相 信 多 数 的 城 市 规 划 学 者 对 于 城 市 意 象 和 凯 文 林 奇 (Kevin Lynch) 不 会 陌 生, 作 为 系 主 任 的 他 于 上 世 纪 60 年 代 在 MIT 设 计 利 用 心 灵 地 图 的 方 式 来 研 究 人 对 于 城 市 空 间 的 感 知

城 市 意 象? 大 数 据 来 告 诉 你 2015 07 27 刘 浏 MIT 李 德 义 地 产 创 业 实 验 室 编 者 按 编 者 按 : 通 过 城 市 规 划 管 理 和 地 产 开 发 来 提 升 建 成 环 境 质 量 改 善 居 民 生 活, 首 先 需 要 了 解 城 市 发 展 的 现 状, 尤 其 是 从 一 个 城 市 居 民 的 视 角 所 感 知 到 的 物 质 环 境 基 础 设 施 和 公 共 服 务 的 水 平 传 统 的 城 市 规 划 和 房 地 产 市 场 分 析 多 采 用 抽 样 问 卷 访 谈 实 地 调 研 等 方 式 获 取 此 类 信 息 在 数 字 化 和 网 络 时 代, 从 个 体 移 动 终 端 产 生 的 大 量 信 息, 可 以 通 过 网 络 共 享 平 台 汇 聚 起 来, 为 城 市 研 究 提 供 新 的 信 息 来 源 和 分 析 手 段 这 也 是 方 兴 未 艾 的 大 数 据 在 城 市 发 展 领 域 的 一 个 应 用 本 文 介 绍 的 C IMAGE, 就 是 基 于 大 数 据 思 维 和 方 法, 通 过 获 取 和 分 析 来 自 网 络 共 享 平 台 的 城 市 景 观 照 片, 以 呈 现 公 众 对 于 城 市 环 境 和 设 施 的 感 知, 促 进 城 市 规 划 和 建 设 项 目 更 多 地 关 注 居 民 的 生 活 质 量 作 者 : 刘 浏, 毕 业 于 MIT 城 市 规 划 系, 现 就 职 于 中 国 城 市 规 划 设 计 研 究 院 上 海 分 院 本 文 原 发 表 于 澎 湃 微 信 公 众 号 ( 编 辑 : 李 德 义 实 验 室 ) 为 什 么 要 做 这 个 研 究? 1

相 信 多 数 的 城 市 规 划 学 者 对 于 城 市 意 象 和 凯 文 林 奇 (Kevin Lynch) 不 会 陌 生, 作 为 系 主 任 的 他 于 上 世 纪 60 年 代 在 MIT 设 计 利 用 心 灵 地 图 的 方 式 来 研 究 人 对 于 城 市 空 间 的 感 知 通 过 波 士 顿 泽 西 市 洛 杉 矶 三 个 城 市 极 少 数 量 的 样 本, 归 纳 出 了 五 种 具 有 空 间 代 表 性 的 样 本 节 点 (node) 路 径 (path) 地 区 (district) 边 界 (edge) 地 标 (landmark)( 见 下 图, 城 市 意 象 ) 随 着 这 五 要 素 的 诞 生, 这 几 乎 成 了 当 时 和 之 后 城 市 设 计 中 最 为 经 典 的 理 论 源 头 连 林 奇 本 人 在 80 年 代 的 回 顾 城 市 意 象 的 文 章 中 也 承 认 的 是, 当 初 通 过 为 数 不 多 的 样 本 所 提 炼 出 的 城 市 意 象 居 然 在 很 多 地 方 都 被 验 证 了 其 合 理 性, 是 一 个 奇 迹 不 过 有 一 点 可 能 被 多 数 人 所 忽 略, 他 在 回 顾 中 表 达 的 更 多 的 是 人 们 对 于 他 的 研 究 的 误 解 和 失 望 : 他 本 希 望 的 是 通 过 自 己 的 城 市 意 象 的 研 究, 促 进 更 多 的 城 市 学 者 规 划 师 来 关 注 城 市 物 质 空 间 与 人 的 感 知 之 间 的 关 系, 但 恰 恰 相 反 的 事, 他 所 做 的 工 作 并 未 达 成 他 的 初 衷, 在 那 之 后, 并 没 有 多 少 人 去 钻 研 这 两 者 关 系, 人 们 反 而 直 接 利 用 他 的 五 个 要 素 来 进 行 设 计, 再 也 不 关 注 人 的 感 知 了 相 信 在 很 多 后 人 的 眼 里, 这 五 个 要 素 成 了 城 市 设 计 的 工 具 法 宝 捷 径, 而 不 是 什 么 研 究 因 此, 重 新 回 到 研 究 城 市 空 间 与 个 体 的 感 知 的 方 法 论 上 来, 也 就 有 了 更 多 学 术 意 义, 这 也 正 是 本 研 究 的 根 本 出 发 点 大 数 据 这 个 概 念 在 过 去 的 一 年 里 被 翻 来 覆 去 地 炒, 作 为 信 息 时 代 的 旗 帜 性 关 键 词, 尽 管 很 多 城 市 研 究 者 对 它 寄 予 厚 望, 但 它 在 城 市 规 划 领 域 真 正 的 作 用 性 质 地 位 其 实 都 没 有 得 到 明 确 的 解 答, 一 切 尚 停 留 在 摸 索 的 状 态 就 这 一 话 题, 我 会 在 文 末 略 微 提 一 些 我 个 人 的 看 法, 有 兴 趣 可 以 看 一 下 而 关 于 大 数 据 的 定 义 特 点, 有 很 多 很 详 尽 的 书 籍, 比 如 4V 之 类, 这 里 就 不 赘 述 了 我 想 说 的 是, 既 然 这 玩 意 儿 有 那 么 多 的 新 颖 的 地 方, 那 么 是 否 可 以 运 用 于 城 市 空 间 与 个 体 认 知 这 一 关 系 的 研 2

究 中 来 呢? 我 的 答 案 是 : 利 用 城 市 照 片 共 享 平 台 这 个 idea 的 诞 生 其 实 是 受 到 了 DUSP-CRE 的 Albert Saiz 教 授 在 他 HBS 的 毕 业 论 文 中, 运 用 城 市 照 片 点 密 集 度 分 析 城 市 经 济 发 展 状 况 的 启 发 ( 当 然 后 来 我 也 做 了 他 的 RA 帮 他 下 载 了 很 多 世 界 全 域 的 照 片 ) 我 给 自 己 的 这 个 研 究 起 了 个 名 字 "C-IMAGE","C" 指 的 是 city,computation,cognition 等 多 重 含 义, 跟 i-mac 这 种 造 字 的 方 式 类 似 怎 么 做 C-IMAGE? 首 先, 在 选 择 数 据 源 方 面, 我 选 择 了 全 球 最 大 的 两 个 在 线 照 片 供 应 商 Panoramio 和 Flickr 前 者 是 谷 歌 地 球 的 供 应 商, 其 出 现 最 多 的 地 方 是 Google Earth( 话 说 最 近 他 家 pro 免 费 真 要 点 个 赞 ), 后 者 则 是 雅 虎 的 招 牌 照 片 交 流 平 台 本 文 运 用 的 所 有 照 片 数 据 都 是 广 大 人 民 群 众 自 己 拍 照 之 后 上 传 网 站 所 公 开 的, 无 论 是 一 个 池 塘, 一 幢 高 n 楼, 一 个 街 边 小 店, 还 是 一 场 比 赛, 这 些 点 点 滴 滴 既 是 个 人 对 于 城 市 空 间 的 私 家 记 忆, 更 是 城 市 中 市 民 们 集 体 对 于 这 个 城 市 留 下 的 印 象 这 也 是 为 什 么 这 些 照 片 可 以 作 为 城 市 意 象 研 究 的 基 础 其 次, 通 过 网 站 接 口 我 以 城 市 行 政 边 界 为 单 位 开 始 了 照 片 数 据 的 下 载, 截 止 当 时 成 文 一 共 下 载 了 26 个 不 同 城 市 的 数 据 ( 主 要 都 是 pano 的 数 据, 它 的 照 片 更 偏 风 景, 适 合 研 究 城 市 意 象 ), 主 要 的 数 据 包 括 了 照 片 的 地 理 坐 标 信 息 上 传 时 间 标 题 等 等 不 同 城 市 的 照 片 数 量 因 城 市 规 模 能 级 存 在 一 定 差 距, 少 则 如 波 士 顿 的 26,000 余 张, 多 则 如 伦 敦 的 210,000 张 3

接 下 来, 我 将 这 个 研 究 划 分 为 了 两 个 阶 段, 第 一 个 阶 段 是 与 传 统 的 城 市 意 象 手 段 进 行 比 较, 因 此 我 同 样 选 取 了 波 士 顿 中 心 区 来 看 城 市 的 意 象 ; 第 二 个 阶 段 则 是 进 行 数 据 的 二 次 挖 掘, 进 一 步 依 据 照 片 图 像 内 容 进 行 分 类 分 析 城 市 意 象 C-IMAGE vs City Image? 下 面 就 是 两 者 的 直 接 对 比, 左 图 是 Panoramoio( 红 点 ) 和 Flickr( 蓝 点 ) 的 叠 加 图, 而 右 图 则 是 将 林 奇 的 城 市 意 象 叠 加 在 波 士 顿 地 图 的 结 果 ( 和 地 面 路 网 吻 合 度 极 高, 足 见 其 当 时 绘 图 的 严 谨 精 致 ) 通 过 这 样 的 对 比 不 难 发 现, 林 奇 的 5 个 要 素 中 节 点 路 径 边 界 均 属 于 辨 识 度 较 高 的 元 素, 地 标 也 比 较 容 易 辨 认 但 需 要 观 察 照 片 内 容 方 能 识 别, 而 只 有 地 区 这 一 元 素 的 可 识 别 度 非 常 低 这 也 可 以 理 解, 一 方 面, 在 方 法 上 两 者 是 完 全 不 同 的, 另 一 方 面, 地 区 这 一 概 念 在 五 个 要 素 中 属 于 边 界 最 为 模 糊 的 东 西, 并 不 是 所 有 城 市 都 可 以 找 到 地 区, 更 不 是 所 有 的 地 方 都 可 以 归 属 到 某 一 地 区, 因 此 如 若 寄 希 4

望 采 用 大 数 据 归 纳 出 地 区, 需 要 极 度 精 准 的 参 数 赋 值 进 行 空 间 聚 类 才 有 可 能 发 现 1) 找 到 节 点 (node) 的 对 应,Copley Square 2) 找 到 路 径 (path) 的 对 应, Tremont Street 和 Washington Street 3) 找 到 边 界 (edge) 的 对 应,Charles River 这 些 丰 富 的 空 间 样 式 对 应 一 方 面 既 印 证 了 城 市 意 象 的 存 在 性, 也 体 现 出 用 照 片 来 观 察 城 市 的 独 特 性 有 趣 的 是, 在 对 比 林 奇 当 年 勾 勒 的 波 士 顿 问 题 地 图 以 及 如 今 的 照 片 意 向 之 后, 我 们 还 能 通 过 这 一 方 法 来 寻 找 城 市 演 变 更 新 中 的 不 同 之 处 5

篇 幅 有 限, 仅 举 一 例, 比 如 纽 伯 瑞 街 (Newburry Street): 这 条 街 道 在 林 奇 的 城 市 结 构 中 并 未 显 露 直 到 上 世 纪 70 年 代, 由 于 一 些 先 锋 唱 片 业 的 自 发 集 聚, 才 开 始 在 这 条 街 道 的 两 边 产 生 了 一 系 列 与 唱 片 相 关 的 商 店 再 后 来, 慢 慢 逐 步 演 变 成 波 士 顿 非 常 重 要 的 一 条 商 业 步 行 街 而 这 条 街 道 的 产 生 则 在 我 们 的 城 市 意 向 照 片 中 得 到 了 体 现 6

C-IMAGE 深 度 挖 掘 从 更 本 质 的 角 度 讲, 利 用 照 片 对 于 城 市 意 向 的 研 究 绝 不 仅 仅 只 是 局 限 于 在 某 一 城 市 中 照 片 点 集 的 空 间 聚 类, 而 更 重 要 的 是 在 于 照 片 拍 摄 的 内 容 我 们 将 下 载 的 照 片 进 行 了 进 一 步 的 处 理, 利 用 Scene Understanding 将 数 据 库 中 的 图 像 信 息 进 行 了 处 理 简 而 言 之 就 是 让 电 脑 为 我 们 把 所 有 下 载 下 来 的 城 市 照 片 按 照 拍 摄 内 容 全 部 归 纳 整 理 分 类 出 来 在 计 算 机 可 识 别 的 102 类 场 景 信 息 的 基 础 上, 我 们 总 结 了 7 种 基 本 的 城 市 视 觉 感 知 要 素 ( 以 伦 敦 为 例 ): 1) 绿 色 视 觉 意 象 2) 水 视 觉 意 象 7

3) 交 通 视 觉 意 象 4) 高 楼 视 觉 意 象 8

5) 古 建 视 觉 意 象 6) 社 交 活 动 视 觉 意 象 9

7) 运动视觉意象 而当我们把这7种视觉意象合并在同一个城市之后 something amazing just happens! 10

当 我 们 把 这 些 城 市 的 C-IMAGE 都 揭 示 出 来 之 后, 不 同 地 域 的 城 市 之 间 呈 现 出 一 些 各 自 的 特 点 由 于 绿 色 视 觉 意 象 ( 绿 色 ) 和 高 楼 视 觉 意 象 ( 黄 色 ), 这 里 姑 且 以 这 两 种 颜 色 作 为 区 分 城 市 类 型 的 主 要 标 准 : A 类, 绿 色 视 觉 意 象 ( 绿 色 ) 占 据 主 导 的 城 市, 比 如 热 带 的 新 加 坡, 或 者 东 欧 的 一 些 城 市 如 布 拉 格 等 这 些 城 市 或 多 掩 映 在 绿 树 环 绕 中, 生 态 景 观 宜 人 B 类, 绿 色 视 觉 意 象 ( 绿 色 ) 与 高 楼 视 觉 意 象 ( 黄 色 ) 分 离 的 城 市, 以 北 美 城 市 居 多, 比 如 多 伦 多 三 番 等 这 些 城 市 通 常 有 单 核 CBD, 以 及 郊 区 大 绿 地 为 主, 也 体 现 了 北 美 人 基 于 小 汽 车 交 通 出 行 习 惯 11

C 类, 绿 色 视 觉 意 象 ( 绿 色 ) 与 高 楼 视 觉 意 象 ( 黄 色 ) 相 互 交 融 的 城 市, 常 见 于 欧 洲 大 城 市, 比 如 巴 黎 柏 林, 包 括 之 前 提 到 的 伦 敦 等 这 些 城 市 在 葆 有 高 度 城 市 功 能 运 行 活 力 的 基 础 上, 也 强 调 了 将 绿 色 环 境 引 入 城 市 生 活 空 间 的 要 求 看 起 来 他 们 上 世 纪 90 年 代 所 提 倡 的 15 分 钟 步 行 见 绿 的 政 策 确 实 得 到 了 切 实 的 落 实 D 类, 高 楼 视 觉 意 象 ( 黄 色 ) 主 导 的 城 市, 比 如 纽 约 ( 中 下 城 ) 香 港 或 许 这 些 以 经 济 效 率 运 行 为 主 的 城 市 自 然 不 需 要 太 多 的 绿 色 其 实 即 使 闭 眼 想 想 这 类 地 方 无 论 是 在 美 剧 或 者 港 片 中, 这 些 钢 筋 混 凝 土 丛 林 中 本 就 没 有 什 么 绿 色 生 态 可 言 吧 在 分 类 的 过 程 中, 我 们 还 发 现 了 这 样 有 意 思 的 两 个 城 市 东 京 和 上 海 在 同 样 承 受 着 大 量 人 口 压 力 用 地 紧 张 的 两 个 城 市 中, 尽 管 从 城 市 建 设 用 地 指 标 上 看, 上 海 并 不 比 东 京 的 绿 地 率 少 多 少, 但 是 12

在 我 们 的 C-IMAGE 的 对 照 下, 东 京 实 在 是 比 上 海 绿 得 太 多 太 多 了 我 们 的 城 市 绿 化 城 市 公 园 到 哪 里 去 了? 这 种 视 觉 差 别 是 怎 么 回 事 儿 呢? 其 实 要 回 答 这 个 问 题, 未 必 很 复 杂 因 为 这 两 张 图 本 身 就 不 等 于 城 市 用 地, 而 只 是 被 市 民 感 知 并 且 记 录 下 来 的 关 于 城 市 的 印 象 瞧 瞧 左 边 的 东 京, 各 种 开 放 绿 地 ( 且 不 论 是 景 点 还 是 公 园 ) 在 城 市 中 心 遍 地 开 花, 且 有 连 绵 趋 势 ; 而 再 瞧 瞧 右 边 的 这 位, 大 片 成 规 模 的 绿 地 都 在 郊 外, 可 达 性 差, 而 市 中 心 的 零 星 补 丁 不 成 体 系 完 败 于 黄 色 的 高 楼 视 觉 意 象 如 果 放 大 一 点 观 察, 我 们 甚 至 可 以 观 察 到 在 很 多 东 京 的 公 园 绿 地 中 夹 杂 着 紫 色 或 者 粉 色 的 斑 点, 这 些 斑 点 正 是 人 群 活 动 的 照 片 而 在 我 们 的 绿 地 中, 有 时 候 甚 至 只 能 看 见 一 片 黄 色 ( 高 楼 视 觉 意 象 ), 比 如 陆 家 嘴 公 园, 这 样 一 个 被 掩 埋 的 公 园, 试 问 又 怎 么 会 给 人 留 下 绿 色 的 视 觉 意 象 或 者 活 动 的 动 力 呢? 再 回 到 规 划 层 面, 上 海 的 绿 地 建 设 成 这 样, 其 实 是 严 格 按 照 其 绿 地 发 展 规 划 建 设 的, 但 正 是 由 于 依 赖 用 地 指 标 数 字, 而 忽 略 了 人 的 主 观 感 受, 才 会 留 下 这 样 很 多 的 不 可 感 知 的 绿 色 空 间 ; 反 观 我 们 的 邻 国, 这 里 没 有 什 么 崇 洋 媚 外 的 想 法, 但 是 东 京 确 实 在 其 规 划 中 更 多 地 强 调 了 绿 地 空 间 如 何 组 织 利 用, 在 周 末 举 办 各 类 活 动, 设 计 者 也 更 多 地 强 调 了 其 使 用 功 能 的 考 虑 才 会 营 造 出 这 样 一 种 异 乎 寻 常 的 绿 色 城 市 的 假 象 他 们 的 绿 地 可 能 不 多, 但 是 利 用 得 好, 利 用 的 充 分, 自 然 会 给 这 个 城 市, 这 里 的 人 们 留 下 绿 色 的 印 记 关 于 这 些 城 市 颜 色 意 象 的 图 片, 其 实 还 有 很 多 的 故 事, 这 里 篇 幅 有 限, 不 在 赘 述 后 记 : 大 数 据 之 我 见 我 大 约 是 在 2013 年 初 接 触 的 这 个 领 域 对 于 当 时 的 我 来 说, 大 数 据 刚 刚 在 各 行 各 业 展 露 头 角, 但 是 在 城 市 规 划 领 域 的 研 究 并 不 多 见 很 多 人 认 为 这 玩 意 儿 开 启 了 一 个 新 的 时 代, 也 有 很 多 传 统 的 规 划 人 对 此 产 生 了 很 大 的 抵 触 情 绪 记 得 11 月 我 在 费 城 宣 讲 的 时 候, 一 个 伯 克 利 的 阿 姨 教 授 跟 我 很 义 正 言 13

辞 的 说 大 数 据 不 能 颠 覆 传 统 设 计 行 业 不 能 太 相 信 这 些 数 据, 他 们 有 很 大 的 欺 骗 性 之 类 的 云 云 在 这 里, 我 不 打 算 反 驳 她 的 论 调, 也 不 是 想 为 大 数 据 这 个 香 饽 饽 做 什 么 辩 护, 而 恰 恰 相 反, 在 如 今 发 展 的 很 火 热 的 利 用 大 数 据 来 做 城 市 研 究 的 今 天, 优 势 自 然 不 必 多 说, 我 却 打 算 泼 一 点 冷 水 :1) 数 据 采 集 的 口 子 有 可 能 被 进 一 步 收 紧, 尤 其 是 国 内, 而 数 据 的 定 价 权 则 垄 断 于 如 BAT 的 大 公 司 ;2) 大 数 据 是 面 向 过 去 的 研 究, 而 规 划 是 面 向 未 来 的 手 段 用 过 去 去 计 算 将 来 并 不 严 谨, 这 也 解 释 了 国 外 学 府 现 在 热 火 朝 天 地 开 展 大 模 型 运 动 的 浪 潮, 原 因 在 于 学 者 寄 希 望 于 统 计 学 的 方 法 来 运 用 大 数 据 于 城 市 规 划 中 ; 3) 各 种 基 于 大 数 据 平 台 的 城 市 管 理 工 具 意 味 着 城 市 发 展 的 理 性 客 观, 也 同 时 将 吸 收 更 多 地 公 众 意 见, 这 种 放 权 于 民 的 手 段, 或 许 时 机 未 到 和 别 人 不 一 样 的 时, 我 的 一 系 列 研 究 几 乎 完 全 依 托 于 个 人 的 兴 趣 从 开 始 写 代 码, 经 历 了 从 蹒 跚 学 步 到 后 来 自 己 研 究 各 种 软 件 程 序 语 言, 再 到 后 来 根 据 自 己 的 需 求 定 制 各 种 功 能 的 转 变, 一 步 一 个 脚 印, 尽 管 旅 途 坎 坷, 但 确 实 感 觉 自 己 还 是 乐 在 其 中, 懵 懵 懂 懂 中, 似 乎 也 建 立 起 了 自 己 的 一 套 研 究 方 法 与 技 术 这 次 也 是 因 为 赶 时 髦 试 试 现 在 流 行 的 自 媒 体 方 式 来 开 言 路 建 连 接, 如 有 谬 误, 多 谢 各 路 高 人 指 点 最 后 也 非 常 感 谢 在 视 觉 处 理 方 面 的 高 手 周 BL 同 学 的 开 心 合 作! 想 想 当 初 扛 着 各 种 硬 件 组 装 服 务 器 的 日 子 还 历 历 在 目, 至 少 在 我 看 来 是 一 段 非 常 宝 贵 的 记 忆 ( 文 章 为 作 者 独 立 观 点, 不 代 表 李 德 义 实 验 室 立 场 图 文 资 料 若 有 错 误, 本 实 验 室 概 不 负 责 ) 14

微 信 扫 一 扫 关 注 该 公 众 号 15