【大數(shù)據(jù)100分】茅明睿：大數(shù)據(jù)時代的城市規(guī)劃

主講嘉賓：茅明睿

主持人：中關(guān)村大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 副秘書長 陳新河

承辦：中關(guān)村大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

茅明睿：北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院規(guī)劃信息中心副主任

以下為分享實景全文：

我是一名非典型規(guī)劃師，我很少做具體的規(guī)劃設(shè)計項目，在北京規(guī)劃院工作近15年，入行之初遇到了數(shù)字城市建設(shè)大潮，參與了數(shù)字北京的先發(fā)工程——數(shù)字綠化帶，群里的@王國良的武大吉奧公司就是當(dāng)年主要的合作伙伴。

2000-2010年從事的工作都圍繞以地理信息系統(tǒng)、遙感、三維仿真、數(shù)據(jù)建庫為核心的數(shù)字規(guī)劃技術(shù)體系的構(gòu)建，為北京的規(guī)劃工作建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和GIS應(yīng)用基礎(chǔ)。2010年開始，基于10年的基礎(chǔ)積累，我們開始把視線放到數(shù)據(jù)挖掘，城市定量研究或者說城市計算上來。

群里都是高大上的技術(shù)大牛、上市公司老總、參與國家級智慧城市頂層設(shè)計的大拿，所以我沒有能力也沒有意義去說頂層設(shè)計、戰(zhàn)略的事情，甚至?xí)鲃踊乇苤腔鄢鞘羞@個概念。我及規(guī)劃行業(yè)做類似研究的同行們在過去幾年里做了些有點趣味的小研究、小應(yīng)用。

所以我這里都是案例，基于這些案例，我在過去的一個月做了一些總結(jié)、提煉和思考，但不敢說這個就能算智慧城市的某個層次的內(nèi)容了，算是自下而上的探索。

今天的介紹我先集中從我的論文里摘抄一些關(guān)于大數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃行業(yè)應(yīng)用的段落，以及案例和截圖，然后留出時間跟大家交流，我也有很多需求希望能從群里獲得資源或者尋求合作。

規(guī)劃行業(yè)是個小眾、公共性強(qiáng)、綜合性很強(qiáng)的行業(yè)，規(guī)劃人圈子很緊，也相對比較開放，近年來規(guī)劃改革的方向也很多，基于信息技術(shù)和數(shù)據(jù)科學(xué)的城市定量研究是其中非常受關(guān)注的一個方向。在城市規(guī)劃及相關(guān)領(lǐng)域，以柴彥威、甄峰、劉瑜、鄭宇等城市規(guī)劃、地理、計算機(jī)等學(xué)科的研究者開展了一系列基于大數(shù)據(jù)的城市研究，在規(guī)劃行業(yè)形成了當(dāng)下的一股熱潮。

我今天的介紹首先會介紹這個熱潮的背景，然后會介紹城市規(guī)劃行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用或者大數(shù)據(jù)的幾個標(biāo)志性相關(guān)事件，接下來會簡介一些城市定量研究的案例以及我們的一些思考。

首先要理解為什么城市規(guī)劃行業(yè)會形成大數(shù)據(jù)熱潮。

除了智慧城市和大數(shù)據(jù)火熱的大背景以外，還有兩個背景；

1、開放數(shù)據(jù)運(yùn)動——規(guī)劃師大多都是數(shù)據(jù)控

2、互聯(lián)網(wǎng)上的規(guī)劃圈

中國的城市規(guī)劃和城市研究長期受制于數(shù)據(jù)的獲取，規(guī)劃工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)高度依賴官方的測繪數(shù)據(jù)、統(tǒng)計資料以及政府的行業(yè)主管部門的官方數(shù)據(jù)。作為一個日益依賴數(shù)據(jù)的綜合學(xué)科，規(guī)劃師一直都處于數(shù)據(jù)饑渴狀態(tài)，進(jìn)而大多有點數(shù)據(jù)控傾向。

開放數(shù)據(jù)運(yùn)動開始改變這個局面。開放數(shù)據(jù)的概念大家比較清楚，我就不介紹了，百科里也有。

從民間和學(xué)術(shù)組織看，近年來國際上知名的開放數(shù)據(jù)組織都陸續(xù)在中國建立了本地化小組或分部，比如共享知識（Creative Commons）、開放知識基金會（Open Knowledge Foundation）、開放獲?。∣pen Access）、開放街道地圖（Open Street Map），同時中國本土也產(chǎn)生了若干個致力于促進(jìn)數(shù)據(jù)開放的網(wǎng)站和虛擬合作組織，比如開放數(shù)據(jù)中國（Open Data China）、城市數(shù)據(jù)派（Urban Data Party）等；

從政府看，中國政府也在積極推動政府信息公開的工作，政府的開放程度逐步提高，2011到2013年陸續(xù)上線的國家數(shù)據(jù)（NationalData.gov.cn）、北京市政務(wù)數(shù)據(jù)資源網(wǎng)（BjData.gov.cn）和上海政府?dāng)?shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)（DataShanghai.gov.cn）都是中國政府?dāng)?shù)據(jù)開放的典型代表；

從商業(yè)公司看，大批互聯(lián)網(wǎng)公司開始在一定程度上開放自己的數(shù)據(jù)，或者提供開放的API，將自己的商業(yè)平臺轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放或半開放平臺，比如新浪微博（Weibo.com），大眾點評網(wǎng)（DianPing.com）、百度（Baidu.com）等，此外還誕生了以數(shù)據(jù)堂（DataTang.com）為代表的數(shù)據(jù)共享商業(yè)平臺。

上述這些開放數(shù)據(jù)組織、網(wǎng)站的出現(xiàn)極大的改變了城市研究開展的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，大批基于開放數(shù)據(jù)以及通過開放API抓取自商業(yè)網(wǎng)站的半開放數(shù)據(jù)的城市研究成果密集涌現(xiàn)，研究者們利用開放的地理數(shù)據(jù)、社會化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、簽到數(shù)據(jù)、浮動車軌跡數(shù)據(jù)等進(jìn)行了不同尺度、不同視角的研究，既有宏觀如城市形態(tài)、區(qū)域聯(lián)系度研究，也有微觀如個體行為模式的研究。雖然這些研究所使用數(shù)據(jù)并不100%都屬于大數(shù)據(jù)范疇，但在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)概念熱潮下，它們往往被打上了大數(shù)據(jù)的標(biāo)簽。大數(shù)據(jù)本身的概念都很模糊，而阿里云的技術(shù)總監(jiān)薛桂榮對大數(shù)據(jù)時代最典型特征的判斷我深表認(rèn)同，即“數(shù)據(jù)的可獲得性”，正是這種可獲得性奠定了大數(shù)據(jù)時代的城市研究基礎(chǔ)。

開放數(shù)據(jù)運(yùn)動是大數(shù)據(jù)應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市研究的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而規(guī)劃人對社會化網(wǎng)絡(luò)的熱衷則為大數(shù)據(jù)迅速對城市規(guī)劃行業(yè)造成沖擊構(gòu)成了傳播基礎(chǔ)。與其他行業(yè)相比，規(guī)劃行業(yè)規(guī)模較小，相互間的聯(lián)系較緊；而規(guī)劃話題則社會性、公共性較強(qiáng)，規(guī)劃編制工作也開始強(qiáng)調(diào)開放性，擴(kuò)大公眾參與，所以從2009年新浪微博上線以來，規(guī)劃師群體是高度活躍、互動性較強(qiáng)的群體，這個群體因其話題的特殊性和自身的活躍度曾引起了《南方周末》等傳統(tǒng)媒體的關(guān)注，并進(jìn)入大眾視野。

自媒體的自身特性以及處于轉(zhuǎn)型和改革中的城市規(guī)劃行業(yè)特性決定了與規(guī)劃相關(guān)卻又新穎的內(nèi)容更容易引起這個規(guī)劃師群體的關(guān)注并獲得轉(zhuǎn)發(fā)，比如與空間有關(guān)的大數(shù)據(jù)及可視化內(nèi)容。龍瀛、劉行健、王江浩、李棟、吳康等一批青年規(guī)劃師和地理研究者利用微博平臺陸續(xù)發(fā)布了一系列國內(nèi)外基于大數(shù)據(jù)、開放數(shù)據(jù)所做的城市研究案例和自己的研究成果，在規(guī)劃師群體中得到了廣泛的傳播，并使這些草根青年規(guī)劃師和地理學(xué)人在規(guī)劃圈里收獲了一定的影響力。

2012年我在新浪微博平臺創(chuàng)辦了微刊《大數(shù)據(jù)與小規(guī)劃》，將上述資料、案例和研究成果進(jìn)行了匯總發(fā)布，使其成為城市規(guī)劃主題的微刊中訂閱量排名第一的微刊。

2013年我根據(jù)微博上的人脈關(guān)系利用聚類規(guī)則抓取了16000名微博上的規(guī)劃圈成員（主體為規(guī)劃師）的ID信息及社交關(guān)系，并通過聚類分析實現(xiàn)了對微博上規(guī)劃圈的人脈全貌、影響力、規(guī)劃群體的空間分布和增長趨勢等特征的分析和可視化?？紤]到規(guī)劃行業(yè)從業(yè)者規(guī)模也就在15-20萬人之間，所以這次研究基本上覆蓋了整個規(guī)劃行業(yè)的微博用戶。

2013年11月，北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院策劃并承辦了2013年中國城市規(guī)劃年會的“大數(shù)據(jù)時代的城鄉(xiāng)規(guī)劃與智慧城市”自由論壇，論壇采用線上和線下聯(lián)動的方式，將大數(shù)據(jù)的有關(guān)概念和城市研究在更廣闊的范圍進(jìn)行了擴(kuò)散。

2013年末，北京規(guī)劃院龍瀛博士發(fā)起了一個名為北京城市實驗室（Beijing City Lab, BCL,http://longy./）的網(wǎng)絡(luò)型實驗室，BCL專注于運(yùn)用跨學(xué)科方法量化城市發(fā)展動態(tài)，開展城市科學(xué)研究。BCL是中國第一個開放的城市定量研究網(wǎng)絡(luò)，通過邀請學(xué)者發(fā)布其工作論文（workingpaper）等形式闡釋其對城市研究的最新見解，通過數(shù)據(jù)分享行為為科研群體提供開放的城市定量研究數(shù)據(jù)。BCL的誕生使微博上以及線下松散的跨學(xué)科研究群體得以匯聚，形成了一個具有一定組織性的虛擬社區(qū)。

接下來展示一些研究案例

1、對開放數(shù)據(jù)的獲取

針對大數(shù)據(jù)礦產(chǎn)、開放數(shù)據(jù)資源，2012年BICP在院內(nèi)利用自有資金立項開展了《多源社會數(shù)據(jù)的獲取與規(guī)劃應(yīng)用》課題，我對互聯(lián)網(wǎng)上的主要開放和半開放數(shù)據(jù)資源進(jìn)行了探索和分類，吳運(yùn)超針對不同網(wǎng)站特征收集和開發(fā)了若干抓取工具，進(jìn)行了比較系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取工作。

針對OSM數(shù)據(jù)、企業(yè)黃頁、房產(chǎn)交易網(wǎng)站、各政府網(wǎng)站的空間數(shù)據(jù)或者帶有位置描述的非空間數(shù)據(jù)，吳運(yùn)超等人系統(tǒng)性的抓取和整理了一套結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表，并對獲取的數(shù)據(jù)利用各種地圖API進(jìn)行了地址匹配，針對我國獨有的坐標(biāo)偏移問題，對火星坐標(biāo)系、百度坐標(biāo)系、北京經(jīng)信委坐標(biāo)系進(jìn)行了函數(shù)擬合，糾正坐標(biāo)偏差，形成了一套針對不同坐標(biāo)系的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)糾偏轉(zhuǎn)換的工作流程；最后對獲取的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行了同一化處理，形成了從點到線到面的一套包括了POI信息、建筑信息、地塊信息、道路信息的空間數(shù)據(jù)成果。

2、基于開放地理數(shù)據(jù)的研究

BCL開展了多項面向全國所有大中小城市的大模型研究，如地塊尺度的全國城市擴(kuò)張模擬、城市建成區(qū)識別、地塊邊界與開發(fā)類型和強(qiáng)度重建模型、中國城市間交通網(wǎng)絡(luò)分析與模擬模型、中國城鎮(zhèn)格局時空演化分析模型，以及目前正在開展的地塊尺度的全國各城市人口數(shù)據(jù)合成和居民生活質(zhì)量評價、空氣污染暴露評價、主要城市都市區(qū)范圍劃定以及城市群發(fā)育評價等。

3、針對微博數(shù)據(jù)的獲取和研究

前文所述，我根據(jù)人脈進(jìn)行了規(guī)劃行業(yè)的成員抓取，同時聚類識別出了幾個主要規(guī)劃院的成員和人脈結(jié)構(gòu)，接下來我與中規(guī)院李棟等人正在抓取規(guī)劃圈成員在微博上的微博內(nèi)容和位置信息，并且利用北規(guī)院、中規(guī)院在近幾年的城市規(guī)劃知識管理、本體構(gòu)建和語義分析工作基礎(chǔ)，對抓取的規(guī)劃人的發(fā)言內(nèi)容進(jìn)行語義分析，給它們打上語義標(biāo)簽，如此便能對規(guī)劃行業(yè)、每個規(guī)劃院的話題進(jìn)行整理分類和監(jiān)測。此項工作剛剛在前期技術(shù)準(zhǔn)備中。

事實上微博數(shù)據(jù)的主要用途是表征人的活動信息，規(guī)劃師和地理學(xué)人做了大量利用微博簽到數(shù)據(jù)的研究。BCL成員，中國規(guī)劃院的李棟抓取了全國1000多萬條帶有位置信息的微博，并通過識別發(fā)送設(shè)備得到了全北京的安卓和蘋果手機(jī)用戶的空間分布。

綠色的是安卓用戶占上風(fēng)的區(qū)域，紅色的是蘋果，咱們IT人用安卓的多，CBD的金領(lǐng)們則是一邊倒的iOS。作為商務(wù)人士云集的首都機(jī)場也是蘋果占上風(fēng)。

中科院地理所王江浩抓取了更多的微博數(shù)據(jù)，并以此得到了全國各省市的人類活動強(qiáng)度和區(qū)域聯(lián)系度。龍瀛則利用簽到數(shù)據(jù)分析了全國各個城市的地塊功能混合度。

4、針對公交IC卡的分析

我們獲取了全北京08、10各一周的公交IC卡刷卡數(shù)據(jù)以及13年以來每季度一周的刷卡數(shù)據(jù)，每批數(shù)據(jù)大約在50G左右，約8000萬條記錄。

利用IC卡刷卡數(shù)據(jù)我院龍瀛、張宇、喻文承等分析了城市的職住分布、居住與就業(yè)特征、居民的通勤軌跡。

目前我的團(tuán)隊正在開發(fā)Oracle和Hadoop兩個數(shù)據(jù)處理和計算平臺，擬對公交IC卡提出諸如“通勤分析、職住分析、人的行為分析、人的識別、重大事件影響分析、規(guī)劃項目實施評估分析”等若干個計算與可視化服務(wù)，并形成功能服務(wù)菜單，規(guī)劃設(shè)計人員可以通過菜單選擇所需服務(wù)，并定制分析范圍、分析時間段和分析對象。

上面四張圖分別是高峰期公交通勤軌跡

利用公交卡識別的各交通小區(qū)的就業(yè)強(qiáng)度

各公交站周邊區(qū)域的居住強(qiáng)度

以及利用地鐵刷卡記錄對每條線路各站點周邊的規(guī)劃項目進(jìn)行評估

公交卡刷卡記錄是實實在在的大數(shù)據(jù)，我們規(guī)劃師有分析城市問題的研究思路，我們欠缺的是將思路快速形成分析平臺，提供定制化服務(wù)的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)庫優(yōu)化和分析工具化的開發(fā)能力。這也是我們規(guī)劃行業(yè)進(jìn)行大數(shù)據(jù)應(yīng)用的主要問題之一，是我與群里各位數(shù)據(jù)科學(xué)家，IT精英們的結(jié)合點，互補(bǔ)之處。與其把精力浪費在討論智慧城市概念，標(biāo)準(zhǔn)上，不如大家跟我們攜手將具體的問題，研究，應(yīng)用做起來，真真正正的用數(shù)據(jù)來解決城市問題，自下而上的推動智慧城市的進(jìn)步，我上述所有研究都沒有財政經(jīng)費或者項目支持，研究成本加上Beijing City Lab的網(wǎng)站，一起花了人民幣10000元。

黃明峰：數(shù)據(jù)采集如何保證？

茅明睿：不能保證。但是從過去三年的進(jìn)展看我們的開放數(shù)據(jù)資源日益爆炸式豐富，上述研究除了公交卡，其余基本全部基于這兩年獲取的開放數(shù)據(jù)。我相信，以后開放數(shù)據(jù)會越來越多，商業(yè)平臺也會更加開放。當(dāng)然類似公交卡，手機(jī)信令數(shù)據(jù)之類的還必須有官方協(xié)調(diào)。

Victor：目前這種數(shù)據(jù)服務(wù)有付費的用戶嗎？

茅明睿：還談不上數(shù)據(jù)服務(wù)，都處于研究階段，沒有商業(yè)模式。今天群里分享的無錫手機(jī)信令數(shù)據(jù)研究也是規(guī)劃行業(yè)的典型案例。

黃明峰：規(guī)劃不需要實質(zhì)性數(shù)據(jù)。

趙剛：人口、企業(yè)、交通等數(shù)據(jù)也要協(xié)調(diào)。

徐琪：但是微博抓取數(shù)據(jù)是很有啟發(fā)意義的。也看到你們設(shè)計數(shù)據(jù)源的專業(yè)。

Brain lai：手機(jī)信令數(shù)據(jù)是從運(yùn)營商提供的嗎？基站A-bits口？

茅明睿：規(guī)劃部門是無錫規(guī)劃編研中心，數(shù)據(jù)挖掘是由云砥公司提供的服務(wù)，信令數(shù)據(jù)需要運(yùn)營商支持。

老波：落地，實。贊！如何可持續(xù)與協(xié)同發(fā)展，如何形成真正“大”的大數(shù)據(jù)研究應(yīng)用？

Brain lai：數(shù)據(jù)的可獲得性- 的確是大數(shù)據(jù)第一步。

黃明峰：我在想一個問題，大數(shù)據(jù)的快速這個特征定義是不是有問題？

茅明睿：我覺得應(yīng)該是高頻。我覺得高頻是大數(shù)據(jù)與數(shù)字城市時代的海量低頻數(shù)據(jù)最本質(zhì)的區(qū)別。

張涵誠：這一種實踐可推廣在零售企業(yè)的客戶時實動態(tài)圖不？

黃明峰：陳秘書長，其實建立一個數(shù)據(jù)的交易機(jī)制的確是破冰的途徑。

陳新河：4v中2V不是必要條件--大和速度

黃明峰：北京有這種數(shù)據(jù)采集的末端，其他城市就沒有

茅明睿：規(guī)劃可以容忍幾個小時甚至幾天才出來，畢竟，規(guī)劃院搞不起高大上的架構(gòu)，養(yǎng)不起牛逼的架構(gòu)師，但是我確實需要一個DBA。還望諸位推薦。

黃明峰：現(xiàn)在各個城市共同的末端采集就是視頻監(jiān)控。

趙剛：現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)獲得，一方面寄希望，政府開放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。更多，還得靠各種信息基礎(chǔ)設(shè)施中的各種技術(shù)性合法獲得，如日志、信令、抓取、視頻等。

茅明睿：我們這種跨界的半拉子，自己做做研究成，搞實時服務(wù)就很困難。我手上有上千個圖層的空間數(shù)據(jù)以及這兩年搞定量研究獲取抓取的數(shù)據(jù)資源，做完研究后如何變成普通規(guī)劃師可用的分析系統(tǒng)，提供定制化的服務(wù)，還有困難。

李簡由：今天分享太棒，尤其是一段地鐵ic卡分析的那一段，尤其覺得接地氣。

陳新河，聯(lián)盟副秘書長，《軟件定義世界，數(shù)據(jù)驅(qū)動未來》@徐元區(qū)，再次感謝茅總的精彩分享！

本月底線下會組織一場城市規(guī)劃大數(shù)據(jù)沙龍活動，請各位踴躍報名！

茅明睿：謝謝。