手机数据定量分析城市空间结构_规划实施评估的实践20150528

1、手机数据定量分析城市空间结构规划实施评估的实践钮心毅 丁 亮同济大学建筑与城市规划学院高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室2015年5月30日 复旦手机信令数据时空行为城市空间结构居民移动电话拥有率已达到相当高比例。p 手机信令数据手机信令数据手机信令数据为描述居民就业、游憩、居住等活动时空动态提供了可能。城市空间结构会影响居民活动的时空规律通过居民时空行为定量分析研究城市空间结构p 居民行为居民行为时空与城市空间结构时空与城市空间结构大样本：城乡空间全覆盖、持有率高。非自愿数据：被动提供位置信息，被调查者无法干预连续、动态：连续动态反映手机持有者空间位置（最大间隔60-120min），不

2、同时段数据与即时人口空间分布相对应。手机数据用于规划实施评估的可行性就业空间时空行为手机用户的时空分布、时空轨迹定量测度城市空间结构对照既有规划规划实施评估居住时空行为游憩时空行为p 方向一：特定时间点上的手机用户时空分布计算每个空间单元内，在特定时间点上的用户数量。计算特定时间点的手机用户分布密度，居民活动的空间分布动态变化过程，分析结果以热点图表示。测度城市公共中心规模、功能、城市功能分区确定居民的居住地、就业地和通勤联系。通过分析居民的就业、居住空间关系，定量分析城市空间结构。p 方向二：测算手机用户时空轨迹(居住地、就业地和通勤联系)p 手机信令数据测度居民时空行为特征，定量分析城市空

3、间结构。p 定量分析城市空间结构用于规划实施评估。城市公共中心、功能分区规划实施评估应用方向之一上海中心城公共活动中心识别和评估上海中心城土地使用现状图上海中心城公共中心规划体系p 1个主中心 4个副中心、26个地区中心上海市中心城分区规划2004版 工作日10点 休息日15点特定时间点的多日平均用户密度p 上海中心城公共活动中心识别和评估徐家汇五角场环球港中山公园虹口龙之梦公共活动中心评估结论方向一：时空分布研究进展上海中心城功能分区识别和评估上海中心城土地使用现状图上海中心城土地使用规划图上海市中心城分区规划上海中心城功能分区识别和评估工作日23点的多日平均密度工作日10点和23点的多日平

4、均密度比值休息日15点和23点的多日平均密度比值功能区识别高高就业居住混合功能区低高就业功能区高低高密度居住功能区低低低密度居住功能区高高游憩居住混合功能区低高游憩功能区工作日10点和23点的多日平均密度比值 工作日10点和23点的多日平均密度比值空间聚类休息日10点和23点的多日平均密度比值 休息日10点和23点的多日平均密度比值空间聚类土地使用现状图土地使用现状图 典型典型功能功能区区识别识别p浦西功能混合度高于浦东。功能较为单一的就业、游憩、居住功能区合计占浦西总面积的21%，而在浦东占到了47%。p浦西城市功能混合程度较高，居住密度、就业密度较高，浦东城市功能分区明确，混合程度相对较低

5、，居住密度、就业密度相对较低。上海中心城功能分区识别和评估钮心毅，丁亮，宋小冬. 基于手机数据识别上海中心城的城市空间结构J, 城市规划学刊， 2014,(6)：61-67武汉都市发展区多中心体系评估武汉城市总体规划实施评估就业中心工作日上午工作日上午10:0010:00通话量密度分布图通话量密度分布图工作日上午工作日上午10:0010:00都市发展区通话量空间聚类图都市发展区通话量空间聚类图工作日上午工作日上午10:0010:00主城区通话量空间聚类图主城区通话量空间聚类图都市发展区和主城区两个层面的单中心结构较显著外围虽已形成若干次级中心，但人流集聚能力不强2015年3月663.3万用户武

6、汉都市发展区多中心体系评估商业中心休息日下午休息日下午15:0015:00通话量密度分布图通话量密度分布图休息日下午休息日下午15:0015:00都市发展区通话量空间聚类图都市发展区通话量空间聚类图休息日下午休息日下午15:0015:00主城区通话量空间聚类图主城区通话量空间聚类图商业中心较就业中心单中心结构更加显著以主城区为主的主中心能级更高武汉都市发展区多中心体系评估规划实施情况比较现状就业中心现状就业中心规划中心规划中心区域综合服务中心市级副中心主城区组团中心新城组群中心新城组团中心新增中心区域综合服务中心市级副中心新城组群中心主城区组团中心新城组团中心规划实施情况比较现状商业中心现状商

7、业中心规划中心规划中心区域综合服务中心市级副中心主城区组团中心新城组群中心新城组团中心新增中心区域综合服务中心市级副中心新城组群中心主城区组团中心新城组团中心居民就业居住空间关系的规划实施评估应用方向之二上海郊区新城建设历程中心城p 上海郊区新城建设起步于2001年。n 上海市城市总体规划（1999-2020年）提出“中心城-新城-中心镇-集镇”四级城镇体系。郊区新城人口规模为20万-30万人。p “十一五”规划：九个新城（闵行、宝山、嘉定、青浦、松江、金山、奉贤南桥、临港、崇明城桥）n提出“1966”城镇体系，即一个中心城，九个新城、60个左右新市镇，以及600个左右中心村。n陆续编制了各个

8、新城总体规划。n新城规划人口规模扩大（20-100万，多数60-80万人）p “十二五”规划：将城市建设重点转向郊区，以新城建设为重点。p 评估新城的建设成效，常规方法以人口普查数据为依据。n只能判断居住人口在新城集聚状况，无法识别就业岗位的空间分布n无法反映居住就业的空间联系方向（中心城与新城职住关系）六普分街道常住人口总量六普分街道常住人口密度从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效p 郊区新城建设成效“产城融合”郊区新城是否形成了市域就业次中心？郊区新城的居民职住空间关系如何？p 中心城与郊区新城的职住空间关系各个郊区新城中，各自有多大比例的居民职

9、住空间分离在中心城、郊区新城之间？郊区新城自身多大程度上实现了职住平衡？p 数据基础取2011年的上海移动2G手机信令数据，时间点与上海总规实施评估一致，接近“六普”统计时间。从2011年同时识别日夜驻留地的849万用户中去除通勤距离是0的用户，得到534万用户，认为是需要上班的用户（按8小时工作制规律就业）。按全市就业人口占总人口50%，其中80%为8小时工作制就业者计，可识别约56%的8小时工作制就业人口。中心城从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效p 手机信令数据测算就业岗位密度从2011年能同时识别日夜驻留地的849万用户中去除通勤距离是0的用户，得到534万用户，认为是需要上班的用

10、户（按8小时工作制规律就业）。534万居民的日间分布密度534万居民的夜间分布密度总体上郊区新城日间驻留人口少于夜间驻留人口总体上郊区新城日间驻留人口少于夜间驻留人口郊区新城名称就业密度（万人/平方千米）手机信令估算居住密度（万人/平方千米）人口普查宝山新城0.092 0.652 嘉定新城0.143 0.349 城桥新城0.065 0.258 南桥新城0.156 0.389 金山新城0.090 0.297 临港新城0.019 0.064 青浦新城0.098 0.202 松江新城0.217 0.422 闵行新城0.228 0.659 郊区新城平均就业岗位密度（手机信令测算）郊区新城的就业岗位密度

11、郊区新城平均居住人口密度（六普数据）就业地就业人数居住地本区（县）内中心城其他区县（中心城外）宝山新城74828 80.44%16.15%3.41%嘉定新城322403 91.47%4.96%3.57%城桥新城25112 99.65%0.13%0.22%南桥新城110736 94.91%1.77%3.32%金山新城52774 96.51%2.47%1.02%临港新城56244 93.86%3.42%2.72%青浦新城115778 94.00%2.46%3.54%松江新城346194 93.66%1.80%4.54%闵行新城453132 82.75%9.12%8.13%郊区新城就业者的来源地p

12、新城就业者居住地居住地居住人数就业地新城内中心城其他宝山新城91307 5639661.8%2309325.3%11818 12.9%嘉定新城316108 26954585.3%91322.9%37431 11.8%城桥新城24920 2242590.0%140.1%2481 10.0%南桥新城104625 7743374.0%12271.2%25965 24.8%金山新城58770 4477376.2%28594.9%11138 19.0%临港新城52458 4868292.8%2810.5%3495 6.7%青浦新城108417 8817681.3%16141.5%18627 17.2%松

13、江新城334935 29128687.0%67102.0%36939 11.0%闵行新城503683 36960073.4%9558219.0%38501 7.6%郊区新城与中心城的通勤联系p 新城居住者就业地郊区新城的职住平衡率中心城城桥新城 临港新城 金山新城 南桥新城 嘉定新城 青浦新城 松江新城 宝山新城 闵行新城p新城职住平衡率n按一般规律，郊区新城自身实现职住平衡比例与中心城区距离成正比。n距离越远，自身实现职住平衡的比例应越高距离职住平衡率南昌都市区的通勤联系和交通联系南昌城市总体规划实施评估南昌都市区的联系度：以通勤比例测算四个组团与中心城区的联系度p南昌县城、新建县城、向塘镇

14、、昌北机场就业者、居住者、在本城区、中心城、其他地区的通勤比例p 连续10个工作日的信令数据识别出32.8万用户的日间驻留地和夜间驻留地p 排除通勤距离0米、未发短信的用户，得到24万用户的就业地和居住地（就业者通勤OD）2015年4月 中国联通南昌城市总体规划实施评估中心城就业者居住地分布中心城居住者就业地分布南昌都市区的通勤联系度南昌县城就业者居住地分布南昌县城居住者就业地分布南昌都市区的通勤联系度新建县城就业者居住地分布新建县城居住者就业地分布南昌都市区的通勤联系度向塘镇就业者居住地分布向塘镇居住者就业地分布南昌都市区的通勤联系度昌北机场就业者居住地分布昌北机场居住者就业地分布南昌都市区

15、的通勤联系度就业者的居住分布比例居住者就业地分布比例新建县城和南昌县城相比，与中心城区的联系更紧密一些。昌北机场尚未形成相对独立发展的组团向塘镇相对独立发展程度较高。南昌都市区的通勤联系度比较江南（八一广场）、江北（红谷滩）的辐射范围p 到过八一广场的手机用户在这一天中的空间活动分布p 到过红谷滩的手机用户在这一天中的空间活动分布江南、江北的跨江联系度p整日均在江北的活动人数、比例p整日均在江南的活动人数、比例p一日内跨江一次以上的的人数、比例南昌城市总体规划实施评估到过八一广场的手机用户的空间活动强度分布工作日到过红谷滩的手机用户的空间活动强度分布工作日八一广场（江南的中心）的辐射范围内居民

16、活动强度明显大于红谷滩（江北中心）到过红谷滩（江北的中心）居民跨江出行的比例更高南昌城市总体规划实施评估2015040720150407工作日工作日2015040820150408工作日工作日2015041120150411休息日休息日2015041220150412休息日休息日江北江北- -新城新城25%24%22%23%跨江跨江20%26%28%28%江南江南- -老城老城54%50%50%50%总人数总人数100%100%100%100%老城区、新城区联系紧密，江南依然是活动最大集聚区p约50%的人口集中在老城（江南）活动，一天内没有跨江行为；约25%的人集中在新城（江北）新城活动，一天

17、没有跨江行为p约25%左右的人每天会进行一次以上的跨江活动p休息日比平日的跨江活动人口比例略增高2015040720150407工作日工作日2015040820150408工作日工作日2015041120150411休息日休息日2015041220150412休息日休息日江北江北- -新城新城142663139306130537131691跨江跨江114164154069162158161057江南江南- -老城老城304065297977293336290978总人数总人数560892591352586031583726南昌城市总体规划实施评估特点和适用场合p 手机信令数据优势大样本：城乡空间全覆盖、持有率高。（上海市域每一日平均记录到1800万以上个不同移动2G手机识别号）。非自愿数据：被动提供位置信息，被调查者无法干预连续、动态：连续动态反映手机持有者空间位置（最大间隔60-120min），不同时段数据与即时人口空间分布相对应。p 手机信令数据缺陷无社会经济属性：只记录了手机持有者的实时空间位置，无行为目的，也无用户社会经济属性。空间定位较粗：空间定位是依靠基站进行，定位精度取决于基站之间的距离（500米-1000米）。p 手