教研动态 | “沿边特色研究与教学专题分享”主题月度交流会——面向沿边地区人居环境改善的城乡规划大数据理论与方法课程虚拟教研室

        2024年2月27日晚，“面向沿边地区人居环境改善的城乡规划大数据理论与方法课程虚拟教研室”举行了第十期月度交流会，以“沿边特色研究与教学专题分享”为主题，邀请广西大学周游老师围绕“多维数据辅助下的广西乡村分类研究及教学联动”进行专题报告。本次月度交流会是“面向沿边地区人居环境改善的城乡规划大数据理论与方法课程虚拟教研室”的定期交流活动之一，来自清华大学、哈尔滨工业大学、厦门大学、沈阳建筑大学、内蒙古工业大学、深圳大学、西南民族大学、吉林建筑大学、昆明理工大学、西藏大学、新疆大学、广西大学12所共建高校的20余位教师参加了此次会议。

        报告环节，周游老师聚焦本教研室的“沿边特色人居环境”主题，回顾了由广西自然资源厅牵头、广西自然资源调查监测院联合广西大学开展的村庄规划分类编制技术的研发过程，展示了项目中涉及的沿边特色研究与教学工作。周老师按照研究与教学过程的推进顺序，从乡村分类技术问题分析、乡村分类模型体系构建、实地选择与实证研究、结果检验与反馈等方面深入分享了经验与思考。

乡村分类的背景介绍

        在第一个环节，为了培养研究生独立寻找、分析和解决问题的能力，课程初期先设置了4学时，让学生分析乡村分类研究中的问题和难点。这一环节包括5个部分：研究背景分析、概念界定、政策文件解读、文献综述以及科学核心问题提炼。通过前三部分背景引入，学生们能够给深度了解从国家到地方层面对于乡村规划分类编制的强调及其与细化分类体系缺失之间的矛盾。而后通过文献综述，学生们充分了解定性和定量这两种在乡村分类中常用的方法各自的优劣特点，继而总结出“定性研究不够客观且难以处理大量样本”、“定量研究无法识别乡村核心差异”、“对我国各地区不具备普适性”等既有分类技术局限性，作为下一步教学训练中需要解决的核心科学问题。

乡村分类的核心关键问题

    第二个环节是乡村分类模型体系构建。为了识别村庄生态产业特征等多样要素，团队摒弃了主流定量技术中加权和法的传统方式，优化改进李裕瑞提出的VCM模型，形成了一套定性能够识别核心差异、定量进行多维度评价、可灵活调整“滤网”的“沙漏法”乡村分类模型。过程分为五步，包括确定乡村类型、实施定性沙漏法、实施定量沙漏法、技术检验与反馈、制定发展指引。其中学生参与的是定性、定量沙漏法的实施，工作原理是通过把乡村特征和评价指标按照需求重要性、特征明显程度等设定为不同层级和顺序的滤网，经过逻辑判断，得到分类结果。周老师指出，沙漏法具有可客观识别无法量化村庄特征数据、可识别不同维度的乡村核心差异、灵活性和普适性高等技术优势。

“沙漏法”分类模型的思路

         第三个环节，团队以南宁市和资源县为研究区域，分别作为高发展水平和低发展水平地区的代表，随后开展了实证研究与验证工作。在定性沙漏法部分，团队搜集了公开的名镇名村目录和保护区矢量数据，以此为参考指标，南宁市这一组同学根据当地园林城市的特色和发展需求，按“生态景观-地域文化保护-生态安全本底”的顺序设定了“滤网”，用GIS辅助实现筛选，而资源县这一组按照“民族文化-旅游资源保护”的重要性顺序设置滤网，人工排序完成筛选。在定量沙漏法部分，首先是评价指标确定，团队最初设置了7个维度、49项指标来全面评估乡村现状和未来发展趋势，但受制于数据可获取性，实操时对其进行了简化，针对南宁市和资源县的不同特征和需求，各保留了5个维度18项指标，保证区分度。其次是指标测度与处理，对于其中每个维度，都根据数据测度和加权结果进行了自然断点法等级划分，除少部分数据可直接获得外，大部分数据需要进行爬取、量化和计算等额外操作。第三是定量沙漏法操作，对于南宁市，团队在各维度等级划分结果的基础上，按照维度重要性排序，对乡村逐层进行了筛选，得到了包含10种类型的分类结果，而对于资源县，团队采用综合分值划级，将各维度结果通过加权计算汇总后分级，得到包含7种类型的分类结果。最终基于分类结果，团队对各类型村庄给出了相应的乡村发展引导策略和规划编制建议。

定量沙漏法的操作过程

        第四个环节，为了证明技术的可实施性并提升说服力，团队还对分类结果进行了验证。周老师表示，目前自上而下地利用大数据辅助城乡空间认知的研究较多，但自下而上做检验的研究较少，因此这一环节也是本项工作的亮点。具体来说，团队动员两地政府组织上报辖区范围内乡村的类型，获取了地方视角下各乡村的一级、二级分类结果。结果显示，对于南宁市和资源县，沙漏法分类结果和地方上报结果相符的乡村占比均超过78%，证明方法效果较好。之后，团队还会聚焦分类结果与实际不相符的村庄，分析产生差异的原因，反馈到沙漏法关键技术中，进一步调试迭代，提升乡村分类模型的适用性。周老师指出，这项工作还开拓了学生的研究热情、激发了他们的研究潜力，例如有研究生在分类结果基础上做了乡村发展趋势演化分析，模拟了7种干预情景下的土地利用变化情况，这也是本项工作的一个很好的延伸。

分类结果检验与反馈

        交流研讨阶段，教研室带头人龙瀛老师首先与周老师就“村庄属性数据获取”展开讨论。周老师表示，项目主要是通过与相关政府部门合作获取原始数据，再结合GIS计算，获得诸如耕地占比、区位评价等二级数据，龙老师提出，对于这样庞大数量的村庄，自采集数据非常困难，通过当地政府资源获取的数据很难得也很重要，此外还可以考虑发掘开放数据和购买手机信令等非开放数据。而后，关于“沙漏模型中的分类方式”，哈尔滨工业大学朱海玄老师提出，可以参考规划文本计算不同指标的出现概率，再根据相似度进行聚类，自下而上得到一些分类，或许能避免自上而下的二分法过程中忽视的部分类别。关于“乡村分类结果验证”，深圳大学洪武扬老师提出，除参考地方上报的偏主观的结果外，还可以对照相对客观的规划文本，根据其中的乡村发展路径进行归类和验证。对此周老师表示，团队会吸收老师们的建议，将现有规划成果纳入分类模型中，此外还计划进行实地田野调查以得到更可靠的验证结果，完善乡村分类方法技术，继续推动研究成果在实践和教学中的应用。