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大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派


由城市数据派主办的《2021第二届全国规划行业大数据应用优秀机构评选 》已圆满结束,本届评选共有45家机构报名,26家机构入围。报名参选机构类型多源,包括传统城市规划设计及交通规划设计机构、建筑设计机构、勘察测绘机构、自然资源相关部门、大数据研究中心以及前沿数据科技公司等。本次评选入围大数据项目共计800多项,从中优选出30+大数据项目获得“最佳实践案例奖”。


今日分享最佳实践案例


大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

湖南省建筑设计院集团有限公司(简称HD)成立于1952年7月,是国家高新技术企业,湖南省建筑业技术创新先进企业,推动规划与建筑设计行业发展突出贡献单位,同时也是国内少有的含规划、建筑、市政设计版块三位一体的大型综合现代科技型服务企业。


数字科技中心·HD大数据中心:以智慧赋能、数字驱动、助力行业为使命,以数据资产整合为基础,以数据资产创新为支撑,以数据资产转化为导向,实现新一代大数据技术、人工智能、等信息技术与设计咨询行业的深度融合,面向企业管理、业务应用(规划、建筑、市政、全过程咨询、工程总承包)等领域,实现公司传统业务板块的全面升级,支撑公司数字技术进步与数字科技创新,推动公司由传统设计咨询公司向设计咨询科技公司转型。



以下为该获奖项目成果详细介绍:

2020年5月自然资源部出台《市级国土空间总体规划编制指南》提出“坚持开门编规划,建立全流程、多渠道的公众参与和社会协调机制。”并提出要创新规划方法,“强化城市设计、大数据等新技术手段对规划方案的辅助支撑作用,提升规划编制和实施的现代化水平”。

2020年8月,湖南省自然资源厅办公室印发《湖南省市级国土空间总体规划编制指南》(试行),提出“各方参与制定规划政策,形成政府引导和市场配置相互融合的规划方案,突出和显化市级总规的公共政策属性。建立专家团队并按需要组织专家咨询,使规划编制过程成为达成社会共识、形成规划公共政策的过程”,并要求“加强专业融合创新,加快大数据、5G等新技术的研发应用”。

为科学合理地开展国土空间规划,受永州市自然资源和规划局委托,由湖南省建筑设计院集团有限公司承建《永州市公众参与与大数据分析专题研究》项目,该项目属于永州市国土空间规划的专题研究之一。项目按照“数字监测、数字诊断、数字决策”的工作思路,构建了国土空间规划问题诊断的“五维体系”,充分应用大数据、3S、深度学习等新技术,助力国土空间规划向定量化、精细化、智慧化转型,并建立一套“多源数据+智慧规划”的工作模式。

该项目研究范围涵盖永州市全域,作为大数据辅助国土空间规划编制的综合性应用项目,该项目深入应用了公众参与、多源地理时空大数据空间量化技术,应用范围涵盖了现有大数据在规划辅助编制过程中的主要应用领域。从区域格局、空间本底、产业动力、品质生活、交通网络五个维度,通过科学量化论证方法实现规划问题诊断,完善了国土空间规划大数据分析的数据库、模型库、应用库,具有一定的完整性和示范性。


一、设计理念
大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派
(一)“生态优先,以人为本”的理念:以生态文明建设为导向,以人民为中心,公众参与和地理空间多源数据的深度挖掘,找准永州市高质量发展、高品质生活的发展需求。

(二)“数字驱动、精细治理” 的理念:通过多源数据的联动、融合,构建全域数字化模型,精确诊断永州市全域现状存在的空间问题及发展环境。

(三)“科学决策、智慧规划” 的理念:通过架构科学的算法模型,为规划编制提供精准的决策支撑。
 

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派



二、技术创新点
大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派
(一)通过五维视角形成空间问题的诊断体系:基于国土空间规划编制内容和公众参与,从区域格局、空间本底、产业动力、品质生活、交通网络五个维度,形成了空间问题的诊断体系,为空间效能的深度挖掘找准着力点。

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派


(二)融合多源数据实现空间本底的动态监测:针对国土空间相关领域内容,融合多源时空大数据的采集、挖掘技术,实现了诸如交通态势、国土空间遥感演变、区域人口、经济、交通流动联系等数据的采集和动态监测。相较传统数据,时空地理大数据可以提高数据的实时性和精准性,增强分析结果的科学性。

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派


(三)集成算法模型实现空间效能的精准识别:针对诊断需求,融入多种算法思路,构建算法模型库,强化分析结论的科学性。如针对城市内部空间设施分析,引入两步位移法、粒子群优化算法、引力模型等算法,开展了设施服务可达性、设施承载力等分析,精准识别空间效能,精准诊断空间问题。

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三、主要内容

大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

(一)区域格局诊断
1.区域视角格局诊断
区域视角格局诊断通过区域间发展比较、区域间关联度分析等方法手段揭示区域间发展联系以及判断区域发展水平。诊断结合统计年鉴、手机信令等多源数据,从湘粤桂及湖南省两个区域空间维度,对永州市与其他地市的发展水平、空间联系进行比较和量化分析,从而揭示永州市在区域中的地位及与周边的关系。
 

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基于手机信令数据的区域人口联系分析
(数据来源:2019年6月联通手机信令数据)
 

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基于百度指数的信息联系
(数据来源:2011-2020年10年百度搜索指数日均值)

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 基于客运班次的公路客流联系分析
(数据来源:2020年车次网班车数据)

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 基于客运班次的铁路客流联系分析
(数据来源:2020年12306铁路班次数据)
 

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基于物流专线的物流联系
(数据来源:物流专线数据平台2020年9月份数据)


2.市域视角格局诊断
市域视角格局诊断通过区域腹地分析、区县间人口联系强度、区县发展等级结构等分析揭示永州市内部发展均衡度以及区县的城镇等级规模结构。

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 城市腹地范围分析图
(数据来源:截止2019年各地市统计年鉴数据、2019手机信令数据等)
 

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夜间灯光图
(数据来源:截止2019年各地市统计年鉴数据、2019手机信令数据等)
 

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城市人口流动联系图                                       优势流分析结果
(数据来源:2019年6月手机信令数据)

(二)空间本底诊断
运用大数据综合判断空间资源特征,提炼分析生态、农业、城镇空间格局特点。通过从空间资源特征、市域空间格局特征、市区空间格局特征、职住通勤分析几个方面入手展开分析。
 

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左图:旅游资源分布图(排名前35位的景点)
右图:旅游资源结构分析图
(数据来源:去哪儿网,截止日期2020年8月)
 

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生态空间格局分析图
(数据来源:永州市主体功能区规划)

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  “三横两纵”生物迁徙廊道分析图
(数据来源:自然保护地体系数据)

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 街道尺度下的通勤联系网络分析
(数据来源:2019年6月手机信令数据)

(三)产业动力诊断
运用大数据综合判断地区产业发展特征,识别产业空间布局特点,并结合人口、设施数据综合分析产业空间发展程度。从产业发展格局、产业发展脉络、产业空间分布几个方面入手展开分析。

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永州与湘粤桂三省城市的经济联系强度

(数据来源:全国工商数据库分支机构及投资数据)


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永州市产业集聚及省级园区分布
(数据来源:永州市企业法人数据)

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 永州市2008、2013、2018年人口重心和产业重心移动路径
(数据来源:湖南省统计年鉴数据)

(四)品质生活诊断
运用大数据,通过横向比较,分析主要公共服务设施配建水平、服务压力等,识别区域设施配置不足和待改进处。从设施整体配建水平、城区设施覆盖、城区设施服务压力几个方面入手展开分析。

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 湖南省教育设施分布                                 湖南省医疗设施分布
  

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市域教育设施分布                         市域医疗设施分布

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小学压力等级分布图                             小学-居住区服务对应关系

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社区级医疗机构压力等级分布图                  社区级医疗机构-居住区服务对应关系
(数据来源:2019年高德POI数据)

(五)交通网络诊断
对外交通能力分析可以反映与周边区域的交通通达便利性,间接反映地区协同发展的时间成本。通过高德路径规划功能和路网数据,结合道路网络模型,分析永州市在粤湘桂区域中的交通可达性和主要的对外交通廊道,判断永州市在区域交通格局中所处的位置,识别现有对外交通问题。
 

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对外交通等时圈分析图
(数据来源:基于高德api车行出行计算)
 

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对外交通廊道分析
(数据来源:基于全国主要交通路网数据(铁路、公路等))

通过采集截止于2019年的高德poi客运枢纽数据,结合高德路径规划api功能,分析永州市市域范围内各区县城区交通可达性以及重要公交客运枢纽的服务可达性,判断永州市域内交通建设服务水平。
 

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市域交通可达分析
(数据来源:基于高德api车行出行计算)

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 主要交通客运站枢纽交通可达分析
(数据来源:基于高德api车行出行计算)

城区公交服务分析通过对城区公交线路和站点的服务分析,反映公交服务配置的合理性。采集截止至2019年的公交线路和站点数据,采用缓冲区及线密度的方法对其服务能力进行分析,同时结合手机信令的居住人口分布数据进行验证分析。
 

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公交站点覆盖度                                    公交走廊叠加人口热力


四、项目效益性
大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派
该项目梳理了一套完善的“数据采集—模型搭建—诊断应用”工作模式,形成了规范化和流程化的工作流组织。数据采集方面明确了空间诊断所需数据目录和数据体系;模型搭建方面构建了区域格局、空间本底、产业动力、品质生活、交通网络五个维度的标准化模型库;诊断应用方面形成了量化的诊断结论与传统定性评估的有效融合。新型工作模式导向下的国土空间诊断项目,工作时耗压缩一半,工作效率提升一倍多,大幅度节约工作成本。同时形成了相对完善的基础数据库。该项目的工作流组织和量化分析方法规范化、标准化、合理化,科学指导了项目落地和城市发展,在同类型项目中具有广泛的推广性和复制性。


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大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

原文始发于微信公众号(城市数据派):大数据如何辅助国土空间规划编制?以公众参与与大数据诊断为例丨城市数据派

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