
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。
主办方发布了《【正式版】2021全国规划行业大数据应用机构评选结果》报告,报告包括了800+规划大数据项目成果,共计1500+页,关注城市数据派微信号,回复“ 第二届 ”即可获得下载方式。

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:

山西省城乡规划设计研究院成立于1981年,是具有八项甲级资质(国家城市规划编制甲级,建筑工程设计甲级,风景园林工程设计专项甲级,市政公用行业给水、排水、道路和桥梁工程设计甲级和工程咨询甲级)的综合性规划设计研究单位。现有职工550多人,专业技术人员占到85%以上,具有高级职称的120人(正高级职称36人),各类国家注册师125人,已成为山西省内不可或缺的一支技术力量雄厚,专业齐备,人才荟萃的规划设计科技队伍。
工作足迹遍及内蒙、陕西、河南、新疆、青海等多个省区,完成各类规划、设计项目数千项,为山西乃至全国的城市规划、建设和经济社会发展做出了突出的贡献。业务构成已经发展成为以规划编制、市政工程、建筑工程和风景园林四大板块为主导,以工程监理、工程总承包、项目管理等业务为外延的“4+1”发展模式。在完成的项目中,共获国家、省、地级优秀规划、设计奖项300余项,其中省部级以上奖项100余项。
单位:山西省城乡规划设计研究院有限公司、北大国土空间规划设计研究院
1 项目背景

当前山西省的经济社会发展面临严峻的挑战。一是资源型经济难以为继,对全省发展的带动作用弱化,同时新的动能尚未形成;二是在区域合作格局中处于边缘化困境,交通联系、经济合作、人口流动等诸多方面中心性差,外生动力欠缺。在内外动力均匮乏的情况下,山西省的经济社会发展进入“战略突围”的新阶段。
在此情形下,简单的扩大生产和建设规模已经无法实现山西壮大自身实力的目标,提升国土空间开发的质量是重中之重。在开发品质方面,山西省人口、土地、产业三大基本要素的错配问题是根本问题,从治本的角度出发,促进“人-地-产”三要素的协同发展,是国土空间治理的关键所在。
为此开展本项目的工作,通过梳理山西省当前人、地、产三大要素类的发展绩效,辨明关键问题,寻找下一步工作的核心发力点。
2 技术难点

(1)在大区域尺度上探索并理解“人-地-产”复杂耦合系统
本项目工作的复杂度相对较高。一方面,山西省域面积大、空间异质性强,人口、经济、自然资源、交通条件等各类因子的分布呈现极强的地区不均衡性;另一方面,“人-地-产”耦合系统中,每一类要素均由大量的因子构成,且因子之间存在复杂的交互作用。可见,本项目的第一个技术难点是在较大的空间尺度、较强的空间异质性背景下分析和理解一个海量因子耦合的复杂系统。
注重管理和落实是国土空间规划的一个鲜明特征,其通过科学确定保护与利用指标、制定国土空间管控政策等手段,对全域国土空间资源实施有效的管控和引导。因此,本规划不仅需要识别现状问题,更需要为后续的规划编制和实施提供决策支持,这意味着探讨问题背后的成因和机制是一项重要任务。
3 拟解决的技术问题

基于上述的技术难点,本专项研究需要解决以下三个重点技术问题。
对于“人-地-产”复杂耦合系统而言,其解析主要依赖于合理的测度手段和有效的测度方法。对于前者,在传统调查数据不能完全满足需求的情况下,如何引入时空大数据来弥补传统数据的不足具有重要意义;对于后者,则需要将传统数据与大数据进行有效融合,并从中提取出具有指征意义的内容。
要评估“人-地-产”三要素的耦合配置特征,就必须分析这三类要素及其组成因子之间的交互作用,因此本规划首先需选择合适的手段来准确的反映交互关系的强度,其次应立足省域自然环境和经济社会的空间异质性,研究交互作用在不同地区之间的差异性。
人地产耦合度水平的影响机制无疑较为复杂,一方面其影响因子多样化,产业发展、公共服务水平、空间区位等均可能发挥作用;另一方面不同因子的作用效果也可能存在空间异质性。因而在机制探索中,必须充分考虑上述两个方面的特征。
4 解决问题的思路

(1)构建多源大数据表征体系,全方位感知“人-地-产”三要素现状特征
在充分调查现状山西省域的发展特征后,本项目首先梳理了“人-地-产”各要素的表征指标,而后根据该体系逐项指标确定其本底数据,从而构建了一个全方位反映人地产各要素现状特征的表征体系。例如,为全面刻画人口要素的特征,项目使用了包括常住人口空间分布及历史演变、区域人口流动、创新人才流动、人口画像数据等多源数据,多视角的刻画人口的分布、流动和构成。
(2)构建面向量化评估“人-地-产”耦合度指标体系
本项目构建了一个“人-地-产”耦合度的复合评价指标体系,以把握该复杂系统中各类要素之间的交互作用和匹配关系。该体系包括一系列考察“人-地-产”三要素两两之间作用关系的二元耦合指标,以及“人-地-产”三要素三元耦合的全局性指标。
本项目借助空间计量模型来探索人地产耦合系统影响机制的复杂性和异质性。一方面在模型中引入多元变量,并对其效应量进行估计;另一方面使用局部变系数模型,以便更好地捕捉不同地区可能存在的不同作用机制。
5 具体解决问题的技术方案

本项目构建的技术方案包括把握特征、评估协同、追溯机制三个部分,三者层次递进、逐渐深入。
在该部分中将省域现状“人-地-产”三类要素分别进行解析。其中人口类要素包含常住人口分布变化、区域人口迁徙、创新人才流动、人口年龄结构变化等因子;土地类要素涵盖了土地用途变化和城市功能变化,并对产业园区进行重点监控;产业类要素则对重点产业的布局演变及其区域联系进行分析。
在单要素分析的基础上,构建耦合度评估指标模型,分别对“人-地”、“人-产”、“地-产”进行耦合度分析,最终得到“人-地-产”耦合度综合分析结果。
将“人-地-产”耦合度分析结果与人口城镇化、产业结构、空间区位和公共服务4类影响因子纳入地理加权模型进行分析,并根据模型计算结果探讨影响机制,提出规划和管理建议。

6 技术设计

在本部分中,使用了多种地理统计方法和网络分析方法来挖掘和展示各类数据的时空分布和变化特征。具体而言,1)核密度法:用于探索人口、工商企业、城市功能等的空间分布;2)热点分析法:用于识别分布密度显著高于/低于周边地区的热点/冷点地区;3)产业图谱法:用于分析省域各地市在区域产业体系中的地位;4)网络流分析法:用于分析各地市与其他城市之间的人口、资本、设施等的联系和流动。

左图:省域2018年常住人口分布核密度图(数据来源:百度地图慧眼)
右图:2017-2019年常住人口增长冷热点分析图

左图:省域产业知识体系结构图(数据来源:龙信工商企业数据库)
右图:省域各地市与东部沿海地区的高技术产业投资联系图(数据来源:龙信工商企业数据库)
本项目分别构建人口城镇化、土地城镇化、经济城镇化三者之间的动态耦合度模型,定量分析山西省城镇化内部子系统间的耦合关系。



2019年山西省各城市“人-地-产”耦合度评估结果
本项目以“人-地-产”耦合度值为自变量,以空间品质相关的各要素为因变量,将变量归一化后,选择地理加权回归模型(GWR)进行分析,最终得到各空间品质要素在模型中的重要性。


7 实现效果和性能

本项目从三个方面支持了后续省域国土空间规划的编制工作。
首先,本项目融合多源异构大数据,揭示了全省人口、产业、城市功能、交通等各类因素的发展水平及其时空异质性,帮助规划理清全省人、地、产三类要素的发展现状和问题。
其次,本项目以量化的方法评估了省域人、地、产三要素的配置关系,从而揭示了国土空间保护和利用中的效率问题。
第三,本项目探索了各类功能和要素的配置水平与全省国土空间发展绩效之间的内在关联性及其影响机制的空间异质性,从而帮助国土空间规划出台针对性的优化政策,实现精准决策。
以本项目的编制为契机,广泛采集了山西省各级各类时空大数据,并建设了时空大数据库及前端应用平台,从而为山西省后续的各类规划编制和研究工作提供了坚实的数字底座。
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原文始发于微信公众号(城市数据派):基于“人-地-产”耦合视角的国土空间协同发展与影响机制探索研究丨城市数据派