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考察背景
大数据指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化的海量、高增长率和多样化的信息资产,它是云计算、物联网、移动互联网、智慧城市等新技术、新模式发展的产物,蕴含广泛的应用价值和巨大的市场机会,将改变新一轮产业格局,并推动经济社会的深刻变革。
在城市运行过程中产生的数据本身便符合大数据的特征,在分析处理过程中需要使用适合大数据研究的方法,例如水电网络监测数据、交通监测数据。数据本身的产生过程虽与城市运行无关,但对于描述城市运行状态,辅助城市分析却有着其他数据无法企及的优势和独特视角。大数据帮助我们更好的分析城市中人、空间和资源的关系,实现城乡规划评估研究从静态系统向动态系统的科学转变,有效提升规划师对城市的认知。
为了更好的理解和把握智慧城市、数字城市的内涵,了解“大数据”在城市规划中的应用现状、大数据城市建设对城市通信规划的要求,2016年1月21-23日,由市规划委市政处、市规划院、规划委信息中心、市交通研究中心等专业技术人员组成考察学习小组,赶赴上海同济大学学习相关知识讲座。
考察内容
参会学习人员主要来自全国各地规划局政务人员、规划院设计人员、教师、学生及通信行业技术人员,会议听取了以同济大学吴志强、王德教授为代表的规划专家介绍的大数据在城市规划中的应用和IBM众多专家介绍的大数据平台构建和技术实现。
城市活动系统分析一直是各项城市规划中分析的难题,主要的难点在于活动系统分析需要定量化编制,需要综合运用大量的数据资料,除了常规的基础地图数据、遥感影像数据、资源与环境数据、社会经济数据、土地利用数据、市政与公共设施数据外,最重要的是动态数据的统计分析,这些数据包括视频数据、互联网数据、社交网络数据、电商数据、水电煤数据、手机数据。其中手机蜂窝数据、信令数据的应用目前越来越得到重视。
讲座中城市规划对大数据应用,基本上都是利用了手机信令数据或者微博签到数据,用以分析人的出行、迁徙、商业活动等,严格意义上讲,这只能算是“小”数据的应用。通过对这些“小数据”的研究,对政府决策和社会公共服务配置起到一定的指导作用,特别是在道路交通领域,借助于手机信令数据分析,可以比较容易的找到问题的症结所在,进而提出更加科学的解决方案。由于数据使用本身的局限性、数据覆盖范围的局限性,目前的数据分析并不能智慧地解决所有城市问题,未来还需要真正的将大数据与中数据、小数据结合起来运用。
考察心得
1、城市规划中大数据使用的局限性
(1)现有的大数据都来源于规划行业之外,并不是为了规划行业应用而采集,数据本身和规划不一定有必然联系。从规划业务角度来看,不同种类的大数据多少都存有缺憾,或者缺少行为目的、或者数据覆盖面较偏。例如:手机信令无法记录用户的行为目的;微博签到数据虽然易于判断行为目的,但过于集中在特定人群、特定行为。这些问题的存在,对规划中的应用带来困扰。处理者需要从大量、混杂的数据中提取有用的信息,以和规划业务建立联系。
(2)大数据虽然是大样本,但是研究人员不能有针对性地抽样,样本自身有误差、偏差,统计归纳并不一定向着预计的方向收敛。如何验证结果,怎样判断样本是否可靠,有诸多困难,目前还缺少合适的方法,需要较长时期的摸索总结。除了上述的数据本身的局限,大数据与传统数据相比,还存在数据质量问题,如何识别大数据的数据质量、可靠程度,传统的方法并不适用,这是应用方面遇到的新挑战。
(3)大数据的属性经过转换显露出来,但是不一定有因果关系。如何判定不同特征之间有相互影响,需要进一步的理论研究,达到比较可靠的程度,才宜作为规划、决策的依据。依靠常规数据和传统统计分析方法开展研究,也有上述的类似过程,但是到了大数据领域,由于原始数据的采集目的、数据质量带来干扰,会使这个过程变得更加复杂。
(4)在规划行业,预测是核心任务,目前靠大数据处理,只能辅助作为现状分析,一般不能直接用作规划预测。
2、城市规划中大数据使用障碍
(1)数据透明性
大数据的推广应用首先是数据来源。规划领域有应用潜力的数据,有些来自专营企业,如移动通信;有些来自互联网运营企业,如BAT等互联网巨头,规划领域的应用给他们带来的利润极少,调动不了他们的积极性,要求他们提供数据也没有法律、法规依据。该方向的应用若要大范围推广,近期会遇到很多障碍,长远看,要建立起稳定的数据来源机制。
(2)数据处理技术性
在计算机科学领域,大数据的处理方法尚处于探索阶段,规划专业人士更不熟悉,要在有限时间内计算出可靠、可信的结果,会遇到各种技术上的困难需要克服。大样本并不等同于高质量,大数据的处理结果若要作为规划依据,要有质量验证的途径,这是一个需要解决的技术问题。
(3)数据安全性与隐私
大数据为生活提供了便利、为城市规划为代表的技术分许提供了便利,同时也让保护隐私的法律手段失去了应有的效力。面对大数据,保护隐私的核心技术已经不再适用。这些隐私信息一般分为三大类:①个人信息隐私,如身份证号、银行账号、财产状况、家庭成员状况、消费和需求信息、健康状况等;②通信隐私,包括电话、短信、QQ、微信、微博、Email等;③空间隐私,家庭住址、工作单位、经常出入场所及其他出行的空间区域。大数据时代,这些个人隐私面临严峻的挑战。
3、城市规划中大数据的近期使用
(1)现状调查。某些大数据比传统调查方法成本低,效率高,可作为规划基础资料的来源,弥补传统途径的不足。例如:在交通调查领域,已经有了良好开端;在城镇体系规划编制中,用手机信令判断城镇之间的相互联系,估计也会较快实用化,得到推广。
(2)规划实施评估。在现状调查的基础上进一步分析,利用大数据可以评估已有规划的实施效果,自下而上、比较客观,能起到传统数据起不到的作用。
(3)理论模型的验证。城市规划中的定量模型很多,用于解释各种因素对城市发展的作用,但因资料收集工作量太大,往往不能精确发挥作用,而大数据提供了一种从个体出发,以大样本来验证假设的途径,既可以证实也可以证伪。
(4)大数据与传统模型相结合可用于预测。大数据用于现状调查、基础数据采集,其归纳得到的一些关键参数,可用于传统模型,服务于规划预测,这需要相关技术的同步跟进。
4、对城市通信基础设施的建议
作为未来智慧城市重要的五大基础设施之一(能源、水资源、废水与固废处理、交通、通信技术),通信设施的建设标准将不同于传统的通信设施规划与建设,以大数据、“三网融合”、下一代互联网、新一代移动通信网等新兴信息技术的发展,对城市通信基础设施的规划与建设提出新的要求。加快建设高标准的宽带(光网)城市、无线城市、数据中心、通信局所及管道,将是城市未来建设的重点之一。
建议尽快推进《厦门市通信基础设施专项规划》的编制工作,研究基于大数据城市、三网融合的宽带城市、无线城市等相关课题,落实城市重大基础设施、构建坚强可靠的主干通信网络,实现通信基础设施规划与城市规划衔接,指导下一阶段移动通信基站布局专项规划编制,为全面提高我市大数据应用和产业发展水平、推进我市创建中国软件名城和国家信息消费示范城市提供技术支持,深化实施“美丽厦门”发展战略。
(作者:王永强,厦门市城市规划设计研究院,市政设计所主任电气工程师)
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