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一、項目背景

我國城市化由快速擴張期逐步轉(zhuǎn)入穩(wěn)定發(fā)展期。由于以往快速發(fā)展階段問題的積累，交通擁堵、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等城市問題凸顯。“城市病”嚴(yán)重影響著居民生活質(zhì)量，制約了經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展?！秶倚滦统擎?zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）》提出新階段的城市規(guī)劃與管理需要更加注重“以人為本”的城市發(fā)展理念，提升城市的品質(zhì)內(nèi)涵。從人的根本需求出發(fā)，以綜合承載能力為支撐，以體制機制創(chuàng)新為保障，促進(jìn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和社會和諧進(jìn)步。2015年全國城市工作會議更進(jìn)一步提出了轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式、完善城市治理體系、提高城市治理能力的需求。

 上海是全國城鎮(zhèn)化發(fā)展的先行地區(qū)，從增量擴張性發(fā)展已逐步轉(zhuǎn)為存量更新優(yōu)化。控制城市規(guī)模，優(yōu)化城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)，逐步著手進(jìn)行城市更新成為新階段上海城市建設(shè)發(fā)展的新目標(biāo)。這一目標(biāo)需要上海市全面的把握城市內(nèi)部的空間建設(shè)情況及承載的功能的現(xiàn)狀情況，了解各地區(qū)的發(fā)展特色以及可能存在的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

二、項目構(gòu)思及主要內(nèi)容

城市是一個典型的復(fù)雜巨系統(tǒng)，包含了生產(chǎn)、生活方方面面的數(shù)個復(fù)雜的子系統(tǒng)。隨著城市規(guī)模的迅速擴大和城市運行機制的深刻變化，城市的子系統(tǒng)間的關(guān)系將更為復(fù)雜。為了滿足對城市整體進(jìn)行梳理，應(yīng)用新方法提升對城市理解的需要，項目提出了體征診斷這一分析模式。采用多源大數(shù)據(jù)綜合評價的方式，利用多維指標(biāo)體系，依靠專業(yè)知識和數(shù)據(jù)驅(qū)動定量評價等方法，多角度定量評價城市實時運行狀態(tài)。（見圖1）

相較于傳統(tǒng)的城市規(guī)劃模式，“城市體征診斷”立足于對城市日常狀態(tài)的綜合診斷，從而評估城市發(fā)展的重點問題，總結(jié)重要發(fā)展趨勢，發(fā)現(xiàn)城市規(guī)律，輔助城市政府的日常管理，支撐核心的決策工作。體征診斷本身暗含的高時效性，多角度評估的要求也使得城市體征診斷更為復(fù)雜全面。

項目總體分為兩個階段，第一階段，通過原始數(shù)據(jù)的清洗及基礎(chǔ)指標(biāo)的設(shè)計形成上海城市體征診斷指數(shù)體系，基于指數(shù)對上海市各街道進(jìn)行初步評價；第二階段，針對上海市重點關(guān)注的貼合民生的就業(yè)空間與居住空間，展開職住空間的專題研究。（見圖2）

三、技術(shù)創(chuàng)新

（1）結(jié)合體征診斷需求，通過多數(shù)據(jù)源進(jìn)行指標(biāo)設(shè)計及清洗計算

城市體征診斷指數(shù)體系分為規(guī)劃國土基礎(chǔ)指標(biāo)、人口普查基礎(chǔ)指標(biāo)、經(jīng)濟普查基礎(chǔ)指標(biāo)、手機信令基礎(chǔ)指標(biāo)、出租車GPS基礎(chǔ)指標(biāo)、軌道刷卡基礎(chǔ)指標(biāo)、房屋價格基礎(chǔ)指標(biāo)7類。結(jié)合上海市房屋土地資源信息中心的數(shù)據(jù)優(yōu)勢構(gòu)建了城市用地、城市建設(shè)、城市人口、城市產(chǎn)業(yè)以及城市出行的多維描述。基于這一多維的指數(shù)評價體系能夠初步對上海市的城市發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析。（見圖4）

一產(chǎn)企業(yè)主要集中在城市的最外圍地區(qū)及崇明島地區(qū)。從空間分布情況來看上海市的東南部及西南部一產(chǎn)企業(yè)較為集中，成片狀分布。二產(chǎn)機構(gòu)則在更為靠近中心城區(qū)的外圍呈現(xiàn)環(huán)狀分布。另外，在浦西的北側(cè)有大片成規(guī)模的工業(yè)用地。大量土地由一產(chǎn)的作業(yè)用地轉(zhuǎn)為二產(chǎn)的制造業(yè)工廠等。三產(chǎn)企業(yè)目前分布較為集中，主要集中在中心城區(qū)，也體現(xiàn)出上海市目前整體空間上的服務(wù)并未完全形成多中心發(fā)展的模式。服務(wù)業(yè)企業(yè)沿江集聚，沿中心城區(qū)擴張的趨勢明顯。(見圖3)

（2）以職住為專題切入展開全域小尺度的評價研究

該專題研究在單項評價的基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行梳理篩選形成分析指標(biāo)體系。采用機器學(xué)習(xí)方法，根據(jù)多維分析指標(biāo)體系對各空間單元進(jìn)行居住空間聚類和就業(yè)空間聚類，識別各空間單元的多維標(biāo)簽特征。如，通過分類算法對上海市各街道的人群活動進(jìn)行分類，能夠識別出明顯屬于工作地的街道、就業(yè)與工作混合街道等不同類型特征的街道。（見圖4）

（3）通過識別街道特征及指標(biāo)間的變動關(guān)聯(lián)形成決策變化模擬

利用監(jiān)督回歸算法定量表征多因素聚類下的聚類決策過程（見圖4），反向識別導(dǎo)致街道標(biāo)簽差異化的關(guān)鍵指標(biāo)因素，建立決策模擬變化模型。通過決策模擬模型提供城市相應(yīng)要素變化后的結(jié)果模擬。(見圖5)