引言


世界各地的城市都在使用大数据来提供更有效率和响应更快的服务,通过共享卫星遥感数据、国土GIS资料、气象数据、城市公园绿地基础设施使用频率、生态廊道资源以及观光旅游数据等,能确定城市景观不足的解决方案。根据IDC的“2025年数据时代”报告,全球数据领域将达到17ZB。这一庞大数据增长的主要推动力将是全球互联网用户数量的增加以及互联网用户数量的增长(图1)。随着5G时代的来临,大数据在景观规划设计中能发挥的价值更加突出。


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▲图1 通过云端技术使得大数据与生活更加紧密


景观大数据的相关研究


大数据(BigData)目前并没有公认的定义。2010年,ApacheHadoop组织将大数据定义为:“普通的计算机软件无法在可接受的时间范围内捕捉、管理、处理的规模庞大的数据集”,可以说明大数据的特殊性。

 

许多景观研究已结合大数据的海量资讯获取不同维度的空间信息,例如引入地图的实时交通数据和兴趣点(Point ofInterest,POI)数据(图2),以及探索利用网络地图(Webmap)的时空数据,对多中心城市空间发展进行动态评估与监测的新模式;或利用百度热力图,叠加的不同色块来实时描述城市中重要网络流量的分布情况(图3);通过“大众点评”网,以词频分析软件,将词频排序靠前的词按照出现的频率进行可视化分析,反应出景区的游客评价;在国外相关研究方面,部分学者使用了Google地图提取城市的POI,反映城市中不同的旅游活动;或是利用Twitter等社群软件分析观光旅游评价资料;有研究利用Flickr,将网站成员的照片地理定位数据进行了分析,该技术更好地可视化优胜美地Half Dome的视线。这些方式帮助改善土地使用/规划以及人、景观和建筑环境之间的关系。上述诸多研究案例,说明景观大数据的多元研究已经是现在进行式了,也表明景观研究通过大数据可以发展出不同维度的视野。


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图2 POI应用于社区居民使用的分析


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图3 百度热力图提供不同尺度的即时网络流量热点


大数据在景观设计中的应用


通过大数据及其他工具结合能使城市更安全,更具效能。例如:社区公园具有即时更新的疏散地图、企业提供学校和家庭解决极端高温影响的策略、通过更新的环境资讯和分区代码获得有关洪水风险的清晰信息、升级的绿色基础设施,强化的生态系统和具备冗余度的公园设计,这些都确保景观环境在紧急情况期间和之后继续提供即时、关键的服务。

 

美国纽约公园与2,241名志愿者一起调查和绘制了666,134棵街道树木,完成了街道树木普查,并搭建了一个公开的城市街道树木库存互动在线地图,现在可在纽约市公园街树地图上搜索,通过大数据的使用,能使城市管理更加有效率。地图用户可以跟踪管理以及提交树木更新和服务请求。这提供了各种好处,包括减少能源损耗、改善空气质量,为人们提供更加可持续的环境。

 

另外,公园规划者在美国安妮塔·斯特劳德公园(AnitaStroud Park)设置了具有太阳能板的USB充电接口,其设有Wi-Fi小型传感器(图4),任何口袋里装有支持Wi-Fi移动设备的人,接近长凳150英尺内,都会被传感器注册为公园的访客,并将数据发送回办公室。这些大数据对于景观或城市规划者非常有利用价值,规划设计师可以了解空间的使用频率、时间以及网络流量分析。这类数据收集街道家具是智慧城市概念从建筑和基础设施蔓延到绿色空间的象征。当政府、规划设计师将收集的数据响应市民生活方式时,景观大数据技术展现了其价值。


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图4 景观街道家具获取大数据的应用


宏观层面上,城市形态学基于大数据进行探索,将原始数据通过转换和压缩,以产生有价值、可视化的清晰信息(图5-图6)使公众容易理解;在微观层面上,大数据可在移动设备、基础设施、移动信息或服务产品做出具体应用。根据特定的人口需求(老年人,通勤者,家庭,零售客户等)做出不同的响应。依此分析可进行更具针对性的景观规划设计(图7)。


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图5 城市街道网络和建筑的可视化比较


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图6 以可视化城市的结构创造的100个城市街道“风玫瑰”


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图7 通过大数据进行客户需求分析



与国土空间规划的衔接与应用


国土空间规划体系强调国土空间规划“一张图”监督信息系统与平台建设,进一步打造动态监测评估预警和资源环境承载能力监测预警。GIS结合遥感探测技术,可将各类地理景观信息以可视化、动态化的方式呈现(图8),通过遥感波段计算与分析,叠合出可供利用的各种土地性质图,如景观对于热岛效应的影响、基本农田的分布监控、生态核心区域的植被分析、城市绿地系统与水文的变化等资讯,经过月、季、年的动态数据收集分析,可了解景观变化趋势,进一步建构景观预测模型。未来的这些景观大数据的动态更新与追踪,随着科技的日新月异,应用于各种自然资源管理体系中已成为趋势。


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图8 通过Landsat8卫星获取的遥感数据可提取各类型景观信息


结语


大数据在景观专业的领域里,代表的意义不仅仅是一个具有巨大数据的资料库,结合各专业最新科技与技术,其可能对于未来景观规划设计领域提供重大的突破与更高维度的提升。以往无法达到的研究成果也可能在此基础之上,进一步发展出对于缓解城市生态压力、气候变迁影响、防灾防洪需要、人居健康追求的新技术方法,值得重视与关注。


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