今天为大家推荐《国土空间规划编制和宜居城市建设中的现状要素评估方法研究》，以下内容来自微信公众号“江苏省城市规划设计研究院”。
2019年5月28日，自然资源部印发了《关于全面开展国土空间规划工作的通知》，全面部署国土空间规划各项工作，明确指出市县级国土空间规划的审查要点中要关注：“城镇开发边界内，城市结构性绿地、水体等开敞空间的控制范围和均衡分布要求，各类历史文化遗存的保护范围和要求，通风廊道的格局和控制要求；城镇开发强度分区及容积率、密度等控制指标，高度、风貌等空间形态控制要求”。同时，《市县国土空间开发保护现状评估技术指南》对“底线管控”、“结构效率”以及“生活品质”等方面的量化指标分析也提出了具体要求。
此外，为判断城市综合发展水平，分析存在的问题及其原因，并提出有效缓解“城市病”、促进城市高质量发展的对策，住房和城乡建设部眼下正在推行“城市体检”相关工作，具体涉及生态宜居、城市特色、交通便捷、生活舒适、多元包容、安全韧性、城市活力、城市人居环境满意度等8个方面36项基本指标。
在市县级国土空间规划中，上述提到的审查要点在现状评价时，重点是要解决：依据有关标准与规范，选择合适的空间尺度，进行相对应的评价指标计算，从而为空间规划方案制定与管理等提供决策支撑依据。
在宜居城市建设中，依据住建部“城市体检”工作的相关要求，结合规范和标准，重点选择“城市体检”中涉及的评价指标，开展更加详细和深入的现状评估分析。
从评估的空间形态单元上看，大致可以分为以下几种常见方式进行评价：
近年来，我院已从多个方面进行了相关研究和具体实践，相关案例分享如下：
道路绿视率：街道物质空间的测度已有大量的研究，本案例主要基于ADE20K场景解析数据集训练神经网络模型，对采集到的宜兴市中心城区街景图片进行语义分割，并计算出宜兴市中心城区的道路绿视率。
宜兴市中心城区街景图片的采集方法是使用道路全景静态图接口，按50m间隔获取城市街景图片。在采集过程中，首先将所有采样点的视线角度统一设置为0°，即平视。再通过角度计算使得视线水平角度分别与道路方向平行（前，后），同时将视场角设置为90°，此时采集到的街景图片可以反映出沿路方向所能看到的情景。本研究采用深度残差网络对街景图片进行语义分割，提取图像特征，将街景图片中的绿化要素分割出来，从而计算出道路绿视率指标值。
绿视率分析结果可以为街道环境品质（特别是为不同功能定位的道路路段的规划设计）提升提供现状基础评价资料。若结合人的骑行时空行为特征，可在一定程度上弥补城市道路骑行环境方面数据的不足。此外，城市街道的绿化水平是街道环境品质的保障。高品质的街道环境对吸引街道居民走出家门起到积极的促进作用，有利于提升街道居民交流和活动的热情，营造和睦的街道氛围，增强街道活力。
城市街道色彩分析：城市街道空间的色彩作为地域特征和文化底蕴的外显，是直观感知城市街道风貌的重要环节。街道色彩景观设计，既可以提升和展现街道的整体形象，也可以使市民享受到良好的生活环境，更能够展示城市的现代感和协调感。
本研究通过OpenCV技术，可以识别图片中每个像素的RGB颜色。根据RGB颜色值与网络颜色编码表对照，将十分相近的颜色进行合并操作。再通过计算每类颜色像素所占的比例，获得街道空间的色谱。此外，在具体分析街道色彩时，将RGB颜色空间转换为更符合人的视觉习惯的HSV颜色空间，并将HSV颜色空间中的色调分为12部分，从而获得的街道色谱的12种主导色调分布情况。
和谐的街道色谱设计，有利于创造实用且宜人的空间环境。街道色彩分析可以应用在后续的街道景观设计中，为后续立面改造、景观设计、街道家具配置、标识系统设计提供指导和依据。
随着城市人口增长，机动车保有量不断上升，我国已进入汽车社会，随之而来的交通拥堵也成为各城市普遍面临的难题。本研究使用的数据来源于网络开放的交通态势数据，优点是能够免费实时的获得动态的道路交通拥堵等级。然而，在城市规划实际使用中，很多时候需要用到的是特定研究区域或各个地块的交通拥堵情况而不需要精确到各条细小的具体道路。同时，时间序列等特征研究也需要从整体视角进行分析。因此，基于该需求，我们采集了一天24小时，时间间隔为15分钟的道路交通态势数据，并提取了其中的拥堵路段，以期为城市规划研究提供一定的支撑依据。
例如，基于200米网格分别统计了每个网格内逐小时和全天的拥堵道路长度，作为衡量拥堵程度的指标。而利用地图可视化与互操作，用户可以通过选择目标区域来获得逐小时的区域平均拥堵情况变化曲线。
图：某时段内交通拥堵情况及选定区域拥堵逐小时变化情况
未来基于连续多天格网的统计结果，还可利用机器学习中的聚类分析进行不同类型拥堵状况的分析，从而有利于提出不同类型拥堵状况的最佳解决方案。例如，分为长期性拥堵路段、高峰期拥堵路段等。
城市滨水空间的绿地分布对于提升城市空间环境品质和宜居性具有重要的意义。以城市开敞空间中的滨水公共绿地的“贴线率”指标为例，进行相关具体说明。一般而言，若与水系平行的绿地中心线长度占水系的总长度越大，则“贴线率”指标值越高，滨水空间环境也相对较好。
盐城，又名百河之城，现状城区内河道水系丰富，但近年来在城市开发建设的过程中诸多自然形成的河道被建设用地所侵占而逐渐消失，为了保持盐城湿地之城的核心特色，盐城当前的首要任务是保护现有河道水系不再衰减，同时，全方位的推动近河道空间的生态修复与景观提升，尤其是保证滨水绿带环境基本的公共属性不受城市局部地块的开发建设而流失。“贴线率”指标计算与可视化可以为城市绿色开敞空间的控制范围划定和均衡分布提供依据。
城市开发强度一般是指一个城市建设空间占该城市总面积的比例，也就是城市建成区与城市行政区域总面积之比。在实际实践和研究中，可以进行更加深入地详细指标和精度测算，以提升分析结果的科学指导意义。例如，相关研究中采用城市开发强度指数，将容积率和人口密度代入到具体的分析中；也有研究将城市分区后进行开发强度的分析计算；道路密度指标也在多项“指南”中出现。
图：基于地块(根据道路自动生成的地块)的道路密度统计分布示例
图：基于格网的建筑密度统计分布示例（三维拉伸后效果）
考虑到用地和人口分布关系在城市规划管理和设计中的重要性，还可将具体的用地地块和手机信令人口数据进行空间上的关联，为现状评估和规划决策提供一定的科学支撑依据。
依据《城市通风廊道规划技术指南》中关于廊道尺度的建议——城市主通风廊道应与主导风向基本宽度应不小于200米，次通风廊道应与主导风向基本平行且宽度应不小于50米。
结合迎风面密度计算原理，可以将研究区划分为200Ⅹ200米和50Ⅹ50米的不同空间尺度网格，以进行城市主、次通风廊道划定的现状评价工作。
再利用基于ArcGIS二次开发的迎风面密度计算软件，将城市建筑物平面、层高以及风向输入到软件中，便可以算出整个城市迎风面密度的分布状况。同时，叠加影像数据还可以进一步进行风环境形成的建筑机理特征的分析。
图：50×50米分辨率局部肌理切片及迎风面密度分布
绿地系统是宜居城市、公共服务均等化研究中重要的关注点。为此，在相关项目研究中我们通过可达性评价与人口分布特征分析，来提升城市绿地系统整体服务水平。
公共服务设施可达性关系到城市品质建设质量，也是市县国土空间开发保护现状评估中重要的内容。这方面的研究尽管较多，方法也较为容易，但是在市县级国土空间规划和宜居城市建设仍然是重点内容。
为此，我们开发了相应的ArcGIS Toolbox工具，实现了矢量和栅格可达性评估计算。例如，快速的根据出图和评价标准（如5分钟，10分钟，15分钟可达范围）进行标准化出图，从而为规划方案设计的快速调整提供依据。
网络联系特征的分析具有较好的可视化效果，有助于从流分析和节点特征的视角，发现现状特征与问题。
此外，网络联系特征的线型表达方式一般是以不考虑道路实际线型的方式展现，在实际的规划应用中不利于对道路承载流量分布进行直观展示。为此，还可以借助导航路径分析方法，模拟节点之间联系水平在道路上的分布状况
图：基于导航API和手机基站轨迹的道路流量分布模拟示意图
中国的城市发展正处于快速增长期，城镇化水平快速提高。然而，中国的城镇化问题也日益突出。单纯的追求城市数量的增加和城市规模的扩张不能促使中国城市健康的发展,更值得关注是如何保证城市高质量的持续稳定发展,城市活力正是其中的重要一环。
本研究通过收集长时间地图定位数据和POI数据来测度城市街道活力，对于街道的分布、类型、特征进行分析，解析街道活力的影响因素，为提升街道活力提出建议。同时，建立活力街道系统平台，能够实时发布城市活力街道地图及分类，分析街道活力影响因子，展现街道活力时空间特征。
未来，我们将进一步结合市县级国土空间规划相关的指标体系和审查要点等内容，借助市县级国土空间规划信息系统建设，形成较为完善的指标计算、分析、评价的工具，为动态评估和监测提供支撑依据。与此同时，与城市体检工作相衔接，完善相应评价指标体系与分析模型、方法，并建立相关评估平台，为宜居城市建设提供支撑。
致谢：JUP宜兴市城市总体规划、盐城市绿地系统规划以及风环境研究项目组提供的素材！
作者：高湛，韦胜，陈军，阎欣，孙中亚；大数据与智慧城市研究创新实验室，空间规划研究团队
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原文始发于微信公众号（国匠城）：评估方法：国土空间规划编制和宜居城市建设中的现状要素评估方法研究
