作者：龍瀛   來源：數(shù)據(jù)派THU

本文內(nèi)容選自清華大學建筑學院研究員、博士生導(dǎo)師龍瀛老師于2019年10月11日在清華大數(shù)據(jù)“應(yīng)用·創(chuàng)新”系列講座上所做的題為《面向智慧城市的人本尺度城市形態(tài)：理論、方法與實踐》的演講。

 

 

 

 

龍瀛：我們研究的方向是城市科學或者說是新城市科學，主要從數(shù)據(jù)、方法、模型和技術(shù)手段四個方面來研究城市。團隊有三分之二的投入是致力于認識我們的城市空間，有三分之一的投入致力于來做城市空間的更新、改造開發(fā)和支持。

 

 

我們團隊關(guān)注城市空間，致力于使用多源數(shù)據(jù)、量化方法、城市模型以及人工智能等先鋒技術(shù)來認識我們的城市，并進行創(chuàng)造。

 

 

 

 

已有的城市研究工作有一個長期存在的局限：城市間的研究工作大而不細，城市內(nèi)的研究工作細而不廣。但隨著4G和各類互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的空間分布變得非常細致同時覆蓋面很廣;另一個方面，隨著人工智能與云計算的發(fā)展，計算能力也在逐步地提高。2018年，MIT宣布成立城市科學的本科專業(yè)，由城市規(guī)劃系和計算機系共同授課，這也反映出了當前學界對研究城市空間的態(tài)度。

 

 

在這樣一個背景下，我們團隊的思路是采用兼顧大空間范圍和高空間精度的跨尺度方法，來識別城市空間的一些普適規(guī)律。

 

 

人本尺度就是人可以看得見、摸得著、感受得到的，與人體密切相關(guān)的城市形態(tài)，是對目前網(wǎng)格、街區(qū)和地塊等小尺度城市形態(tài)的深化和必要補充。

 

 

2009年，美國猶他大學的尤因教授指出人本尺度的測度非常重要，但他還是采用傳統(tǒng)的人工審計方法，而非采用人工智能和大數(shù)據(jù)等手段。另外，經(jīng)典的理論在人本尺度方面發(fā)展較為有限，最新的理論也是1980年左右。

 

 

當今，第四次工業(yè)革命深刻影響了城市空間與人，導(dǎo)致了人本尺度的城市形態(tài)本身也發(fā)生了很多變化。比如手機已經(jīng)改變了我們的生活方式，那么人使用的空間也在改變。

 

 

上圖為人本尺度城市形態(tài)的研究框架。

首先是測度，隨著數(shù)據(jù)和算力的改善，我們可以大規(guī)模地熟悉一座城市，了解人本尺度城市形態(tài)是什么樣子。其次，來回答效能怎么樣，從經(jīng)濟性、社會性和生態(tài)性等方面來評估這個空間好不好。最后是從數(shù)字創(chuàng)新配合空間干預(yù)的方面來探索如何對城市空間進行改善與創(chuàng)造。

 

 

人本尺度城市形態(tài)主要研究四個問題，城市公共空間是什么、公共空間怎么樣、如何形成好的公共空間以及顛覆性技術(shù)與公共空間的關(guān)系。

 

 

 

 

以上是我們對青島和北京的大規(guī)模街道測度進行規(guī)律識別，在對青島的研究中發(fā)現(xiàn)，離城市中心的距離越遠，城市的空間品質(zhì)越差，在對北京的研究中發(fā)現(xiàn)，城市空間品質(zhì)比較好的地方，其經(jīng)濟活力相對更好。

 

 

下面講方法。針對城市形態(tài)，我們可以采用街景圖片和空間分析等方法來做，針對品質(zhì)，我們可以采用人工智能和傳感器等來研究，對于活力，我們可以采用空間分析的方法研究。

 

 

 

 

 

 

 

 

對于形態(tài)的測度，我們有五種方法。基于實地調(diào)研數(shù)據(jù)測度，是需要拿儀器去現(xiàn)場測量的;基于基本地理信息的測度可以在各類GIS軟件進行分析;基于街景圖片的測度，隨著越來越多的深度學習的方法涌現(xiàn)出來，我們可以用MATLAB對顏色進行分析，也可以調(diào)用開放API對圖片進行識別;基于三維建筑和街道數(shù)據(jù)，可以采用空間句法的方式進行分析。

 

 

剛才提到如何測度形態(tài)，下面來說如何進行變化識別。我們可以采用錄像、圖片來分析，只要當年有過足跡，拍過影像，我們是可以刻畫出來的。當然，現(xiàn)在的街景圖片更新周期還不夠，未來隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可能每輛車都能采集街景圖片，這樣會涌現(xiàn)出大量的圖片數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)覆蓋的精度和廣度都會明顯提高。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

對于空間品質(zhì)，我們可以采用駐留意愿法、兩兩對比法、形態(tài)指標法、機器學習的方法和眼動儀法進行評價。

 

 

對于活力測度，相對來說利用已有數(shù)據(jù)比較好，但是不是科學合理有待商榷。已有的研究有用手機數(shù)據(jù)評估一個地方的人口密度，用大眾點評的數(shù)據(jù)了解餐廳的評價情況以及所反映出的活力。

 

 

 

 

 

 

最后說一下實踐，在實踐方面我們提出數(shù)據(jù)增加設(shè)計這樣的方法論。在認識到一個空間好不好的時候?qū)λ�進行診斷，然后再來創(chuàng)造。我們有三種范式，更新型(存量型)，新區(qū)型和愿景型(未來型)。我們團隊在一些競賽的作品中，也嘗試把對空間的認識、對人的認識，應(yīng)用于面向未來的創(chuàng)造。

 

 

 

 

感興趣的話可以參照新城市科學的相關(guān)文章，今天我說的人本尺度城市形態(tài)方面，是我們團隊做工作的一個部分，團隊的研究都是在新城市科學的框架之下，用新的數(shù)據(jù)、新的方法和新的技術(shù)研究新的城市，最核心的是新的城市。原來人本尺度城市形態(tài)不容易做，但是現(xiàn)在有一些技術(shù)方法能夠讓它實現(xiàn)，也使我們意識到城市悄然發(fā)生了這么多變化。這是我今天的分享，謝謝!

標簽： 智慧城市

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