大數(shù)據(jù)與土地管理

大數(shù)據(jù)與土地管理大數(shù)據(jù)的特點

相關(guān)關(guān)系比因果關(guān)系更重要老王開了個包子鋪，有時做少了不夠賣，有時做多了沒賣完，兩頭都是損失。老王琢磨著買包子的都是街坊，他們買包子是有規(guī)律的，例如老張只在周六買，因為閨女周末會來看他，而且閨女就愛吃包子。于是老王每賣一次就記次賬，誰在哪天買了幾籠包子，并試圖找出每個街坊的買包子規(guī)律。數(shù)據(jù)雖然越記越多，但老王啥規(guī)律也沒找出來，即使是老張也都沒準，好幾個周六都沒來買，因為他閨女有事沒來。有個人給老王支招，你甭記顧客，就記每天賣了多少籠就行，這個法子明顯簡單有效，很容易就看出了周末比平時會多賣兩籠的規(guī)律。這個例子雖然簡單，卻道出了大數(shù)據(jù)的一個重要特點【相關(guān)關(guān)系比因果關(guān)系更重要】，周末與買包子人多就是相關(guān)關(guān)系，但為什么多呢？是因為老張閨女這樣的周六來吃包子的人多？還是周末大家都不愿意做飯？對這些可能性不必探究，因為即使探究往往也搞不清楚，只要獲得了周末買包子的人多，能正確地指導(dǎo)老王在周末時多包上兩籠，這就行了。要相關(guān)不要因果，這是大數(shù)據(jù)思維的重要變革，以前數(shù)據(jù)處理的目標更多是追求對因果性的尋找，或是對猜測的因果性的驗證，人們總是習(xí)慣性地找出個原因，然后心里才能踏實，而這個原因是否是真實的，卻往往是無法核實的，而虛假原因?qū)γ嫦蛭磥淼臎Q策來說是有害無益的。承認很多事情是沒有原因的，這是人類思維方式的一個重大進步。要全體不要抽樣傳統(tǒng)的調(diào)查方式都是抽樣的，抽取有限的樣本進行統(tǒng)計，從而得出整體的趨勢來，之所以選擇抽樣而不是統(tǒng)計全部數(shù)據(jù)，只有一個原因，那就是全部數(shù)據(jù)的數(shù)量太多了，根本沒法操作。抽樣的核心原則就是隨機性，不隨機就不能反映整體趨勢性。例如搞一個保暖內(nèi)衣的調(diào)查，找了一群精壯的武警戰(zhàn)士試穿，戰(zhàn)士們穿上了普遍反映不冷，但這并不能說明內(nèi)衣的保暖效果有多好。抽樣隨機性的道理誰都知道，但要做到隨機性其實是很難的。例如電視收視率調(diào)查，要從不同階層隨機找被調(diào)查人，但高學(xué)歷高收入的大忙人們普遍拒絕被調(diào)查，他們根本就不會為幾條毛巾贈品而耽誤時間，愿意接受調(diào)查的多是整天閑得無聊的低收入者，電視收視率的調(diào)查結(jié)果就可想而知?；ヂ?lián)網(wǎng)為大數(shù)據(jù)的采集帶來的新手段，云計算為處理大數(shù)據(jù)帶來了新方法。還以電視收視率調(diào)查為例，互聯(lián)網(wǎng)電視普及后，每一部電視正在收看什么節(jié)目的信息會毫無遺漏地發(fā)送到調(diào)查中心。這就是大數(shù)據(jù)的第二個特點【要全體不要抽樣】，對全部數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，其結(jié)果當(dāng)然會更加準確。要效率不要精確俗話說的好，蘿卜快了不洗泥，既然我們要的是全體數(shù)據(jù)，自然會夾雜進來一些錯誤的數(shù)據(jù)，這是難以避免的。我們傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析的思路是“寧缺勿爛”，因為傳統(tǒng)小數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)量本身并不大，任何一個錯誤數(shù)據(jù)都有可能對結(jié)果產(chǎn)生相對較大的負面影響，對錯誤數(shù)據(jù)必須花大精力去清除，這是小數(shù)據(jù)時代必須堅持的原則。大數(shù)據(jù)時代的原則就變了，變成了【要效率不要精確】，并不是說精確不好，而是因為在大數(shù)據(jù)時代是做不到的，如果繼續(xù)把排除錯誤數(shù)據(jù)作為重要工作，那大數(shù)據(jù)分析就進行不下去了。更重要的是，大數(shù)據(jù)分析的目標在于預(yù)測，而不在于追溯以前發(fā)生過的事件的真相。結(jié)論：與以往的抽樣統(tǒng)計不同，大數(shù)據(jù)使用的是全部數(shù)據(jù)，更著重的是效率而不是數(shù)據(jù)的精確性，關(guān)注的是相關(guān)性而不是因果性，這些特點造就了大數(shù)據(jù)對事物發(fā)展的極強的預(yù)測能力，它可以給我們帶來更安全更便捷的新生活，同時也給個人隱私帶來了巨大的威脅，對掌握公民隱私信息的公權(quán)力的嚴格控制，應(yīng)該成為全社會的共識。大數(shù)據(jù)的引入隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，“人-地-時”關(guān)系融為一體的大數(shù)據(jù)也逐步走進并融入城市規(guī)劃的領(lǐng)域，這將慢慢打破傳統(tǒng)城市規(guī)劃以政府和專家的價值判斷為核心以及定量研究不足的桎梏，為公眾參與規(guī)劃提供了新方法和新視野，將“德先生和賽先生”請入了城市規(guī)劃界做客。規(guī)劃和土地管理的終極目的是為人服務(wù)。傳統(tǒng)的規(guī)劃和土地管理以“小”數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，它只能告訴規(guī)劃者和管理者人住在哪里，而無法告訴人在時空位置、行為特征的相關(guān)性。規(guī)劃者和管理者都希望獲取人具體屬性與時空位置，然而在傳統(tǒng)的技術(shù)條件下，這項工作有太多實踐層面的難度。從大數(shù)據(jù)的視角來看，獲取這些信息并不需要入戶調(diào)查，如果居民攜帶手機，手機基站會記錄人的位置信息；居民搭乘出租車或公共交通，也會有完整的時空路徑信息；甚至是步行，在多數(shù)時間內(nèi)也會被攝像監(jiān)控器捕捉到，由此看來，有太多的大數(shù)據(jù)尚未被分析和挖掘，而其中太多的信息又是在規(guī)劃與管理的過程中非常需要的。所以，大數(shù)據(jù)能夠相對準確告訴規(guī)劃和管理者人的時空行為特征，依據(jù)這些判斷，我們的規(guī)劃與管理才能更加人本主義。大數(shù)據(jù)在規(guī)劃和土地管理中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)有利于提高規(guī)劃決策水平規(guī)劃和土地管理的目的是為城市居民服務(wù)，了解居民的時空行為有助于切實提高規(guī)劃和土地管理水平。以交通擁堵為例，交通擁堵可以分為岔路口交通擁堵和線路交通擁堵，岔路口交通擁堵是由運動型瞬間共存的時空路徑類型造成的，產(chǎn)生交通擁堵的程度相對較重，但是影響時間一般較短，比較容易通過立交橋的修建和合理的交通疏導(dǎo)來解決。線路交通擁堵是由運動型持續(xù)共存的時空路徑造成的，產(chǎn)生交通擁堵的程度相對較輕，但是持續(xù)的時間較長，影響也較大，是城市內(nèi)部交通擁堵產(chǎn)生的主要原因。通過大數(shù)據(jù)對居民出行的時空路徑研究，進而通過土地空間布局優(yōu)化，預(yù)控降低居民出行過程中運動型持續(xù)共存的概率，有助于交通擁堵問題的解決，提高城市規(guī)劃決策的科學(xué)性。在未來的研究中，分析不同單元土地上居民活動的聯(lián)系強度可以判斷地塊之間的交通流量，通過居民活動需求分析可以演繹基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施的土地需求，從而為城市規(guī)劃和土地管理服務(wù)。大數(shù)據(jù)有利于提高城市空間擴張預(yù)測的精度城市規(guī)劃中，城市建設(shè)用地空間擴展是一項重要的內(nèi)容，是布局的基礎(chǔ)。對城市建設(shè)用地空間擴張進行預(yù)測，需要對城市空間擴張的影響因素進行細致分析并加以預(yù)判。在傳統(tǒng)的城市建設(shè)用地空間擴張模擬中，高程、坡度、與中心城區(qū)之間的距離、與中心鎮(zhèn)之間的距離和交通優(yōu)勢度都是重要的影響因素。然而除此之外，還應(yīng)考慮到地鐵站點、大型超市、學(xué)校、醫(yī)院和圖書館等設(shè)施對城市空間擴張的影響。通過大數(shù)據(jù)可以方便地提取這些設(shè)施的位置信息，從而作為一個重要的影響因素融入到城市建設(shè)用地空間擴張的模擬過程中。下圖是通過百度地圖獲取泉州灣地區(qū)某公共服務(wù)設(shè)施的位置信息，然后將其作為多智能體模擬的影響因素。在未來城市空間擴張預(yù)測的過程中，可以把相關(guān)大數(shù)據(jù)熱點納入到城市空間擴張影響因素體系中，從而提高城市空間擴張預(yù)測的精度。大數(shù)據(jù)有利于精確預(yù)測區(qū)域

空心村分布隨著城市化的推進和不斷深化，農(nóng)村人口加速向城市（小城鎮(zhèn)）轉(zhuǎn)移，這一空前盛況催生出大量的空心村。在城鄉(xiāng)一體化背景下，空心村問題是未來城鄉(xiāng)規(guī)劃的重點話題，也給未來的城鄉(xiāng)規(guī)劃提出了諸多挑戰(zhàn)。這其中，空心村的識別是其中一項非常重要的基礎(chǔ)性工作。通過傳統(tǒng)的土地利用信息難以有效地識別空心村的分布。通過實地調(diào)查可以識別空心村，但是較為費時、費力。通過手機通話等大數(shù)據(jù)的輔助，可以提高識別空心村的準確性。如圖是江西省某行政范圍內(nèi)單位面積內(nèi)的手機通話數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)土地利用數(shù)據(jù)和人口普查數(shù)據(jù)的輔助下，可以方便的獲取空心村的分布狀況。此外，通過對不同時間尺度手機數(shù)據(jù)進行分析，還可以對空心村空心化的程度和周期性進行分析，為鄉(xiāng)村居民點規(guī)劃以及基本農(nóng)田保護服務(wù)。大數(shù)據(jù)有利于提高存量土地的利用效率當(dāng)前我國已經(jīng)處在城市化快速發(fā)展的中后期，尤其是東部沿海地區(qū)，提高存量土地的利用效率是未來新型城鎮(zhèn)化背景下城市土地利用的必然選擇。但是如何尋找并發(fā)現(xiàn)低效土地資源很難，尤其是受困于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的獲取、分析方式的限制，人們不能夠在空間上實施精確“制導(dǎo)”，準確發(fā)現(xiàn)低效土地“在哪里”。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，這一問題將會變得越加容易，通過多渠道、多層次的大數(shù)據(jù)獲取分析，我們可以提高土地利用效率評價的準確性。下圖是通過廣州市出租車GPS數(shù)據(jù)分析得出的城市活躍度的狀況，可以作為存量建設(shè)用地評價的重要指標。在更小時間尺度數(shù)據(jù)的支持下，不僅可以分析城市土地利用效率的總體水平，還可以分析不同時段城市土地的利用效率，為存量土地的挖潛提供空間指引。大數(shù)據(jù)有利于優(yōu)化規(guī)劃設(shè)施布局城市規(guī)劃中存在的日常生活設(shè)施配置不合理問題飽受詬病。對于城市日常生活設(shè)施布局合理性進行評價，不僅可以優(yōu)化規(guī)劃設(shè)施布局，提高城市居民步行出行便利度，而且是節(jié)能減排、改善城市人居環(huán)境的重要一環(huán)。

傳統(tǒng)方法由于受到數(shù)據(jù)獲取的限制，只能通過現(xiàn)場調(diào)查等方法來獲取日常生活設(shè)施的空間分布。利用百度地圖API和微博簽到數(shù)據(jù)可以快捷獲取所需數(shù)據(jù)，服務(wù)于城市日常生活設(shè)施布局合理性進行評價。如圖是利用百度地圖API數(shù)據(jù)得到的深圳市福田區(qū)步行性評價結(jié)果，其與微博簽到密度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。在未來基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施的空間規(guī)劃中，不僅可以通過對前期大數(shù)據(jù)的分析提高規(guī)劃的科學(xué)性，而且可以通過實時信息的發(fā)布引導(dǎo)居民對設(shè)施的使用行為，避免設(shè)施在特定時間內(nèi)的閑置或過渡利用。大數(shù)據(jù)有利于為大氣污染防治提供政策參考近年來，灰霾事件頻發(fā)，大氣污染成為了社會各界討論的熱點問題。傳統(tǒng)途徑難以在城市尺度研究大氣污染在城市尺度的空間分異，探究各因素對大氣污染分布的貢獻更是望塵莫及。大數(shù)據(jù)可以便利地搜集交通流量，餐飲排放等污染源的空間分布信息，通過建立統(tǒng)計回歸模型分析各因素對城市大氣污染物濃度空間分布的影響。下圖是通過土地利用回歸模型模擬的北京市PM2.5濃度空間分布。模型結(jié)果顯示，交通排放對于PM2.5濃度分布的貢獻很大，而通過大數(shù)據(jù)抓取的飯店分布（表征餐飲排放）對于其影響則不顯著。通過大數(shù)據(jù)可以研究環(huán)境污染的因果聯(lián)系，其研究結(jié)論是可以作為環(huán)境污染防治的決策參考，進而通過城市規(guī)劃和土地管理解決環(huán)境污染問題。總結(jié)與展望大數(shù)據(jù)時代，規(guī)劃和土