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1、多源数据下的商业设施布局规划评估方法探索,以青岛市中心城区为例,刘彬，杜臣昌，陈天一,摘要：随着信息技术的发展，将大数据运用到规划中成为众多学者和规划师追捧的热点，新的技术手段为 规划提供了更多支撑。本文以青岛市总体规划（2010-2020）实施评估中商业设施布局的实施评估为例， 在高德地图兴趣点数据分析的基础上，结合传统的商业设施用地面积、建设情况等数据进行核密度分析、 校核，识别中心城区商业集聚区；以及通过百度人口热力数据、手机信令等数据分析居民空间活动情况， 从关系密切强度判断商业集聚区所服务的腹地，从而实现对商业设施辐射能力进行评价。通过多源数据结 合的评估方法的创新探索，使规划实施评
2、估工作更加理性、更加科学。,关键词：多源数据结合，商业中心，总规评估，青岛中心城区,1 研究背景,自中华人民共和国城乡规划法颁布以来，定期对规划实施情况进行评估成为城市 规划工作中不可或缺的部分。城市总体规划的评估中主要针对总体规划中设立的城市各方面 发展的目标或是计划的建设工作，通过一系列的数理测度方式实现对实施结果的量化。对于 商业设施的实施评估，以往数据来源主要依靠实地调研以及社会经济、建设项目等统计数据 来评估，具有较强的单向的“结果检验”特征。由于受事权划分限制，难免出现数据收集困 难或因统计口径不同数据存在偏差、时效性差等问题，直接影响评估结果的科学性和准确性。 近年来随着 LBS
3、（基于位置服务）发展和互联网技术的广泛运用，诸多新兴数据运用 到规划中。网络数据爬取技术能够获取运用传统方法无法获取的海量数据，外部定位方式能 够获取移动终端用户的位置信息，为定量描述区域内人群流动轨迹提供了可能。新兴大数据 具有样本数量大、覆盖范围广等特点，具有更好的实时性和连续性。因此在本次青岛市城 市总体规划（2011-2020）实施评估中商业设施布局评估中，探索采用传统小数据与新兴 大数据多源结合方法，在传统调研、评价方法的基础上，发挥大数据优势，使规划评估结论 更加理性、更加科学。,2 研究方法与数据来源,2.1 研究思路与方法,城市商业中心具有土地高度集约利用、经济活动密集等特征，
4、是城市功能核心体验区， 是城市居民公共活动的重要场所。本文是基于商业设施用地、建筑面积、高德地图兴趣点 （POI）、百度人口热力等数据，以青岛市中心城区范围内的零售商业、批发市场、餐饮服 务及酒店住宿四种商业设施为研究对象，利用核密度分析和借鉴正态分布规律的分析方法对,商业聚集区进行识别、范围界定以及商业腹地的分析，对中心城区商业设施布局进行实施评 估（图 1）。,2.1.1 多源数据的核密度识别商业聚集区,将通过传统调研方式获取的商业用地属性和建筑面积统一录入 ArcGIS 建立数据库，分 别进行聚合、赋值到点，和 POI 设施数据一样进行加权叠加，进行核密度分析。利用各要素 的空间聚集性特
5、征，通过传统数据与新兴大数据的要素核密度比对1、校核，识别出中心城 区商业聚集区，此方法避免了单一数据的局限性。,2.1.2 设施分布特征明晰商业中心边界,传统的商业区边界概念较为模糊，主要依靠实地调研，通过空间实体特征对用地进行 分类。新兴数据中 POI 数据的分布特征能够反映城市商业活动的空间分布，本文利用商业设 施位置数据与概率统计中正态分布相关的特征，通过最优搜索半径生成区域核密度，再结合 商业设施实际分布特征选择最优标准差，从而确定商业中心边界。,2.1.3 网络联系强度划分商业腹地,商业设施以满足居民的日常生活为目标，具有属地性。人口密集程度能反应城市经济 社会发展的空间结构，这方
6、面数据依靠传统的技术手段调研较难实现。本文运用百度人口热 力及手机信令等数据获取居民空间活动情况，分析人流行为的时空规律，将分析结果与该范 围内常住人口差值比对，通过关系密切强度值来判断商业腹地。,图 1 多源数据评估技术路线,2.2 数据来源,2.2.1 传统数据来源,（1）商业设施用地,青岛市分别于 2010 年和 2017 年对中心城区范围内土地使用情况进行了全面调研，获,取了土地现状信息，并录入 ArcGIS 数据库，可用于计算商业设施用地构成、比例及分布情,况。,（2）建筑信息,利用地形图提取建筑轮廓线，根据现状用地功能、建筑层数进行属性链接，从而实现 对商业设施建筑面积统计。,2.
7、2.2 新兴数据来源,（1）高德地图兴趣点（POI）,兴趣点（Point of Interest，POI）数据是基于位置服务的最核心数据，具有精度高、 实时性强、数据量大、覆盖面广的特点。本次使用的数据是利用 Python 的 Request 库和 URLLIB2 库爬取了 2017 年 12 月青岛市中心城区范围内的高德地图兴趣点，经过去重、纠偏 和空间匹配，选取了商业设施兴趣点。,（2）百度人口热力数据,由百度慧眼数据平台提供 2018 年 3 月人口网格数据，以 200m200m 网格作为统计单 元，该数据分为周末和工作日两部分，24 小时内每 1 小时一记，得出该时间段人群密度分 布。
8、,（3）手机信令数据,中国移动信令数据，记录时间为 2015 年 8 月-9 月，每条手机信令包括了经加密脱敏 后的匿名用户识别号、信令发生时间，记录活跃用户数量约为中心城区人口的 1/2。,3 布局识别与特征分析,3.1 研究范围,青岛市中心城区包括市南区、市北区、李沧区、崂山区、城阳区（含红岛经济区）、 经济技术开发区，面积 1408 平方公里，其中胶州湾东岸（市南区、市北区、李沧区、崂山 区）面积为 581 平方公里，胶州湾北岸（城阳区）面积为 553 平方公里，胶州湾西岸（经济 技术开发区）面积为 274 平方公里。,3.2 商业空间布局与中心识别,3.2.1 商业设施用地布局分析,青
9、岛中心城区内商业设施用地总面积 17.5 平方公里，占城区城市建设用地面积的 3.6%，人均商业设施用地面积 4.1 平方米。商业设施用地规模位于前两位分别是市北区和城 阳区，最少的是市南区和李沧区（表 1）。按各区商业用地与其建设用地比例关系看，商业,用地占比最高的分别是市南区、城阳区，分别占其建设用地 7.5%和 5.3%。商业设施用地聚 集区主要位于市南东部香港西路浮山湾、崂山麦岛及青大片区、市北哈尔滨路沿线、城阳正 阳路城子片区以及经济技术开发区唐岛湾等区域。,表 1 商业设施用地面积统计,建设用地面积 （ha）,商业设施用地 面积（ha）,分区,人口2（万人）,占比（%）,市南区 市
10、北区,2598.9 5426.6 6364.6 4827.3 11078.3 18245.4 48541.1,58.5 109.3 56.1 43.9 81,195.3 277.3 137.7 183.2 590.3 366.4 1750.2,7.5% 5.1% 2.2% 3.8% 5.3% 2.0% 3.6%,李沧区,崂山区,城阳区,经济技术开发区 合计,74.1 423,3.2.2 商业建筑分布情况,青岛中心城区商业建筑总面积 2773.8 万平方米，其中零售商业建筑面积 1342.9 万平方 米 ，人均建筑面积 3.2 平方米。各区中商业设施建筑规模位于前两位分别是市北区和城阳区， 规模
11、最小的是崂山区（表 2）。商业建筑集中分布于市南中山路和香港西路浮山湾区域、市 北台东和延吉路 CBD、李村商圈、崂山秦岭路周边、城阳世纪公园和正阳路城子片区、经济 技术开发区香江路周边和唐岛湾等区域。,表 2 商业建筑面积统计,商业建筑面积 （万平方米）,零售商业建筑面 积（万平方米）,人均建筑面积 （平方米/人）,分区,占比（%）,市南区 市北区,707.8 465.1 174.1 268,197.4 436.9 126,3.4 4.0 2.2 2.2 2.0 4.4 3.2,15.4 24.2 15.9 10.6 21.1 12.9 100,李沧区,崂山区,97.3,城阳区,752,15
12、8.4 326.9 1342.9,经济技术开发区 合计,406.8 2773.8,3.2.3 兴趣点数据分析,青岛中心城区商业设施总数 61766 个，主要以零售商业为主。各区商业设施数量位于前 两位的分别是市北区和城阳区，后两位分别是经济技术开发区和崂山区（表 3）。从商业 POI 数据分布可以看出市南形成东西两个商业集聚区，即位于西部老城区的中山路周边区域和东,部新城区的行政中心区；市北区以台东至人民路区域为核心，向北延伸至哈尔滨路沿线；李 沧区以李村商圈为聚合，沿京口路向西延伸至板桥居住区；城阳区沿正阳路城子片区与青岛 农大之间形成商业集聚区，上马镇驻地与东方城区域也形成一定程度的聚集；
13、崂山区以秦岭 路周边为主；经济技术开发区以香江路为核心向东与唐岛湾区域相连，向北延伸至辛安街道 周边区域。,表 3 商业设施 POI 统计,分区,POI 数量 9517,占比（%） 零售商业 批发市场 餐饮服务,酒店住宿 1003,市南区,15.4% 24.2% 15.9% 10.6% 21.1%,5058 9813 6309 3822 8377,2 16 11 2,3454 4276 3145 2166 4036,市北区 李沧区 崂山区 城阳区,14943 9818,838 353 529 592,6519,13014,9,经济技术开 发区,7955,12.9%,4659,25 65,263
14、4,637,合计,61766,100.0%,38038,19711,3952,3.2.4 数据校核,通过 ArcGIS 将商业用地数据、商业建筑数据和商业设施数据一同进行核密度计算，形 成商业用地分布核密度图、商业建筑分布核密度图以及商业设施分布核密度图（图 2）。,b.商业建筑核密度图,a.商业设施用地核密度图,c.商业设施核密度图,图 2 商业核密度综合分析,通过 3 种数据源核密度结果比对后可以看出，3 个维度得出的商业集聚区数量基本一致， 但分布结果却不尽相同（表 4）。,表 4 商业聚集区比对3,区域 中山路区域,用地面积统计,建筑面积统计,设施数量统计,市南区 市北区, , ,香港
15、中路浮山湾 团岛片区, ,台东商圈,延吉路 CBD 哈尔滨路沿线 人民路海云庵区域 辽宁路片区 浮山后片区 李村商圈, , , ,李沧区 城阳区, ,板桥片区,正阳路沿线 世纪公园, ,上马区域,惜福镇区域 秦岭路周边 麦岛及青大周边 沙子口,崂山区, 13, 13,经济技术开 发区,香江路片区 唐岛湾, 12,辛安片区,合计数量（个）,3.3 明晰商业聚集区边界,在通过用地、建筑和设施核密度集聚的基础上，能够基本判断中心城区商业聚集区。为 进一步识别聚集区等级和边界，借鉴正态分布标准差的概念，以最优搜索半径4生成核密度 图后，采用 3 种标准差曲线作为阈值，生成标准差面。通过表 5 可以清楚
16、的看到，标准差曲 线值增大，所获取的热点数据也随之增加。3st 标准差曲线获取了最小面积、最少 POI 数量 和最高的密度，所以 3st 标准差曲线所确定的范围即是青岛中心城区商业核心聚集区。,表 5 3 种标准差面商业 POI 数量统计,区域,面积(km) 面积比(%) POI 个数 个数比(%) POI 密度(个/km),中心城区,1408 115.9 63.7 36.1,100 8.2 4.5 2.6,61766 41523 32539 23916,100,29.2 238.3 339.6 440.8,1st 标准差曲线 2st 标准差曲线 3st 标准差曲线,67.2 52.7 38.7,通过标准差面比较可以看出（图 3），青岛中心城区一级商业聚集区共有 7 处，每个行 政区均有 1-2 处商业聚集区，呈多中心分布。东岸市南区老城中心中山路周边、新城中心香 港中路浮山湾区域和市北区台东至人民路 3 处聚集区已形成三足连绵区，成为青岛中心城区 最强极；李沧商业集聚区仍以李村商圈为主；北岸城阳区形成以正阳路城子片区
