【创新实践项目分享】大数据赋能城市体检的新路径、新体系、新应用丨城市数据派

本文根据北京市城市规划设计研究院张晓东副总工程师在2023中国城市规划信息化年会暨中国城市规划学会城市规划新技术应用专业委员会年会上所作的报告整理。张晓东副总工程师提出了大数据监测评估指标体系，并搭建了大数据城市体检空间计量模型算法库，进行海量多源数据融合校正, 开展了大数据专项领域体检与北京市国土空间“三级三类四体系”相协同的技术解决方案和应用实践,取得很好的实践效果。

一、面向新形势构建北京大数据城市体检体系

1 大数据赋能国土空间规划的新要求

01 落实国家大数据战略，善用大数据提升城市运行和国家治理现代化水平

中共中央、国务院相继出台相关政策，提出大数据将成为推动经济转型发展的新动力、重塑国家竞争优势的新机遇、提升政府治理能力的新途径。借助大数据加强国土空间的实时感知、智慧规划和智能监管，强化综合监管、分析预测、宏观决策的智能化应用，推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，以数字化驱动生产生活和治理方式变革。

02 优化北京城市体检工作，运用大数据精准识别城市问题

北京市落实总规批复精神，建立“一年一体检、五年一评估”的城市体检评估工作机制。近年来，北京市不断探索城市体检工作组织方式，创新体检方法和技术手段。为进一步增强城市体检的客观性、时效性和综合性，2021年度北京城市体检工作探索将大数据体检作为城市体检的重要组成部分，为市级决策提供参考，努力推动构建可感知、能学习、善治理、自适应的城市体检智慧评估预警体系。

03 大数据技术的迅速发展为更加精准识别空间治理问题提供了重要基础，将不断推动优化“数据+问题诊断”的城市治理新模式

自然资源部发布《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》鼓励城市层次大数据应用，并制定了相关规范化要求，数字技术发展将不断优化“数据+问题诊断”的城市治理新模式。近年来大数据技术在数据、设备、软件模型等能力方面呈现了指数级增长。大数据技术的迅速发展为更加精准识别空间治理问题提供了重要基础。

2 大数据赋能城市体检的新路径、新体系、新应用

立足首都城市治理创新需求，北京市系统开展了大数据城市体检，发挥大数据的优势特点，创新城市体检方式方法，围绕 “规划编制、方案审查、规划实施、体检评估、监督反馈”的工作路径，应用城市大数据分析“现状感知、分析认知、机制研判、决策验证”的工作开展逻辑，构建整体框架。面向北京市的国土空间规划“三级三类”体系，构建市级、区级、街道/街区级及总体规划层面、详细规划层面、专项规划层面的大数据城市体检应用实践体系,完善了首都规划实施监督体系，同步支撑了23项首都规划重点工作，11项市、区级城市体检，3篇政府专报等。

二、北京大数据城市体检创新实践

1 总体方案

大数据体检立足首都城市治理创新需求，围绕“多元数据集成、指标体系监测、领域体检应用”等核心内容，聚焦总规实施的重点领域、重点问题开展深入研究，并结合时效性和民生视角回应城市热点诉求，以大数据数据集成、分布式计算和模型能力等新技术手段推动提高城市体检对空间治理问题的动态识别能力，增强了城市体检评估工作科学性、高效性，为推动总体规划实施、实现一张蓝图干到底提供更坚实的支撑。

01 指标监测：围绕传统手段较难获取、更新频率难以满足需求、数据空间精度不足的指标开展监测具体结合自然资源部《国土空间规划城市体检评估规程》、住房和城乡建设部《2021年城市体检指标体系》相关要求形成。

指标领域方面，参考《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》中大数据适用的人口结构、区域联系、公共服务、职住平衡等典型领域构建，结合北京城市总体规划相关要求，将指标整体拓展为人口结构、职住平衡、科技创新、城市活力、公共服务、区域联系六个领域。

02 特征分析：以更快更新频率、更高空间精度、更大覆盖人群的特点敏锐呈现城市特征变化

敏锐感知

构建了空间精细、更新高频的大数据运行特征监测体系。在更新频率、空间精度、覆盖范围等方面大幅提升了体检的颗粒度、精准性。推动年度城市体检工作向TB级、月度更新、百米级精度的实时体检方向转型。

03 特征分析：精准识别不同基本属性、空间分布、行为特征的人群，赋能精细化、针灸式城市治理

精准画像

基于属性、空间行为对不同人群进行分类特征识别及分析：性别、年龄、国籍、收入、消费水平等人群基本属性、工作地、居住地、惯常活动区域范围等空间属性、通勤时间、通勤距离、交通方式等行为特征进行群体分析。

04 特征分析：基于大数据及计量模型识别城市中心、行为组团、空间结构，重构认知城市基本盘

客观归纳

基于大数据及空间计量模型构建城市特征分析认知的基本单元，以实际活动划定认知单元，突破行政边界、规划单元、山体水流等固有认知边界，针对识别的基本单元进行规模、构成、网络联系等的分析，精准画像各个单元。

05 问题解析：从领域交叉、多维评估、系统综合的角度整体反映城市问题背后的影响因子

系统综合

多个专项交叉解释特定城市问题背后的综合原因。多个领域交叉：如房价、租金、轨道接驳、人群结构等共同作用下的长距离通勤。多个维度交叉：如特定时间、空间、群体的变化导致的城市拥堵问题加剧。

06 问题解析：供需联动，从设施供给和居民诉求的双重角度呈现城市问题的关系方

供需联动

从时间供给、空间供给两个维度反映城市设施供给和居民需求的失配问题。空间供需问题：从居民步行可达的视角反映居民可达设施的供给、需求匹配水平。时间供需问题：从居民实际需求设施的时间角度反映城市设施的供给、需求匹配水平。

07 决策建议：一区一策，在画像的基础上针对不同的空间提出不同的策略

一区一策

针对不同的区域制定相应的引导政策与匹配措施。基于现状特征的精准画像，明确各分析单元的短板区域。针对短板区域制定定制化的引导策略，为精细化规划策略引导提供依据。

08 决策建议：一群一议，针对不同的群体特征及实际诉求提出定制化引导策略

一群一议

针对年龄、性别、职业、空间分布、行为特征人群的引导策略：一是针对科技创新人才、城市服务保障等关键或重点领域人员。二是针对城市商务人群、旅游人群、就医人群等城市流动性较大的群体。

2 专项领域

科技创新领域分析视角从科创空间聚焦到科创人员的人本特征与需求，形成了科创人员特征分析；通过复杂网络分析呈现了北京及周边地区的创新合作网络，并实现了与沪、深、穗等地区的年度比较和特征监测。商圈活力领域精准识别各类商圈的空间分布，并对客流、业态、供需匹配性等结构性特征量化监测与评估。并同步对《北京市商业消费空间布局专项规划》工作形成了有力支持。职住通勤领域首次量化识别了北京职住通勤组团，拓宽了按照行政区分析职住关系的单一视角，深度解析了职住与通勤流动的内在特点，结合职住分布、通勤时间与通勤距离等形成了可月度监测的实有人口、通勤时间监测方法。公共服务领域实现公共设施评价从空间覆盖向时空匹配的方法创新，推动设施规划向以人为本的供需精准匹配转变。人口流动领域重点识别了北京与国内重要城市的人口流动，市内搬迁、旅游、就医、物流等特定行为人群的流动网络，并对人口结构、特定地区管理、疫情前后的影响等进行评价分析。

三、北京大数据城市体检科技提升

1 构建了高频率、细粒度、大范围的大数据运行监测数据体系

构建了大数据运行监测数据体系，在数据规模、更新频率、空间精度等方面大幅提升，推动体检工作向TB级、月度更新、十米级精度的实时体检方向转型。

2 突破多源人口数据融合校正难题，

构建了更加精准、可信的大数据分析基础

研发了多源数据融合校正方法，纠正了大数据在年龄、性别等特征采样的偏差，形成普查数据与社会大数据融合校正的技术专利，保障了本次大数据城市体检工作的可信度、科学性。

3 研发了大数据分布式集群运算的关键技术，

提高大数据的运算能力和实时响应水准

工作研发了大数据分布式集群运算支持城市体检的关键技术，实践应用“Hadoop + Hive”的大数据集群运算平台，同步支持6个十亿级数据并发秒级运算，运算效率从传统GIS运算的千万级、小时响应提高到十亿级、秒级实时响应的水准。 

4 构建适用于城市体检的 ”空间+计量模型”技术方法

本次体检应用了包含复杂网络分析、机器学习、语义分割等在内的56项计量模型算法，构建了适用于城市空间、专项领域、个体行为等系列技术方法，保障了城市体检工作的工具创新性、方法科学性和结果可追溯性。

结语

大数据体检工作作为北京首次开展的大数据城市体检专项工作，以大数据技术赋能城市监测、问题研判、评估预警、决策反馈的体检业务流程，完善了北京城市总体规划实施体检评估的工作机制，深化了大数据驱动的国土空间规划实施整体框架和首都规划实施监督体系。工作形成的1套多源汇集的基础数据库、1个大数据集群运算平台、2项国家发明专利、56项模型算法等多维度成果，将积极推动城市体检工作持续优化完善并对推动首都治理能力现代化发挥重要作用。