引言


世界各地的城市都在使用大數據來提供更有效率和響應更快的服務,通過共享衛星遙感數據、國土GIS資料、氣象數據、城市公園綠地基礎設施使用頻率、生態廊道資源以及觀光旅游數據等,能確定城市景觀不足的解決方案。根據IDC的“2025年數據時代”報告,全球數據領域將達到17ZB。這一龐大數據增長的主要推動力將是全球互聯網用戶數量的增加以及互聯網用戶數量的增長(圖1)。隨著5G時代的來臨,大數據在景觀規劃設計中能發揮的價值更加突出。


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▲圖1 通過云端技術使得大數據與生活更加緊密


景觀大數據的相關研究


大數據(BigData)目前并沒有公認的定義。2010年,ApacheHadoop組織將大數據定義為:“普通的計算機軟件無法在可接受的時間范圍內捕捉、管理、處理的規模龐大的數據集”,可以說明大數據的特殊性。

 

許多景觀研究已結合大數據的海量資訊獲取不同維度的空間信息,例如引入地圖的實時交通數據和興趣點(Point ofInterest,POI)數據(圖2),以及探索利用網絡地圖(Webmap)的時空數據,對多中心城市空間發展進行動態評估與監測的新模式;或利用百度熱力圖,疊加的不同色塊來實時描述城市中重要網絡流量的分布情況(圖3);通過“大眾點評”網,以詞頻分析軟件,將詞頻排序靠前的詞按照出現的頻率進行可視化分析,反應出景區的游客評價;在國外相關研究方面,部分學者使用了Google地圖提取城市的POI,反映城市中不同的旅游活動;或是利用Twitter等社群軟件分析觀光旅游評價資料;有研究利用Flickr,將網站成員的照片地理定位數據進行了分析,該技術更好地可視化優勝美地Half Dome的視線。這些方式幫助改善土地使用/規劃以及人、景觀和建筑環境之間的關系。上述諸多研究案例,說明景觀大數據的多元研究已經是現在進行式了,也表明景觀研究通過大數據可以發展出不同維度的視野。


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圖2 POI應用于社區居民使用的分析


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圖3 百度熱力圖提供不同尺度的即時網絡流量熱點


大數據在景觀設計中的應用


通過大數據及其他工具結合能使城市更安全,更具效能。例如:社區公園具有即時更新的疏散地圖、企業提供學校和家庭解決極端高溫影響的策略、通過更新的環境資訊和分區代碼獲得有關洪水風險的清晰信息、升級的綠色基礎設施,強化的生態系統和具備冗余度的公園設計,這些都確保景觀環境在緊急情況期間和之后繼續提供即時、關鍵的服務。

 

美國紐約公園與2,241名志愿者一起調查和繪制了666,134棵街道樹木,完成了街道樹木普查,并搭建了一個公開的城市街道樹木庫存互動在線地圖,現在可在紐約市公園街樹地圖上搜索,通過大數據的使用,能使城市管理更加有效率。地圖用戶可以跟蹤管理以及提交樹木更新和服務請求。這提供了各種好處,包括減少能源損耗、改善空氣質量,為人們提供更加可持續的環境。

 

另外,公園規劃者在美國安妮塔·斯特勞德公園(AnitaStroud Park)設置了具有太陽能板的USB充電接口,其設有Wi-Fi小型傳感器(圖4),任何口袋里裝有支持Wi-Fi移動設備的人,接近長凳150英尺內,都會被傳感器注冊為公園的訪客,并將數據發送回辦公室。這些大數據對于景觀或城市規劃者非常有利用價值,規劃設計師可以了解空間的使用頻率、時間以及網絡流量分析。這類數據收集街道家具是智慧城市概念從建筑和基礎設施蔓延到綠色空間的象征。當政府、規劃設計師將收集的數據響應市民生活方式時,景觀大數據技術展現了其價值。


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圖4 景觀街道家具獲取大數據的應用


宏觀層面上,城市形態學基于大數據進行探索,將原始數據通過轉換和壓縮,以產生有價值、可視化的清晰信息(圖5-圖6)使公眾容易理解;在微觀層面上,大數據可在移動設備、基礎設施、移動信息或服務產品做出具體應用。根據特定的人口需求(老年人,通勤者,家庭,零售客戶等)做出不同的響應。依此分析可進行更具針對性的景觀規劃設計(圖7)。


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圖5 城市街道網絡和建筑的可視化比較


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圖6 以可視化城市的結構創造的100個城市街道“風玫瑰”


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圖7 通過大數據進行客戶需求分析



與國土空間規劃的銜接與應用


國土空間規劃體系強調國土空間規劃“一張圖”監督信息系統與平臺建設,進一步打造動態監測評估預警和資源環境承載能力監測預警。GIS結合遙感探測技術,可將各類地理景觀信息以可視化、動態化的方式呈現(圖8),通過遙感波段計算與分析,疊合出可供利用的各種土地性質圖,如景觀對于熱島效應的影響、基本農田的分布監控、生態核心區域的植被分析、城市綠地系統與水文的變化等資訊,經過月、季、年的動態數據收集分析,可了解景觀變化趨勢,進一步建構景觀預測模型。未來的這些景觀大數據的動態更新與追蹤,隨著科技的日新月異,應用于各種自然資源管理體系中已成為趨勢。


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圖8 通過Landsat8衛星獲取的遙感數據可提取各類型景觀信息


結語


大數據在景觀專業的領域里,代表的意義不僅僅是一個具有巨大數據的資料庫,結合各專業最新科技與技術,其可能對于未來景觀規劃設計領域提供重大的突破與更高維度的提升。以往無法達到的研究成果也可能在此基礎之上,進一步發展出對于緩解城市生態壓力、氣候變遷影響、防災防洪需要、人居健康追求的新技術方法,值得重視與關注。


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