基于多源时空大数据的城市规划研究——以杭州市下城区为例

多源时空大数据的应用,为城市规划、城市问题的分析和解决提供了新的思路、手段。以杭州市下城区为例,首先利用兴趣点数据进行城市功能区识别,在城市功能区基础上采集手机信令数据与互联网房价数据,进行不同功能区的职住人口、房价水平和人口密度等城市特征的挖掘与分析,以期探索多源时空大数据在城市功能识别和特征挖掘方面的应用和方法,为城市规划提供新的思路。研究结果表明,杭州市下城区可以分为居住、商业、办公和混合4种功能区类型,且呈现明显的空间聚集特征。其中,商业区的职住比、平均房价水平和人口密度明显高于其他功能区,办公区其次,居住区最低,而混合区则位于中位数水平。研究结果可以为下城区规划调整、功能区布置和设施布局等方面提供政策依据和建议。     

基于POI权重与频率密度的上海城市功能区变化分析

城市功能区的动态监测可为城市空间结构分析、公共资源的配置以及城市规划提供决策支持.利用POI数据进行城市功能区的识别,多侧重于城市功能区研究单元的划分,很少涉及POI权重的定量分析和城市功能区的时空变化分析.本文以上海市为例,基于TF-IDF算法提出了一种POI赋权进行城市功能区识别与分析的方法:首先基于网格单元,利用TF-TDF算法计算POI权重,然后通过POI权重与频率密度计算,进行城市功能区的识别,建立城市功能区转移矩阵,进行城市功能区的时空变化分析.研究结果表明:基于公共认知度对各类POI赋权具有不一致性,利用TF-TDF算法计算POI权重克服了传统主观赋值法的过于主观性,对于城市功能区的判别更加精准;基于网格单元的城市功能区识别更加准确,从时间序列角度出发,城市功能区的扩散与演化更加直观;上海市2008—2018年,城市化水平较快,无数据区由51.00％下降到19.52％,工业功能区数量下降,商服和公共功能区数量大幅增加,与上海市实际状况相一致.通过研究可为城市发展规划和产业结构合理布局提供参考依据.     

城市用地功能精细化识别方法：时序动态图嵌入深度学习模型

多源大数据融合背景下的城市功能区识别是复杂非线性系统的模式识别问题,如何有效地从大规模的轨迹数据中提取出多粒度连续性时变和多尺度空间相互作用的信息是进行城市区域功能识别的关键。本研究设计实现了一种基于时序动态图嵌入的深度学习模型,在融合滴滴出行及兴趣点数据（Point of Interest, POI）基础上,提取城市区域存在的时间和空间上的隐式特征,结合聚类分析实现城市用地功能的语义识别。结果表明,成都市中心的用地功能趋向复合多样化的发展,且用地属性随时间发生作用范围和用地类型的变化,呈现出功能随着城市群体活动而变化的时空规律。与相关文献的对比实验表明,本文提出方法在更细粒度的时间段下进行功能区识别,得到的同一类功能区域内集聚度更高,能够更好的捕获复合型区域在不同时间模式下呈现出的用地功能变化。本研究为城市用地功能识别研究提供了新的技术方法,为城市规划研究人员全面理解城区结构属性提供了有效手段,对推动城市空间得到更合理高效的利用具有一定的价值。     

城市基础地理信息公共服务平台的建设与实践研究

目前公共服务平台建设逐渐成为城市规划和国土管理部门的工作重心。本文从整体思维的角度阐述了城市地理信息公共服务平台架构和平台的建设模式,随后着重讨论了基于数据安全的网络拓扑设计,最后通过增城市地理信息公共服务平台实例分析了基础地理数据动态更新、地图服务和权限管理等技术要点。     

基于地理国情普查的海绵城市下沉式绿地的分析研究——以武汉市江汉区为例

海绵城市是城市建设的新理念,全国正在推进海绵城市建设,为解决城市内涝,缓解城市建设对城市水文、环境的负面影响,在技术层面为海绵城市提供服务。文章采用现势性最强的地理国情普查数据,采用空间数据分析方法,通过定量计算分析了海绵城市建设中的下沉式绿地的现状与分布,为海绵城市建设的研究提供了技术支撑,同时也为地理国情普查更好地服务社会提供了可靠、准确、权威的地理信息服务。     

基于众源地理数据的佛山市城市功能区时空演变及驱动力分析

城市功能区的分布状况反映着人类社会的资源配置、产业布局和经济状况,研究城市功能区的格局变化和驱动因子可为城市经济职能的合理规划提供数据参考.本文应用高德地图兴趣点(POI)、Landsat8遥感影像、谷歌影像、社会统计数据等众源地理数据,以佛山市为例,首先通过计算频数密度和类型占比来识别城市功能区,继而分析各个功能区的...     

顾及地理-语义动态的城市热点预测框架

城市热点时空预测是城市管理和智慧城市建设的一项长期而富有挑战性的任务。准确地进行城市热点时空预测可以提高城市规划、调度和安全保障能力并降低资源消耗。现有的区域级深度时空预测方法主要利用基于地理网格的图像、给定的网络结构或额外的数据来获取时空动态。通过从原始数据中挖掘出潜在的自语义信息,并将其与基于地理空间的网格图像融合,也可以提高时空预测的性能,基于此,本文提出了一种新的深度学习方法地理语义集成神经网络(GSEN),将地理预测神经网络和语义预测神经网络相叠加。GSEN模型综合了预测递归神经网络（PredRNN）、图卷积预测递归神经网络（GC-PredRNN）和集成层的结构,从不同的角度捕捉时空动态。并且该模型还可以与现实世界中一些潜在的高层动态进行关联,而不需要任何额外的数据。最终在3个不同领域的实际数据集上对本文提出的模型进行了评估,均取得了很好的预测效果,实验结果表明GSEN模型在不同城市热点时空预测任务中的推广性和有效性,利用该模型可以更好地进行城市热点时空预测,解决一系列如犯罪、火灾、网约车预订等等现代城市发展中亟需解决的相关问题。     

数字化城市管理一体化数据建设研究——以郑州市为例

依据数字化城市管理对数据建设的要求,以及郑州市基础地理数据及城市管理数据现状情况,结合郑州市国土、规划等部门对基础地理空间数据的需求,本文提出了数字化城市管理数据建设一体化作业流程,将1∶500航测地形图、1∶1 000正射影像制作、城市部件测量、地理编码调查、以及数据综合建库等内容,按照其关联性进行流程设计和一体化实施。它充分利用了数字化航测成图、城市部件采集与建库、地理编码采集与建库在作业工序上的交互性,为较短时间内完成大范围城市基础地理空间数据、城市管理专题数据采集与建库提供了保证,满足了数字化城市管理、城市地籍测量等对基础空间数据的迫切需求。实践证明,一体化数据建设方案充分反映了数据之间的逻辑关系和共享可能性,既加快了数据建设进程、拓展了数据建设内容,同时又保证了数据建设质量,是一种可供借鉴应用的数据建设方式。     

济南泉域四维环境可视化平台数据库建设研究

济南泉域四维环境可视化平台从济南市轨道交通建设对地质工作的实际需求出发,以地理信息系统为基础开发平台,基于2000国家大地坐标系,综合应用数据库、GIS、三维地质建模与可视化、数值模拟与数学模型分析评价等核心技术,建立基于空间数据库的四维可视化信息系统,实现多源、异构、海量地理地质数据的规范化处理和统一管理,为轨道交通建设与泉水保护、政府决策、城市建设布局和功能区划、灾害防治、城市土地地下空间合理开发利用等提供地质科学依据。数据内容的规范与统一是保障平台功能正常运行的关键,该文结合济南泉域四维环境可视化平台的数据库建设实践,探讨了该平台数据库对数据源进行的分析与处理过程。该平台数据库的建立实现了空间数据与属性数据的统一存储与管理,为济南泉域四维环境可视化平台的科学应用提供了有力保障。     

基于POI数据的城市建筑功能分类方法研究

对建筑物进行建模与分析是智慧城市建设的重要任务之一。将城市中数量庞大的建筑物按功能分类,辅助认知城市内部空间结构,对政府部门开展人口估计,土地管理,城市规划等工作具有重要意义。本文以蕴含丰富语义信息的兴趣点（POI, Point of Interest ）作为主要信息源,针对POI分布稀疏导致大量建筑物无法识别出功能的问题,改进了传统的城市功能区定量识别方法。该方法为建筑物内部及周边一定区域范围内的POI赋予反距离权重,通过计算不同类型POI的加权频数密度比例来识别建筑物功能类型。文中以北京市西四环中路附近5000多栋建筑物为例进行实验验证,实现了将目标区域内的建筑物按功能类型划分为居住、商业、公服和3种混合类型,识别率达93.04%,与人工判别的结果对比得出总体分类精度达91.18%。该方法采用易于获取的互联网POI数据,可以实现大范围建筑物功能类型的快速自动化识别,丰富了城市建筑模型语义属性,扩展了POI数据的应用范围。     

基于自然资源大数据的城市多功能景观识别与国土空间规划分区

多功能景观能够同时提供多种景观功能,可以充分缓解生态环境压力。在自然资源大数据支撑下基于基层行政管理单元开展的多功能景观研究,可以更加快速准确地反映区域自然地理格局与社会经济发展格局的空间特征与区域差异,其将景观功能管理和行政管理有效结合,能为市县级国土空间规划中控制线的划定和国土空间规划分区提供从功能评估到空间识别等多方面的技术支撑。本文在广泛收集土地利用变更调查数据、自然资源调查评价数据、气象数据、多源遥感数据等自然资源大数据的基础上,结合社会经济数据和兴趣点数据,基于InVEST模型、CASA模型、通用土壤流失方程以及核密度分析等方法对烟台市6种景观功能进行了空间量化;再以村级管理单元为基本空间单元进行景观功能热点分析以识别多功能景观区;利用Spearman相关系数分析各种景观功能间的权衡与协调作用;最后基于二阶聚类法进行景观功能聚类以开展烟台市国土空间规划分区,并制定相应的保护与发展策略。研究表明：① 烟台市35.5%的村级管理单元为多功能景观区;② 自然景观功能间呈协同作用,而自然景观功能与居住和经济承载功能间存在显著的空间冲突和权衡作用;③ 根据景观功能聚类结果,烟台市被划分为生态保护区、农业农村发展区、城镇功能发展区和城镇核心区,面积占比分别为30%,55%,11%,4%。规划分区与现状管理边界在空间上具有较强的一致性和协调性,表明在自然资源大数据支撑下,基于景观功能聚类分析的国土空间规划分区具有相当的准确性和实用性。     

基于多维感知的城市活力空间特征研究

基于多维感知对城市活力进行综合评价并探索其用地特征,是提升城市智慧化水平、实现精准规划和有机更新的重要基础。本研究以厦门岛为例,基于社交媒体签到数据、夜间灯光影像数据、POI数据和LBS大数据,从社会、经济、文化和空间4个维度感知城市活力,使用核密度、数据网格化和最优聚类法,分析城市活力的空间特征,并探讨不同活力区域的土地利用结构、功能多样性和开发强度等用地特征。研究发现：① 基于多源数据的城市活力多维感知方法可精准、有效评估城市空间特征和发展动态;② 厦门岛社会、经济、文化和空间维度城市活力的空间分布存在一定差异,4类活力区域呈现出西部连绵成带、东部围绕商务区和大型设施集中的特征;③ 各类活力区域的用地特征存在较大差异。第一类区域的公共管理与公共服务用地占比和第二类区域的商业服务业用地占比最高,均接近20%。集聚可显著提升城市活力,建设用地周边1000 m范围内的功能混合度更为重要。居住和商业服务业设施用地的活力水平随着开发强度的降低而降低,高值区容积率均在2.0以上。     

基于时空大数据的杭州重点城区规划实施评估研究

以地理数据为基础汇集了城市规划管理各重点区域多时空序列的地理信息、遥感影像、网络地图、街景地图、城市模型等大数据资源。城市的发展在新的时期也提出要以自然为美,把好山好水好风光融入城市的发展目标。以2001~2015年遥感影像为基础,对重点区域与对应年度的同位区域影像及规划进行对比,尝试对水资源保护、环境改善、城市建设等方面进行实施评述,以探索结合时空大数据资源在规划实施评估方面发挥更好的作用。     

主题模型与SVM组合的小尺度街区用地分类方法

城市用地分类作为城市规划重要的基础和依据,对城市资源配置、建设发展等具有重要意义。现有研究对用地分类都聚焦于“稀路网、大街区”的大尺度区域,随着城市发展,大尺度区域的规划模式造成了城市交通效率低下、土地低效率开发等问题,而小尺度的城市街区建设规划为解决上述问题提供了一种新的思路。为了充分挖掘现有交通大数据的潜在价值,更以高效地服务小尺度街区规划,本文将主题模型与支持向量机（SVM）相组合,提出一种面向小尺度街区的用地分类方法。本文以上海市黄浦区人民广场附近为研究区域,依据精细路网对研究区域划分,通过对一周（7天）出租车GPS数据处理,结合区域兴趣点（POI）数据,基于隐含狄利克雷分布（LDA）模型和SVM模型进行用地分类。在人工解译的分类图的基础上对本文方法进行精度评价,并基于百度地图地理数据进行结果验证。研究表明本文方法基于现有的交通大数据,实现了对小尺度街区用地分类,方法分类精度较高,在一定程度上可以节约人力物力,以便更好地服务于小尺度城市规划。     

重庆城市基础地理信息系统建设及应用

重庆城市基础地理信息系统建设的内容主要包括：数据体系、运行平台、服务体系、安全体系和标准体系。基础地理信息系统的应用可以概括为3个层面,即政府、企业和社会化应用,主要表现在城市规划管理、救灾应急指挥、生态与环保、城市资源管理以及国民经济空间辅助决策支持等方面,指出了重庆城市基础地理信息系统的建设和应用发展方向—建设重庆市空间信息共享平台的初步构想。     

Urban Construction Land Suitability Evaluation Based on Improved Multi-criteria Evaluation Based on GIS （MCE-GIS）： Case of New Hefei City,China

Urban construction land suitability evaluation （UCLSE） is a complex system engineering and the basis for rational use of the limited urban land resources in China. It has an important practical value on urban construction land use planning and management from the angle of methodology. As a widely used technique, traditional multi-criteria evaluation based on GIS （MCE-GIS）, is not suitable for UCLSE. This study develops an improved MCE-GIS method which could be more suitable for UCLSE based on urban complex ecological system theory and the summary of the shortcomings of traditional MCE-GIS. The improvements include three aspects： a composite evaluation index system rather than natural indexes alone, an index weight calculated by using fuzzy Analytic Hierarchy Process （AHP） method rather than the common AHP method, and the integrated overlay rule, which includes selecting the minimum value, weighted linear combination （WLC） and simple summation. The main advantage of this improved technique is that it can make UCLSE more comprehensive, more operational and more reasonable. It can provide a scientific basis for decision making in the planning and management of urban construction land use. The improved MCE-GIS system has been adopted in the New Hefei City, Anhui Province, China. Based on the results of UCLSE in New Hefei, three functional areas including construction-appropriate areas, construction-restricted areas and construction-forbidden areas could be worked out, in which 36.90% of the total study area could be developed as urban construction land and the remaining 63.10% should be protected as reserves land or as ecological land. Furthermore, the results can orovide scientific decision suooort for spatial planning and eco-environment nrotection in New Hefei.     

广州新型智慧城市应用探索:城乡规划的智慧化管理

新技术尤其是信息技术的快速发展为新型智慧城市的建设提供了条件,城市规划管理作为城市建设的前端环节,在新型智慧城市建设中发挥着重要的作用。规划管理"一张图"平台、多规合一信息联动平台等围绕新技术而形成的规划管理新手段,极大地提高政务效率,也倒逼新型智慧城市的规划管理更加智慧化。本文以广州市为例,分析城乡规划智慧化管理历程,从决策层、管理层、实施层、技术层和数据层5个维度探索城乡规划智慧化应用,构建城乡规划智慧化管理体系,关注智慧化提升城乡规划与管理能力,运用信息系统构建五年空间规划体系、一张图管理和实施评估、多源数据辅助规划决策等城乡规划智慧化方式,为相关城市建设新型智慧城市应用提供支撑。     

基于“遥感、大数据、互联网+城乡规划”的“智慧规划”创新模式的探索——以东莞市为例

"遥感、大数据、互联网+"等新技术集成应用,极大地丰富了数据获取来源,为城乡规划提供了新的分析方法。本文以东莞市为例,总结了东莞市城乡规划信息化与新技术应用的发展历程,结合新技术的应用时代背景,揭示了存在的问题,并为探索基于"遥感、大数据、互联网+城乡规划"的"智慧规划"创新模式提出了建议,为加强城市规划建设管理,提升城市品质提供技术基础,同时为中小城市的规划信息化及新技术应用提供借鉴。