看上海：用手機大數(shù)據(jù)看上海城市空間結構

1、看上海：用手機大數(shù)據(jù)看上海城市空間結構199IT 數(shù)據(jù)中心微信賬戶： i199IT 都說城市是個有機體， 那么，一個城市在一天之中，其內(nèi)部的潮汐究竟是如何漲落 的？人們從哪里來，到哪里去？那些由管理者們劃定的商圈， 現(xiàn)實中人流是否符合預期的熱鬧景象？隨著大數(shù)據(jù)研究的 進展，這一宏觀層面的觀察也不難實現(xiàn)。手機數(shù)據(jù)就是一項 十分有用的工具。手機是當下最普及的移動定位設備之一。 數(shù)據(jù)顯示， 2013 年末上海市手機普及率 132.5% ，總用戶 3200.65 萬。用手機定位數(shù)據(jù)研究居民在城市空間的活動， 以此可以測度城市空間結構。同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院 的副教授鈕心毅及其課題組， 自 2014

2、 年開始進行這項研究： 基于手機大數(shù)據(jù)，識別上海外環(huán)以內(nèi)的中心城空間結構。研 究者以上海市中國移動 2G 用戶手機數(shù)據(jù)，包括手機信令數(shù) 據(jù)和基站數(shù)據(jù)兩部分。信令數(shù)據(jù)為不含用戶信息的匿名信號 數(shù)據(jù)。研究以連續(xù)兩周的手機信令數(shù)據(jù)為基礎，且此連續(xù)兩 周時間避開了節(jié)假日。在這兩周內(nèi)，每日信令數(shù)據(jù)平均記錄 到 1700 萬以上不同手機用戶，并將其與發(fā)出信號的基站進 行定位。移動公司 2G 用戶大致占上海手機總用戶量的 60% 目前每個月有相當數(shù)量的上海居民從 2G 轉為 3G 或 4G 用 戶。研究者也指出，少數(shù)區(qū)域存在信令數(shù)據(jù)缺失。研究者假 設，居民的就業(yè)、游憩、居住等活動空間分布與城市空間結 構密切

3、相關，城市空間結構影響居民活動的時空規(guī)律，居民 活動的時空規(guī)律也反映城市空間結構，這些也是手機大數(shù)據(jù) 研究的前提。評估上海公共中心發(fā)展狀況依據(jù)上海中心城 分區(qū)規(guī)劃( 2004-2020 )提出的公共中心規(guī)劃方案，上海中 心城有一個市級主中心、四個副中心。主中心是外灘、人民 廣場、南京路、淮海路一帶； 四個市級副中心分別是徐家匯、 五角場、花木、真如；再加上 26 個地區(qū)級中心，這些構成 上海中心城的公共中心體系。不同等級的中心分別承擔不同 等級的功能。距規(guī)劃實施已有十年，目前這些公共中心的發(fā) 展狀況，是否與原先規(guī)劃的一致？研究者希望，利用手機大 數(shù)據(jù)，通過特定時間點多日平均密度的計算，來探討公

4、共中 心規(guī)劃功能和等級的實施效用。公共中心匯聚商業(yè)、商務、 行政、文化等綜合功能、人流活動高度密集，一般而言是手 機用戶的高密度區(qū)。研究者假設，手機用戶密度越高，人流 聚集度越強，越可能是公共中心。研究者將多日平均密度值 高于 2.5 萬人 /平方公里的區(qū)域，作為高值區(qū)，高值區(qū)里的值 越高，則公共中心的等級越高。兩周中 10 個工作日上午十 點的多日平均密度值最高的區(qū)域，是在南京路世紀大道的 東西線以及外灘四川北路的南北線；三級密度以上的高值 區(qū)沿南京西路延伸至靜安寺；其中，陸家嘴也進入高值區(qū)， 但密度值卻并非最高，與原設想有偏差，研究者指出，這與 數(shù)據(jù)來自中國移動 2G 手機有關， 陸家嘴這

5、一區(qū)域可能以 4G 手機用戶居多?；蛟S，相比上班的時間地點，反倒是人們居 住/休閑的時空較集中。數(shù)據(jù)顯示，相比工作日上午十點，休 息日下午三點的手機用戶密度空間（用所研究的連續(xù)兩周里 四個休息日求得多日密度平均值）分布更集中：高值區(qū)的密 度更高，低值區(qū)的密度更低；密度值最高的，還是南京路 外灘，向北延伸到虹口足球場，向南延伸到豫園，反映出四 川北路和豫園的商業(yè)活動性非常強。另外，淮海路的密度值 沒有原設想中的高。比較工作日和休息日的特定時間點多日 平均密度的分布，可以得出：在市級主中心上，無論工作日 還是休息日， 南京路 -外灘片區(qū)都是高值區(qū)中密度最高的， 說 明該區(qū)域不僅中心等級高，且綜合功

6、能突出；而陸家嘴在工 作日、休息日的人流聚集度相差大，說明它屬于商務型的公 共中心。市級副中心方面，徐家匯工作日和休息日的多日平 均密度相當， 均達到二級密度， 可見該區(qū)域不僅就業(yè)崗位多， 消費場所也多；五角場在休息日進入了二級密度，但在工作 日其密度值較低，說明該副中心的商業(yè)強，就業(yè)相對弱；而 花木、真如兩個副中心未進入高值區(qū)。同時，高值區(qū)域不僅 包含公共中心，還包括大學、綜合醫(yī)院等人員活動密集區(qū)， 其密度超出了周邊。為此，研究者特地把能識別的大學、醫(yī) 院等區(qū)域剔除；而把原規(guī)劃的副中心、地區(qū)中心放入圖中。 計算結果量化呈現(xiàn)如下：工作日 10 ：00 上海公共中心的手 機用戶密度休息日 15:

7、00 上海公共中心的手機用戶密度對上 海中心城的 26 個地區(qū)中心，從手機用戶密度量化結果看， 有7 個發(fā)展較好：其中，中山公園在休息日的最大值已進入 二級密度，可見其商業(yè)功能已超出了原規(guī)劃等級；而長壽、 控江、打浦橋等 5 個地區(qū)中心也達到三級密度；廟行在休息 日的最大值也臨近三級密度。而其他的地區(qū)中心，要么還沒 開始建設，要么尚未達到既有規(guī)劃的預期，功能并不突出。 另外，研究者還發(fā)現(xiàn)幾個規(guī)劃之外的商業(yè)區(qū)，如虹口凱德龍 之夢、中環(huán)百聯(lián)、環(huán)球港等，這些上海新興購物中心，并不 在原來的公共中心規(guī)劃體系中，集聚起大量人流，也在手機 數(shù)據(jù)識別中進入高值區(qū)，已在事實上成為城市新地區(qū)級公共 中心。手機用

8、戶密度識別出來的上海公共中心此外，研究者 還采用工作日上午十點與休息日下午三點用戶密度的比值， 識別公共中心的職能復合程度。比值接近 1 的公共中心，其 商務職能、商業(yè)服務職能的復合程度較高，如淮海路、四川 北路。比值越大的公共中心，其職能上更趨于商務功能，如 陸家嘴、張楊路；比值越小的公共中心，其職能更趨于商業(yè) 服務功能，如廟行地區(qū)中心、江灣五角場副中心、豫園商 業(yè)中心。以此，研究者認為，總體上，上海中心城的規(guī)劃公 共中心體系尚未完全形成，副中心、地區(qū)中心仍在建設形成 中。識別上海中心城功能分區(qū)對比 2011 年上海中心城土 地使用現(xiàn)狀圖和 2004 年上海中心城分區(qū)規(guī)劃 ，人們可 以問：城

9、市空間結構與規(guī)劃設想在哪些地方存在區(qū)別？在土 地使用性質(zhì)之外， 居民的居住、 就業(yè)、游憩活動強度又如何？ 研究者試圖運用手機數(shù)據(jù)來檢驗。研究者采用白天與晚上的 特定時間點多日平均密度比值，以及晚上人口密度，來反映 人群在晝夜之間的流動變化，以識別就業(yè)、游憩、居住的功 能狀況。研究者對工作日上午十點和晚上十一點的多日平均 密度比值進行空間聚類分析。取 5% 顯著性水平： Z 值小于 -.96的區(qū)域，是低值聚類區(qū)，是晚上人多白天人少，屬于 連片功能較為單一的居住功能區(qū)；屬連片功能較單一的居住 功能區(qū)；Z值大于1.96的區(qū)域，是高值聚類區(qū)，是白天人多 晚上人少，屬成片功能較為單一的就業(yè)功能區(qū)。工作日

10、手機 密度的空間聚類分析依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，研究者得出，上海中心 城連片功能較單一的居住區(qū)，主要在浦西的中環(huán)以外、浦東 的內(nèi)環(huán)線以外。對照夜間手機用戶密度，浦西中環(huán)沿線居住 密度相對高，而浦東大部分居住區(qū)的居住密度相對低。研究 者也指出，用單位用地面積的手機用戶密度來識別居住密度， 有一定局限，手機用戶密度的差異會受到人均居住建筑面積 差異的影響。連片功能較單一的就業(yè)功能區(qū)，主要在浦西的 漕河涇等工業(yè)區(qū)，以及浦東的陸家嘴、外高橋保稅區(qū)等產(chǎn)業(yè) 園。單一就業(yè)功能且就業(yè)密度較低的區(qū)域，一般是大型工業(yè) 區(qū)；單一就業(yè)功能而就業(yè)密度高的，一般是商務辦公區(qū)。同 樣方法，對休息日下午三點和晚上十一點的多日平均密度比

11、 值進行空間聚類分析。比值較高則說明，日間該區(qū)域游憩或 消費的人流多， 且夜間該區(qū)域居民較少。 由此，研究者得出， 上海中心城連片的游憩空間，主要分布在南京路世紀大道 沿線，在各區(qū)以塊狀呈現(xiàn)。這與上海的幾大公園、主要購物 中心的布局相吻合，包括世紀公園、世博園等。其中，會展 中心和大型公園就屬于功能單一的游憩區(qū)。休息日手機密度 的空間聚類分析基于以上多日平均密度比值和空間聚類分 析，研究者對就業(yè)、 游憩和居住等功能區(qū)進行混合程度識別。 比如，一個區(qū)域工作日晚上十一點多日平均密度高，而休息 日下午三點和晚上三點的比值也高，就可認定此空間為居住 功能，也混合游憩功能。將典型功能區(qū)的分布綜合在一張圖 上，研究者指出：在市級公共中心體系中，南京路外灘和 徐家匯是就業(yè)、居住、游憩混合程度高的地區(qū)，而陸家嘴是 就業(yè)、游憩功能的混合區(qū)。比較浦西和浦東，浦西城市功能 的混合程度高于浦東。 浦西總面積的 21% ，是功能較為單一 的就業(yè)、游憩、居住功能區(qū)，而對應浦東是 47% 。浦西城市 功能混合程度較高，而浦東城市功能分區(qū)更明確?？傮w上， 浦東的居住密度、就業(yè)密度也低于浦西。手機密度對上海中 心城功能區(qū)的綜合識別注： 蔣曉娟依據(jù)鈕心毅在 2014 年 11 月 25 日同濟大學“城市規(guī)劃方法和技術團隊 201