多源数据与深度学习支持下的人本城市设计：以上海苏州河两岸城市绿道规划研究为例

随着城市化进程步入后半程,高品质人居环境的营造日益受到关注,城市绿道也在此背景下作为空间品质提升的有效途径受到重视。但当前绿道规划更多从自上而下的宏观视角出发,在分析框架中未有效纳入人本尺度的各类空间与行为要素。针对这一情况,整合经典设计理论、多源城市数据与深度学习算法,以苏州河两岸片区为案例探索新数据环境下的精准分析框架,为高密度建成环境下绿道“在哪做”和“怎么做”提供科学化的分析路径。通过街景数据、位置服务数据、兴趣点数据、结构化网页数据、精细化建成环境数据等多源数据的整合,实现了高品质建成环境五要素理论(5D)中划定的密度、多样性、设计、目的地可达性与交通设施距离这5个人本尺度关键要素的系统性测度,结合现有街道的可建设性,进一步基于层次分析法开展选线潜力评估,并绘制各路段特征画像,为绿道选线和断面设计提供精准支持。这一新分析框架是将人本尺度的诸多要素与城市尺度分析相结合的有益尝试,也是对绿道规划设计在分析技术上的有效拓展。经典理论与新数据新技术的深度整合,可为人本导向的城市设计实践提供有力支持。     

基于居民活动的多尺度城市健康数据融合分析

多尺度的城市健康囊括了身体生理、精 神与社会等多方面的健康状态，涉及规划、医 学、卫生、建筑、心理等多学科领域。其中，居民 活动与人口健康状况、生活行为方式、环境健 康风险暴露等多种城市健康因素息息相关。基 于居民活动的城市健康研究从以人为本的角度 提供了重要的理论指导与科学依据，并呈现出多 尺度、多源数据融合的特点。随着全球的城市智 慧化建设，多尺度健康数据资源的丰富为基于多 学科的健康研究与城市规划治理提供了新的研 究方法与应用场景。本文从居民活动的视角出 发，梳理了地点、社区与城市三个尺度下已有的 城市健康数据融合计算研究，并对数据资源、 监测技术、研究方法与应用场景进行了整理。面 对当前城市健康研究中普遍存在的忽视人本尺 度、缺乏数据融合等问题，本文进一步探讨了数 据驱动城市健康的途径。通过结合多种数字化 技术、融通多尺度分析方法、推广多主体实施参与，促进多源、多尺度数据在城市健康研究中的融合计算分析，以期指导未来的城市健康研究与 人居环境建设。     

多源数据支持下的宜昌市城市慢行 廊道选线及设计研究

高速城市化进程加速了城市居民的生活节奏，同时 也引发了城市交通拥堵、居民出行品质下降等问题。当前，城 市建成环境是推动高质量发展、创建高品质生活的重要载体， 而慢行廊道的建设是城市空间品质提升的重要途径。但城市慢 行廊道的规划建设多是以自上而下的方式，缺少从人本尺度出 发的精细化空间识别与选线效能评估。基于此，以宜昌市旧城 区慢行廊道建设项目为例，结合市民出行特点与需求、城市物 理空间环境等因素，充分考虑其通行性、景观性、舒适性、经 济性，基于“5D理论”运用城市街景数据、POI数据、交通 数据和热力图数据等对城市建成环境品质进行系统性测度，实 现宜昌城市慢行廊道选线适宜性评估。并根据研究结论，从城 市慢行系统交通组织、空间构成及基础服务设施维度提出相应 设计策略。旨在将宜昌打造为通达舒适的标杆慢行廊道，为城 市慢行系统的建设实践提供新的解决方案。     

基于空间轨迹熵的公共空间活力表征方法研究

人及其活动是城市公共空间活力的核心,聚焦人及其活动的公共空间活力测度一直是人本尺度城市研究的难点.针对公共空间活力表征问题,提出了基于人群轨迹聚类的空间活力表征新方法.该方法采用基于视频的多目标跟踪技术提取人群运动轨迹,并对轨迹聚类分组处理;根据轨迹类别的多样性和结构的差异性,提出了新的"空间轨迹熵"来反映公共空间人群...     

基于多源数据与具身循证技术的建成环境审计——以上海临港新城滴水湖站点广场为例

近年来多源数据与具身循证技术的涌现,使得基于大、小数据相结合的精准建成环境审计正逐渐成为可能。以上海临港新城滴水湖站点广场为例,针对基础设施、公共空间品质、场所活力、城市可意向性等方面的问题与需求,创新性地建构了以人为本的系统性技术框架,从访客画像、行为活动及空间感知3个方面开展研究区域的建成环境审计:基于位置服务(LBS)、公交刷卡、兴趣点(POI)及美团数据,开展访客特征与功能需求研判;基于无人机航拍影像和空间句法分析,了解人群如何使用场所空间;基于眼动追踪技术与可穿戴传感器,对人体生理信息进行动态监控,最终从功能要素、空间形态要素、人本尺度景观要素3个方面提出新城更新的设计介入策略。这一技术框架有望为建成环境品质的精准提升与设计导控提供支持。     

建成环境对公共健康影响的尺度与方法研究

近年来,建成环境对居民健康的影响成为跨学科研究的重点。在不同的空间尺度上,建成环境对健康影响的机制与研究方法均有所差异。通过对国际上相关理论和实证的文献研究,总结建成环境对公共健康影响的研究基础;分析其研究尺度,包括宏观(全球/国家/区域)、中观(城市/县)和微观(街道/社区)3个层次,明确不同尺度建成环境对健康影响的要素;并围绕指标测度和研究方法进行评述。最后,提出健康导向下不同尺度的建成环境构建策略,以期为我国健康城市的建设提供借鉴和参考。     

基于多源大数据的城市街道可步行性空间特征及优化策略研究——以南京市中心城区为例

街道作为城市重要的公共空间,承载着市民日常通勤、生活、游憩和交往等重要的功能。然而,随着城市的急剧扩张,城市中的街道空间也遇到了品质下降、步行适宜性降低、安全性不足和活力低下等诸多困境。因此,如何从人本的视角提升城市街道可步行性,引导城市的健康可持续发展成为相关研究领域关心的重要论题。然而,以往的诸多关于城市街道的研究都侧重于将街道作为交通功能属性的城市空间,去研究和探索街道如何提高城市街坊可达性以及城市人流移动便捷性等。城市街道作为供市民进行公共活动的功能,以及其人本尺度下的街道空间品质被大多数研究所忽视。因此,本文首先对前人研究及相关测度方法进行反思与分析,进而选取城市街道可步行性作为本研究的对象,选择南京市中心城区内的街道作为研究案例;利用城市空间三维形态数据、城市业态POI大数据和百度街景照片大数据,建立城市街道可步行性定量研究的基础数据库;并基于所建构的多源大数据库,综合城市街道可步行性测度指标体系,对南京市中心城区的街道可步行性中的通畅性、便利性、舒适性和安全性进行定量的分析测度。研究结果表明,南京中心城区街道可步行性在通畅性、便利性、舒适性和安全性四个基本领域呈现出扇形圈层放射、中心多核连绵、外围点状分散等特征结构,并根据街道可步行性的影响机制进一步提出优化策略。     

街道空间研究进展与量化测度方法综述

街道是城市公共空间的主要构成要素,是人们感知城市形态的重要场所,更是城市规划管控中的重要抓手。文章基于街道空间研究从宏观城市视角到微观人本视角、定性描述到定量测度的转变,从四个发展阶段系统梳理了街道空间研究进展与量化测度方法,指出新兴数据与量化方法可以实现以街道为研究粒度、以城市与区域为研究尺度的高精度、自动化街道空间研究,有助于精确评估街道空间形态及其演化,助力系统化、科学化的街道空间整体管控。     

精准城市形态对街道温度的影响测度与设计应对

随着城镇化进程步入“下半程”,基于绿色可持续理论的气候适应性城市设计日益受到重视,城市形态作为城市设计的核心议题也同步受到关注。但既有研究缺少精准的城市形态数据,同时忽略了人本尺度城市形态特征的效应。在此背景下,以北京市中心区作为研究范围,开展兼具大规模和高精度的研判。一方面利用Landsat 8遥感影像数据基于辐射传输方程法计算街道地表温度;另一方面整合街景、建筑形态、兴趣点等多源数据,从自上而下视角的高精度城市形态以及自下而上视角的人本尺度街道空间两方面出发开展研究,精准测度城市形态与温度的耦合关系。统计分析显示,在自上而下的形态视角方面,街道的空间位置、周边建筑密度、容积率、功能多样性、蓝绿空间的距离等因素,均对街道温度有显著性影响;在自下而上的人本尺度方面,街道绿视率、建筑界面占比越高,遮阴效果越好。相关认知不仅助力于街道设计中的温度效能提升,还能根据街道属性制定差异化的街道设计策略,为气候适应性城市设计的深化提供城市形态视角的支持。     

人本尺度的街道空间品质测度——结合街景数据和新分析技术的大规模、高精度评价框架

本研究针对城市微更新的实际需求,结合街景数据和新分析技术提出了面向人本尺度的街道空间品质测度操作框架。研究以上海杨浦区和虹口区为案例,基于街景图像数据,运用机器学习算法对街道空间要素进行提取,进而使用神经网络算法训练评价模型,构建大规模且精细度高的街道场所品质测度。与此同时,通过叠加sDNA的空间网络可达性分析结果,建立以"品质评价"与"可达性分析"为维度的评价矩阵,找出分析区域中"具有更新潜力的街道",为城市微更新提供精细化技术支持。     

离散数据的连续函数拟合问题

基于回归分析方法,借助于计算机,探讨了社会经济管理和工程技术系统中的离散数据的连续函数拟合问题,并且提出了对实测数据建立单变量多种多项式函数的系统设计思路和程序。     

A Natural‐Language‐Based Approach to Intelligent Data Retrieval and Representation for Cloud BIM

As the information from diverse disciplines continues to integrate during the whole life cycle of an Architecture, Engineering, and Construction (AEC) project, the BIM (Building Information Model/Modeling) becomes increasingly large. This condition will cause users difficulty in acquiring the information they truly desire on a mobile device with limited space for interaction. The situation will be even worse for personnel without extensive knowledge of Industry Foundation Classes (IFC) or for nonexperts of the BIM software. To improve the value of the big data of BIM, an approach to intelligent data retrieval and representation for cloud BIM applications based on natural language processing was proposed. First, strategies for data storage and query acceleration based on the popular cloud‐based database were explored to handle the large amount of BIM data. Then, the concepts “keyword” and “constraint” were proposed to capture the key objects and their specifications in a natural‐language‐based sentence that expresses the requirements of the user. Keywords and constraints can be mapped to IFC entities or properties through the International Framework for Dictionaries (IFD). The relationship between the user's requirement and the IFC‐based data model was established by path finding in a graph generated from the IFC schema, enabling data retrieval and analysis. Finally, the analyzed and summarized results of BIM data were represented based on the structure of the retrieved data. A prototype application was developed to validate the proposed approach on the data collected during the construction of the terminal of Kunming Airport, the largest single building in China. The case study illustrated the following: (1) relationships between the user requirements and the data users concerned are established, (2) user‐concerned data can be automatically retrieved and aggregated based on the cloud for BIM, and (3) the data are represented in a proper form for a visual view and a comprehensive report. With this approach, users can significantly benefit from requesting for information and the value of BIM will be enhanced.     

基于规则和模板的CAD到GIS数据转换

GIS数据在地理信息应用中扮演着越来越重要的角色,而现有的测绘成果大多以CAD数据为主。本文提出了一种基于规则和模板的CAD到GIS数据转换的解决方案,结合实际要求,通过二次开发编制程序,实现了GIS数据的自动、无损转换,并具有一定的兼容性。通过替换规则和模板,在不改动原有程序的基础上,程序可以完成不同结构数据的转换过...     

A Systematic Approach for Product and Process Data Modeling Based on the Step Standard

Today a modern engineering environment is considered as one that emphasizes communication and involves not only many designers but also many people concerned with manufacturing, quality control, marketing, and so on working concurrently on different subparts of a more global design project. The emphasis of this paper is on the representation of product development. The current research on engineering product standards, as well as current work on databases, leads to the definition of an integrated database model for product data. However, to facilitate the integration of CAX/CAY systems and adequately support engineering and managerial activities, it is not sufficient to represent only the data between the processes, but it is also necessary to represent the processes. This paper presents an approach for simultaneous modeling of products and their development processes. This approach also provides a framework to represent the normalized product data and process data using the STEP data models.     

Environmental Open Data in Urban Platforms: An Approach to the Big Data Life Cycle

ABSTRACT

Through a literature review, this paper proposes an assessment framework to evaluate environmental open data in urban platforms under the data life cycle approach. For this purpose, a set of quantitative and qualitative indicators has been defined for each of the stages of the data life cycle: acquisition, access, analysis, and application. As confirmation of the capabilities of this approach, we illustrate the results of its application in six data portals along with analyses, comparisons, and conclusions regarding the results. The cases reveal that an interest exists in providing environmental information, but the capability to transform the data information into knowledge relevant for cities is rather low.     

管网水力分析数据处理的新途径

介绍了现行管网水力分析方法，指出了其在数据处理方面存在的问题，并就如何改进这一问题作了详细探讨，从而简化了管网水力分析的前期准备工作，并将水力分析成果以数据与图形相结合的方式加以表达。     

从评价到决策:考试大数据的价值分析与实践路径

考试大数据是教育大数据的重要组成部分,其中蕴藏着的巨大价值对于实现从单一考试向多元评价转变和精准教育决策有着重要的意义。相较于其他行业的大数据,考试大数据具有更强的真实性和相关性,数据采集和处理也更加复杂。目前,考试大数据应用中存在着数据采集和处理困难、数据共享存在壁垒、专业人才匮乏、安全保护压力巨大等一系列问题。要解决这些问题,应该从顶层制度设计入手,不断加强大数据基础设施建设,促进考试大数据的"产、学、研"协同发展,完善数据安全保护政策法规和技术措施来确保考试大数据应用的健康发展。     

A Wavelet-Based Approach to Identifying Structural Modal Parameters from Seismic Response and Free Vibration Data

Abstract:   This work presents the use of a discrete wavelet transform to determine the natural frequencies, damping ratios, and mode shapes of a structure from its free vibration or earthquake response data. The wavelet transform with orthonormal wavelets is applied to the measured acceleration responses of a structural system, and to reconstruct the discrete equations of motion in various wavelet subspaces. The accuracy of this procedure is numerically confirmed; the effects of mother wavelet functions and noise on the ability to accurately estimate the dynamic characteristics are also investigated. The feasibility of the present procedure to elucidate real structures is demonstrated through processing the measured responses of steel frames in shaking table tests and the free vibration responses of a five-span arch bridge with a total length of 440 m.     

利用水位恢复资料求解水文地质参数的新方法

针对目前利用水位恢复期的降深资料求解水文地质参数所存在的问题,以泰斯非稳定流计算公式为基础,通过对井函数的优化拟合,建立了一个一元线性回归方程,利用求解回归方程中的待定常数反求含水层的水文地质参数,与传统的其它计算方法比较,本文方法具有计算简捷,不依赖图表,求解精度高等优点。     

基于街景大数据的北京、上海街景舒适度评价及比较

基于环境舒适度的理论扩展和街景大数据的应用实践,在城市尺度下对北京和上海2座城市的街景在舒适度感知、影响舒适度的元素以及城市间街景舒适度分布差异方面进行探讨。采用图像语义分割技术,依据街景元素构成特征,通过聚类方法对其进行分类,而后通过网络问卷收集街景舒适度的主观评价。通过相关性分析及数据对比,成功建立了人们对于街景的舒适度感知与客观街道环境元素之间的联系,并区分出对舒适度具有积极和消极影响作用的街景元素;通过将舒适度评价结果在城市空间中进行映射,来反映不同城市之间、城市内部不同区域之间的舒适度分布情况及差异。结果显示北京和上海的街道中的“地形起伏”,均可增强行人的舒适度,而“墙”在2个城市街道中对街道舒适度的作用相反。与以往研究不同的是,“植物”并未显示出对街景舒适度明显的促进作用。就舒适度在城市中的分布来看,北京、上海的老城区舒适度均较低,北京大部分舒适度较低的街道多集中于二环以内的历史性街区,而上海街道的舒适度分布则未呈现出明显规律。基于街景视觉特征的分类方法,归纳总结针对不同类型街道舒适度提升的规划设计建议,为未来能够进一步形成更加精细化、多维度的街景分类标准探索了新的可能。