自区中心发展。镇海新城设施集中度仍然弱于老城,北仑梅山港区也仍有待进一步建设。而奉化县城长期保持相对独立性,且依托于成熟旅游建设,其空间活力度要明显强于其他区中心,空间也有待通过新一轮规划融入市区整体发展。
宁波七类设施点叠加核密度分析图
宁波七类设施点叠加核密度可视化
二
有“人”的宁波城市活力空间
通过百度慧眼平台,采集宁波城市人口在不同日期不同时间段的动态变化情况,并以此为基础分析和推测宁波城市区人群活动和空间使用的特征。采集2018年5月5日至5月18日共14日的平均数据,观察人群全天热力变化的时间特征和空间特征。空间上,人流集聚呈现出逐渐集中的趋势。三江口团块状结构明显,与鄞州商务区构成为主要的集聚区;外围区域热力能级相对均衡,辐射能级较弱。时间上,约自6:00起达到一天中相对较高阶段一直持续,在9:00-10:00期间增长很快,显著反映出人群在上班早高峰时间从居住区向商务办公区和商业区等岗位密集区域的大量集中,同时也反映出在工作日岗位密集区域所能达到的最高人口密度远高于居住区域。
全天24小时人口集聚热力图
(1)商务办公空间
叠加14个日期样本中10个工作日数据,以10:00为标准识别城市商务办公中心。一般认为,在这一时间点大多数人正处于工作状态,能够较准备辨别城市商务办公集聚空间。排除交通道路上的特殊热点,可以发现,工作日10:00点的人口集聚呈现“高度连绵聚合”的特征(图7)。三江片位置是连片高热点团块状集聚区,包括了江东、海曙、鄞州三区中心,并呈指状延伸向南部鄞州商务区、北部金茂商务区以及东部的会展中心、高新区和东部新城。此外外围镇海、北仑、奉化区市中心也构成的次级热点区,但聚合度仍较低。
宁波市商务办公空间图
(2)商业休闲空间
叠加14个日期样本中4个休息日数据,以15:00为标准,识别城市商业休闲中心中心。一般认为,在这一点时间点大多数人处于休闲娱乐状态。排除交通道路上的特殊热点,可以发现,休息日15:00点的人口集聚呈现“大集中,小分散“的特征。“大集中”即是三江片位置仍是主要的热点集聚区,包括了江东、海曙、鄞州三区中心,并顺延中山路呈现东西向发展的趋势。“小分散”主要各自分散的各区的商业集聚区。主要为江北的万达广场、星海广场,江东的和丰创意广场、高新区中心,鄞州区的罗蒙环球城,以及镇海老城和奉化市中心区。可以发现,宁波城市的商业休闲中心主要为大型的商业广场,并且集中在三江两岸区域,外围的北仑尚未形成热力值较高的商业休闲中心。
宁波市商业休闲空间图
三
有“人”有“物”的宁波城市空间
叠加人口数据和城市设施数据,可以提炼出宁波城市空间呈现“一核一轴多点”的特征。“一核”即是三江片团状集聚核心,主要连绵了江东、海曙、鄞州的中心区。“一轴”即是中山路城市发展主轴线,引领城市东进发展。“多点”即是外围的慈城、镇海、北仑、奉化、姚江新区等次级城市中心区。
此外,也能发现空间体系存在的问题:1、多中心格局尚未形成,仍然是三江口一核独大。2、设施体系集聚与人口集聚存在偏离,比如镇海新城,说明现状部分地段吸引力不如预期,而部分地段有待增加设施。3、相对于其他区,奉化市相对独立,而纳入城市意图,有待通过新一轮规划引导其中心区融入南部格局,加强城市功能之间的联系。
宁波城市空间格局综合分析图
结语
新技术应用专业小组的创建为我院推动大数据、人工智能等新技术在规划行业的应用提供技术创新的平台,未来,专业小组也将继续保持与百度慧眼的良好合作关系,充分发挥自身的专业优势,积极探索数据的深入应用,为城市分析、城市运营、政府决策提供依据及建议。
1兴趣点:POI, Point of Interest,又称电子地图兴趣点,是一种代表真实地理实体的点状数据,包含了公共设施、商业设施、政府机构、风景旅游区、主要地标建筑等与城市生产生活息息相关的设施点的集合。
2详见:百度慧眼宁波规划创新实验室成果:《宁波市区职住空间分析》
https://mp.weixin.qq.com/s/p42f-bJsE9BOWS4Dxw0uiA。
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