大數(shù)據(jù)時代城鄉(xiāng)規(guī)劃與智慧城市建設探索

程宏德

（中國城市發(fā)展研究院有限公司上海分公司，上海 202150）

0 引言

在疫情影響下，市場競爭加劇，大數(shù)據(jù)等技術的研發(fā)與應用得以重視，甚至成為國家的戰(zhàn)略資源。大數(shù)據(jù)不僅持續(xù)影響著生活方式、生產(chǎn)業(yè)態(tài)和生態(tài)環(huán)境，也推動城鄉(xiāng)規(guī)劃和智慧城市建設，促進城鄉(xiāng)規(guī)劃的精準性、智慧城市建設的可視性，助力我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。

1 大數(shù)據(jù)背景下的城鄉(xiāng)規(guī)劃

1.1 大數(shù)據(jù)推動城鄉(xiāng)規(guī)劃發(fā)展

大數(shù)據(jù)一直存在于社會發(fā)展的各方面，只是進入信息時代后才被發(fā)現(xiàn)和重視，并在各領域逐步應用。大數(shù)據(jù)不斷推動著城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展：通過大數(shù)據(jù)分析，能夠快速、全面地發(fā)現(xiàn)當前規(guī)劃所面臨或產(chǎn)生的問題，有助于政府做出針對性的處理；相較于傳統(tǒng)單一數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)多渠道獲取信息，有助于城鄉(xiāng)規(guī)劃師掌握信息的廣泛性與精準性。

1.2 大數(shù)據(jù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用

在現(xiàn)階段城鄉(xiāng)規(guī)劃建設中，通過加入大數(shù)據(jù)分析，使城鄉(xiāng)規(guī)劃更趨精準、直觀（見圖1）。

圖1 大數(shù)據(jù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用

1）提高城鄉(xiāng)規(guī)劃的精準性 以杭州為例，爬取杭州小汽車通行數(shù)據(jù)、OSM（Open Street Map）、POI（興趣點）等信息，發(fā)現(xiàn)主要擁堵路段集中在天目山路、莫干山路等道路。通過對杭州市區(qū)相關規(guī)劃的解讀，發(fā)現(xiàn)規(guī)劃師在道路拓寬、線型等方面進行過調整，還在這兩條道路沿線布置地鐵，均是針對城鄉(xiāng)規(guī)劃所面臨的建設問題提出的精準解決方案。

2）增強城鄉(xiāng)規(guī)劃的可視性 信息時代的大數(shù)據(jù)不僅廣泛，而且實時準確，既可以通過大數(shù)據(jù)健全城市模型，又可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)建立潮汐動態(tài)數(shù)據(jù)庫，借助數(shù)據(jù)可視化技術，更加直觀地展示給大眾，還有助于群眾參與到城鄉(xiāng)建設中來。目前，大部分移動終端，如手機都自帶定位系統(tǒng)，通過用戶的POI（興趣點）形成點云數(shù)據(jù)，再結合監(jiān)控圖像，通過技術處理生成三維全景模型。

2 大數(shù)據(jù)背景下的智慧城市

2.1 大數(shù)據(jù)奠定智慧城市的基礎

伴隨著大數(shù)據(jù)出現(xiàn)的“智慧城市”已成近年來的發(fā)展趨勢。利用百度指數(shù)或者Google Trends（谷歌趨勢分析），通過調查對比2011—2021年間“城鄉(xiāng)規(guī)劃”“智慧城市”和“大數(shù)據(jù)”等關鍵詞的搜索趨勢可以看出，“大數(shù)據(jù)”是迅速崛起，“智慧城市”緊隨其后，且在2015，2017，2019年均有峰值出現(xiàn)；2021年沒有出現(xiàn)峰值，可能是由于疫情的出現(xiàn)。但可以預測，疫情結束后“智慧城市”又會成為熱詞。每次“智慧城市”的粉墨登場，都伴隨著大數(shù)據(jù)信息的爆發(fā)，由此可見，建設智慧城市，大數(shù)據(jù)是基礎，而對大數(shù)據(jù)的處理方式則促進智慧城市的發(fā)展。隨著從CAD工具、GIS系統(tǒng)到大數(shù)據(jù)應用的技術發(fā)展，城鄉(xiāng)規(guī)劃也從關注物質的建筑形態(tài)，到研究空間結構和區(qū)域經(jīng)濟的地理系統(tǒng)，最終到關懷社區(qū)、關注公眾參與的智慧城市。

2.2 智慧城市設計思路

最初的智慧城市僅是基于大數(shù)據(jù)的城市建設，如根據(jù)大數(shù)據(jù)反饋的問題解決城市交通、公共設施；伴隨著大數(shù)據(jù)的深入發(fā)展，開始構建智慧生態(tài)圈，整合商業(yè)、物業(yè)、交通、醫(yī)療等各類民生資源，打造智慧社區(qū)，最后甚至可以下沉至居民智能家居，從而提高居民生活質量。因此，如何處理涉及城市生活的不同數(shù)據(jù)，是建設智慧城市不可回避的問題。應堅持技術創(chuàng)新、共享資源、綠色發(fā)展的理念，提出智慧城市設計思路（見圖 2）。

圖2 智慧城市的設計思路

1）需求分析 借鑒國土空間規(guī)劃，對智慧城市建設需求進行“雙評價”，即城市發(fā)展現(xiàn)狀評價和智慧城市適宜性評價。

2）總體設計 提出智慧城市建設目標，打造數(shù)據(jù)構架和建設標準。

3）實施路徑 構建運營、實施、保障體系。

2.3 智慧生活

隨著大數(shù)據(jù)應用的不斷深入，人們對智慧生活從接受到需要、再到提升，主要體現(xiàn)在以下3個方面。

1）智慧出行 大到國家交通建設調整，小到出差旅游、公交出行，都與智慧出行密不可分。如筆者在一線城市工作，經(jīng)常利用大數(shù)據(jù)分析交通信息，以便于節(jié)假日回縣城老家時，既能避免擁堵，通過在不同城市中轉增加趣聞，又能通過繞行避免進入疫情防控區(qū)。

2）智慧社區(qū) 在智慧城市管理中，可以構建智慧平臺，整合關于民生的多種資源，方便居民生活。以筆者家鄉(xiāng)縣城建立“微發(fā)布”等智慧平臺為例，進入智慧平臺定位或選擇所需區(qū)域，可以查詢所需醫(yī)療、商業(yè)、工作、教育、出行甚至相親等信息資源，極大地方便了居民生活。

3）智能家居 在城市管理方面，可以構建入戶安全警報等信息呼叫系統(tǒng)；在生活體驗方面，居民可以通過智能設備，享受吃飯、清潔、視聽、理療等智能便捷服務。

3 大數(shù)據(jù)背景下城鄉(xiāng)規(guī)劃與智慧城市發(fā)展思路

3.1 建構智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃

為便于城鄉(xiāng)規(guī)劃與智慧城市的研究，本文引入“智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃”概念，將其作為分析大數(shù)據(jù)背景下城鄉(xiāng)規(guī)劃與智慧城市之間相互影響的一種思路。隨著大數(shù)據(jù)技術的快速發(fā)展，智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃將成為未來城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎延伸，而智慧城市則是智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃的具體實施體現(xiàn)。智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃應具有基礎性、多元性、精準性等特征。

1）基礎性 智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃是未來城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎，而大數(shù)據(jù)是智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎。較傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)規(guī)劃而言，智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃依托大數(shù)據(jù)整合巨量動態(tài)信息，在更廣泛、更全面、更智能的視野下，對城鄉(xiāng)建設中遇到的問題進行分析甚至預測，并據(jù)此進行評估，同時借助新的信息技術或跨學科處理技術，如借助Python等編程軟件對數(shù)據(jù)進行自動化處理，最終構建城鄉(xiāng)信息模型，并可通過媒介實時查看，如通過公眾號實時查看城市航拍實景圖、城市氣象預測、城市疫情防控區(qū)域等。

2）多元性 智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃在大數(shù)據(jù)信息處理方面，以開放、共享、動態(tài)的方式，收集、整理、分析各類跨專業(yè)、跨部門、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)信息，并構建公共信息平臺。智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎性和多元性是相輔相成的，多元性保障智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃更廣泛的數(shù)據(jù)基礎，而基礎性則為多元性數(shù)據(jù)信息提供平臺。

3）精準性 智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃將引導數(shù)據(jù)以高效直觀、簡潔有效的方式呈現(xiàn)給各類用戶，不僅避免信息的冗余，而且減輕信息平臺輸出端的壓力，讓居民樂于參與息息相關的城鄉(xiāng)建設。

智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃既是對城鄉(xiāng)規(guī)劃的延伸，又是解決智慧城市建設中各種問題的有效手段，前者更全面、更具針對性地對規(guī)劃模式進行提升，后者則通過實時反饋，對智慧城市進行深化，尤其在存量規(guī)劃建設中，城市更新借助智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃方式，不僅能讓城市不斷迸發(fā)活力，還能讓更多居民樂在其中。

3.2 城鄉(xiāng)規(guī)劃的延伸

相較于傳統(tǒng)城鄉(xiāng)規(guī)劃較為單一的主觀分析，加入大數(shù)據(jù)升級后的城鄉(xiāng)規(guī)劃借助設計軟件等輔助系統(tǒng)，可以跨專業(yè)、跨學科、多維度、自上而下地進行綜合分析。

1）區(qū)域層面 借助互聯(lián)網(wǎng)的記憶，在城市同質化嚴重的環(huán)境中，通過大數(shù)據(jù)分析去偽存真，找到最本質的城市風貌，發(fā)現(xiàn)不同城市之間的差異，為區(qū)域城市風貌差異化發(fā)展制定清晰的脈絡。也可根據(jù)地區(qū)的資源分布情況、氣候條件、城市現(xiàn)狀，找到適合本地區(qū)發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè)道路。

2）城市層面 通過車流信息、公交信息、人流信息、氣象信息、污染情況、各類設施的POI等數(shù)據(jù)的綜合分析，構建三維可視化數(shù)字平臺，清晰直觀地觀察分析城市空間環(huán)境，找到阻礙城市發(fā)展的痛點，進而對城市用地布局、道路交通、廣場綠地、公共設施及產(chǎn)業(yè)用地進行適當調整，快速解決城鄉(xiāng)規(guī)劃中的各種問題和矛盾，同時為城市未來的發(fā)展提供思路。

3）用地層面 ①通過地塊屬性及其承載力，結合道路交通信息，對其用地退界、開口方向、停車泊位提出更為詳細的要求，既能避免造成交通擁堵，也可避免形成各類安全隱患，促進綠色出行；②促成一批成長型建設用地，如公園綠地初期簡約工程，中期逐步根據(jù)游客的步行方式、需求、建議進行微更新，最終形成符合當?shù)匦枨蟮奶厣珗@，既可以減少前期投入，又可以避免大部分主觀設計帶來的問題，同時增加居民與城市的成長記憶；③根據(jù)需求調整公共設施的使用功能，如根據(jù)不同時期人口變化導致的需求變化，可將地塊逐漸無人問津的展覽館調整為圖書館等。

3.3 解決智慧城市建設中遇到的問題

當前社會發(fā)展變化迅速，尤其是疫情期間，城鄉(xiāng)面臨的挑戰(zhàn)復雜多變，依靠傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)規(guī)劃方式難以有效應對復雜問題，而智慧城市理念則為解決這些問題提供了全新的思路。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術的不斷完善，很多城市開展了包含智慧城市在內的“六城同創(chuàng)”建設工作。以智慧城市污水管理系統(tǒng)為例，通過對城市污水管、雨水管的水質、污染情況進行實時監(jiān)控，或是構建可視化管理系統(tǒng)，獲取實時動態(tài)數(shù)據(jù)，并全面分析評估，對零污染的雨水進行重復利用，如綠地澆灌、路面清潔等。對于疫情防控區(qū)的污水和雨水，通過消殺處理后，再進入污水處理設施。同時，對管網(wǎng)故障等問題作出快速機動反應，甚至可提供多種智能應急方案，有助于相關部門快速作出決策，從而將損失降至最低。將智慧城市理念運用到建筑方面，根據(jù)不同需求設計智慧建筑，如雄安新區(qū)的人才公寓設置快遞包裹通道，這樣在無人或不接觸外來人員的情況下，足不出戶就能取到快遞。隨著5G高速網(wǎng)絡、AR技術、虛擬現(xiàn)實技術的逐步發(fā)展和智慧生態(tài)的逐步完善，居民逐漸從接受智慧生活轉變到融入智慧生活；同時，越來越多的企業(yè)加入智慧產(chǎn)業(yè)中來，也促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。然而，大量的數(shù)據(jù)勢必會給相關人員帶來極大的壓力，甚至在某種程度上觸碰法律的紅線，有關部門需針對這類情況加強管理，或構建新的管理機制，合理合法、精準有效獲取數(shù)據(jù)信息，這將成為智慧城市發(fā)展的關鍵。

4 結語

在大數(shù)據(jù)時代，智慧城鄉(xiāng)規(guī)劃將成為城鄉(xiāng)規(guī)劃的延續(xù)，它是建設智慧城市的一種行之有效的途徑，民眾、企業(yè)、政府對大數(shù)據(jù)的持續(xù)關注，凸顯智慧生活、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧環(huán)境構成智慧城市的重要性。在智慧城市建設中，要合理、合法、合規(guī)地應用大數(shù)據(jù)技術，在提高城鄉(xiāng)規(guī)劃工作精準有效的同時增加規(guī)劃成果的可視化效果，在保障城鄉(xiāng)建設質量的前提下為居民的生活、生產(chǎn)等活動保駕護航。