大數據時代城鄉規劃與智慧城市建設探索

程宏德

（中國城市發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，大數據等技術的研發與應用得以重視，甚至成為國家的戰略資源。大數據不僅持續影響著生活方式、生產業態和生態環境，也推動城鄉規劃和智慧城市建設，促進城鄉規劃的精準性、智慧城市建設的可視性，助力我國社會經濟的快速發展。

1 大數據背景下的城鄉規劃

1.1 大數據推動城鄉規劃發展

大數據一直存在于社會發展的各方面，只是進入信息時代后才被發現和重視，并在各領域逐步應用。大數據不斷推動著城鄉規劃的發展：通過大數據分析，能夠快速、全面地發現當前規劃所面臨或產生的問題，有助于政府做出針對性的處理；相較于傳統單一數據，大數據多渠道獲取信息，有助于城鄉規劃師掌握信息的廣泛性與精準性。

1.2 大數據在城鄉規劃中的應用

在現階段城鄉規劃建設中，通過加入大數據分析，使城鄉規劃更趨精準、直觀（見圖1）。

圖1 大數據在城鄉規劃中的應用

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

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

2 大數據背景下的智慧城市

2.1 大數據奠定智慧城市的基礎

伴隨著大數據出現的“智慧城市”已成近年來的發展趨勢。利用百度指數或者Google Trends（谷歌趨勢分析），通過調查對比2011—2021年間“城鄉規劃”“智慧城市”和“大數據”等關鍵詞的搜索趨勢可以看出，“大數據”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；2021年沒有出現峰值，可能是由于疫情的出現。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，都伴隨著大數據信息的爆發，由此可見，建設智慧城市，大數據是基礎，而對大數據的處理方式則促進智慧城市的發展。隨著從CAD工具、GIS系統到大數據應用的技術發展，城鄉規劃也從關注物質的建筑形態，到研究空間結構和區域經濟的地理系統，最終到關懷社區、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據的城市建設，如根據大數據反饋的問題解決城市交通、公共設施；伴隨著大數據的深入發展，開始構建智慧生態圈，整合商業、物業、交通、醫療等各類民生資源，打造智慧社區，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據，是建設智慧城市不可回避的問題。應堅持技術創新、共享資源、綠色發展的理念，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 借鑒國土空間規劃，對智慧城市建設需求進行“雙評價”，即城市發展現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，打造數據構架和建設標準。

3）實施路徑 構建運營、實施、保障體系。

2.3 智慧生活

隨著大數據應用的不斷深入，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，經常利用大數據分析交通信息，以便于節假日回縣城老家時，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。

2）智慧社區 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。以筆者家鄉縣城建立“微發布”等智慧平臺為例，進入智慧平臺定位或選擇所需區域，可以查詢所需醫療、商業、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；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 大數據背景下城鄉規劃與智慧城市發展思路

3.1 建構智慧城鄉規劃

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

1）基礎性 智慧城鄉規劃是未來城鄉規劃的基礎，而大數據是智慧城鄉規劃的基礎。較傳統的城鄉規劃而言，智慧城鄉規劃依托大數據整合巨量動態信息，在更廣泛、更全面、更智能的視野下，對城鄉建設中遇到的問題進行分析甚至預測，并據此進行評估，同時借助新的信息技術或跨學科處理技術，如借助Python等編程軟件對數據進行自動化處理，最終構建城鄉信息模型，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、城市疫情防控區域等。

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

3）精準性 智慧城鄉規劃將引導數據以高效直觀、簡潔有效的方式呈現給各類用戶，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建設。

智慧城鄉規劃既是對城鄉規劃的延伸，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，尤其在存量規劃建設中，城市更新借助智慧城鄉規劃方式，不僅能讓城市不斷迸發活力，還能讓更多居民樂在其中。

3.2 城鄉規劃的延伸

相較于傳統城鄉規劃較為單一的主觀分析，加入大數據升級后的城鄉規劃借助設計軟件等輔助系統，可以跨專業、跨學科、多維度、自上而下地進行綜合分析。

1）區域層面 借助互聯網的記憶，在城市同質化嚴重的環境中，通過大數據分析去偽存真，找到最本質的城市風貌，發現不同城市之間的差異，為區域城市風貌差異化發展制定清晰的脈絡。也可根據地區的資源分布情況、氣候條件、城市現狀，找到適合本地區發展的特色產業道路。

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等數據的綜合分析，構建三維可視化數字平臺，清晰直觀地觀察分析城市空間環境，找到阻礙城市發展的痛點，進而對城市用地布局、道路交通、廣場綠地、公共設施及產業用地進行適當調整，快速解決城鄉規劃中的各種問題和矛盾，同時為城市未來的發展提供思路。

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，中期逐步根據游客的步行方式、需求、建議進行微更新，最終形成符合當地需求的特色公園，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根據需求調整公共設施的使用功能，如根據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

當前社會發展變化迅速，尤其是疫情期間，城鄉面臨的挑戰復雜多變，依靠傳統的城鄉規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。

隨著物聯網、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”建設工作。以智慧城市污水管理系統為例，通過對城市污水管、雨水管的水質、污染情況進行實時監控，或是構建可視化管理系統，獲取實時動態數據，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，根據不同需求設計智慧建筑，如雄安新區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高速網絡、AR技術、虛擬現實技術的逐步發展和智慧生態的逐步完善，居民逐漸從接受智慧生活轉變到融入智慧生活；同時，越來越多的企業加入智慧產業中來，也促進了社會經濟的發展。然而，大量的數據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、精準有效獲取數據信息，這將成為智慧城市發展的關鍵。

4 結語

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