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1、赵兵 南京林业大学风景园林学院 教授 国家公园研究中心主任社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展2023年度跨界融合创新应用合作发展大会2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告目目录录1 社交媒体及社交媒体数据、数据挖掘与分析2 社交媒体大数据在城市可持续发展中的应用3 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展 3.1 作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制 3.2 评估城市绿色空间对居民情绪健康的影响4 研究展望2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告1 社交媒体及社交媒体数据、数据挖掘与分析2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告社交媒体数据包含大量语义信息,包括
2、文本、图片、语音、签到记录等。由于大量社交媒体数据使用位置感知技术(例如GPS,WiFi定位,蓝牙定位等)进行地理参考,蕴含丰富的时空、语义信息的特点,为研究居民行为和城市空间提供了重要机会。1 社交媒体与社交媒体数据、数据挖掘与分析 社交媒体社交媒体(social media)是基于Web2.0技术,允许用户创建个人档案,生成个性化内容、分享并传播信息的网络平台和网络应用的统称。由于社交媒体同时具有媒体属性和社交属性,他们的出现使得人们的信息获取方式以及沟通交流方式都发生了显著的变化。社交媒体生活服务旅游服务 社交媒体数据微博、微信、知乎美团、大众点评携程、马蜂窝旅游图片来源:2 0 2 3
3、 跨界融合创新应用合作发展大会报告1 社交媒体概念辨析、数据挖掘和分析 数据挖掘与分析定位信息时间与内容数据清洗数据爬取数据分析传统休闲访问数据往往受到时空上的限制,如访客调查和现场计数既昂贵又耗时。社交媒体数据能够捕捉到人类活动的聚集模式,也可以获取基于众包地理空间的数据并使用自然语言处理(NLP)技术来分析人类社会活动:探索居民的时空行为挖掘游客的行为偏好探索用户的情绪感知等等筛除无效数据数据重复的数据单词太少的帖子表情符号缺乏个人意见的帖子2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告2 社交媒体大数据在城市可持续发展中的应用2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告2 社交媒体
4、大数据在城市可持续发展中的应用图片来源:Rositsa T.Ilieva and Timon McPhearson(Nature Sustainability)环境可持续性人们是如何使用和感知城市自然的?哪些特征使开放的公共空间取得成功?哪些公园和绿地最受欢迎?公共健康社区是如何应对自然灾害的?哪些大都市地区最容易患抑郁症?社会公平哪些城市地区容易发生犯罪?人们如何看待空间隔离的问题?城市流动人们的日常出行轨迹是什么?经济发展水质是否影响旅游业?有证据表明,社交媒体数据有望解决可持续性研究的五个既定领域的关键问题,如:2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告2 社交媒体大数据在城市可持
5、续发展中的应用社交媒体大数据支持对人类社会活动的研究u 从长期的社交媒体数据中挖掘有研究意义的场所,例如办公室、购物场所和旅游目的地等(Gonzalez et al.2008)u 结合个人社交媒体数据和土地使用数据,采用时空聚类方法来推断个人在城市街区水平上访问最多的位置,然后标记出日常的人类活动(Huang et al,2014)社交媒体大数据推断城市土地利用情况u 通过分析城市地区社交媒体活动的相似性,Fras-Martnez等学者开发了一种自动的无监督学习方法以区分土地利用类型(包括商业、住宅、休闲、工业等)。u 利用社交媒体数据提取六种类型的人类活动并检测到活动热点以及他们的全市动态(
6、Zhou and Zhang,2016)通过社会媒体数据+其他源数据,如GIS、移动电话和旅游调查,可以分析出更详细的城市功能信息,促进人类和城市的研究,揭示出人类活动模式和城市基本形式的潜在联系。2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告2 社交媒体大数据在城市可持续发展中的应用评估大事件及气候变化对居民情绪健康的影响Zheng siqi教授团队借助社交媒体大数据和自然语言处理技术,发表 新冠肺炎大流行期间表达情绪变化的全球证据:新冠肺炎疫情引发全球居民情绪显著下降,并在随后出现了不对称的缓慢复苏:在新冠肺炎确诊病例较多或管控较为宽松的国家,居民的情绪下降幅度更大,而政府效率较高的国家
7、居民情绪则恢复更快。人们的表达幸福感与空气污染、天气条件等有关。高水平的空气污染会降低城市人口的幸福感,女性比男性对空气污染更敏感。2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告3 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告3.1 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制What are the factors influencing recreational visits to national forest parks in China?Experiments using crowdsourced geo
8、spatial data (Urban Forestry&Urban Greening)研究背景:影响中国国家森林公园休闲游览的因素是什么?量化国家森林公园的访问量和相关驱动因素对其保护、管理、发展和规划具有重要意义。既有研究主要是通过问卷调查或半结构化的个人访谈来收集有限的数据,如果使用众包地理空间数据来估算访问量,并探究游客的感受与公园空间-物理因素的关联,或许是个有趣的研究。研究范围中国长三角城市群长三角地区国家森林公园访问数量图片来源:赵兵等(Urban Forestry and Urban Greening)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告NFPs众包地理数据(取自社
9、交媒体)新浪微博携程量化NFP访问量量化NFP的体验感统计分析检验显著性3.1 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制研究框架研究选取长三角城市群内的68个国家森林公园(NFPs)作为研究样地,使用来自社交媒体的带有位置信息的评论数据(2012年5月至2019年8月期间的316,233条推文)来量化国家森林公园的访问量以及公园使用体验感,并采用最大似然估计的空间误差模型(SEM-MLE)寻找影响公园使用的因素。图片来源:赵兵等(Urban Forestry and Urban Greening)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告Pyth
10、on v3.7地理坐标发布时间内容表达3.1 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制数据来源微博在2012年5月增加了基于位置的服务(即签到功能),用户可以实时发布带有具体位置的推文(文字和照片),并与网友进行互动。通过使用Python编程语言的“获取位置详细信息”应用程序编程接口(API),可以获得用户、发布时间、发布内容、地理位置等信息。既有研究证实,微博签到数据是表示公园访问量的有效指标。图片来源:自绘2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告数据来源携程是集景点查询、门票预订、评论发布等功能于一体的专业旅游点评网站,具有旅游评论数据量大
11、,针对性强的特点。游客对于目的地的评价内容一定程度上能够揭示访问者的行为及偏好,并探究潜在影响因素。使用Python获取了携程平台上68个国家森林公园的48,980条有效评论数据,使用ROST对游客点评数据进行文本挖掘,进行高频词分析及语义分析。根据关键词出现情况(表)和语义分析(图),“空气质量”、“入场费”、“风景”、“娱乐”、“环境”和“交通”是游客最关心的话题。游客线上评论的关键词语义网络(来自携程)ROSTCM6Python v3.7文本挖掘文本分析3.1 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制图片来源:赵兵等(Urban Forestry
12、 and Urban Greening)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告研究结果长三角城市群范围内,上海和江苏的国家森林公园访问量高于浙江和安徽地区。丰富的水上活动、高植被覆盖、高可达性和交通便利能够显著提高国家森林公园的游客访问量。3.1 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展作为评估绿地访问的指标来分析绿地使用的驱动机制图片来源:赵兵等(UFUG)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告Effects of urban parks on residents expressed happiness before and during the COVID-19 pande
13、mic (Landscape and Urban Planning)3.2 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展评估城市绿色空间对居民情绪健康的影响研究背景新冠肺炎的大流行以来,城市公园对居民身心健康的影响受到普遍关注。过去的研究采用针对性很强的调查问卷、访谈、传感器等数据采集方式,表明了暴露于城市绿色空间能够显著缓解人群在隔离期间的负面情绪,但在时空研究上存在局限。通过大数据研究、比较疫情前后城市公园对居民幸福感的影响差异,或许是个有趣的话题。研究区域南京市577个城市公园。分为社区、街道、区域及城市尺度,分别以300、500、1500、2000m为服务半径绘制缓冲区。图片来源:赵兵等(La
14、ndscape and Urban Planning)新冠肺炎疫情前后城市公园对居民表达幸福感的影响差异2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告数据收集及处理一方面,使用Python的网页爬虫工具爬取2019年7月至2020年6月一年间,定位在南京的约60万条打卡数据。经过筛选后,得到330个城市公园服务范围内的约35万条推文。使用Python进行自然语言处理中的情绪分析,得到带有具体定位的居民表达幸福感。另一方面,使用Landsat-8遥感图像计算每个公园服务范围内的NDVI,以及空气质量、地表温度、公园面积、水体占比、不透水地面占比、噪音、人口密度等控制变量指标。3.2 社交媒体大
15、数据赋能城市绿化高质量发展评估城市绿色空间对居民情绪健康的影响图片来源:赵兵等(Landscape and Urban Planning)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告统计分析独立样本t检验基线回归模型异质效应模型科学问题能够享受到公园服务的居民是否比其他居民拥有更高的表达幸福感?公园的“绿化质量”越高,居民是否越幸福?不同类型的公园是否会导致居民表达幸福感的差异?疫情前后城市公园对居民表达幸福感的影响是否发生变化?3.2 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展评估城市绿色空间对居民情绪健康的影响图片来源:赵兵等(Landscape and Urban Planning)2 0
16、 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告研究结果及意义影响居民表达幸福感的因素:城市公园的NDVI与居民的表达幸福感呈正相关且相关系数最高,水体(WE、WP)与人们的幸福感呈正相关,不透水土地比例(ILP)和地表温度(LST)都与居民的表达幸福感呈负相关,而人口密度(PD)则呈现微弱正相关。居民对不同等级城市公园的绿色敏感性:街道尺度的城市公园绿化质量的变化对居民的影响最大,大公园则反之。(大公园应该更加关注组成元素的多样性,以满足其生态系统服务功能;小公园应该保证居民可以享受足够的绿色福利;在规划住宅区时,应考虑城市公园的服务区域,以提升居民健康福祉。)居民对城市公园态度的转变:在新冠肺炎
17、疫情期间,城市公园的NDVI对居民表达幸福感的影响较疫情前显著且系数增大,表明在一个高度紧张的特殊时期,居民更加意识到具有高绿色质量的城市公园在日常生活中的重要性。3.2 社交媒体大数据赋能城市绿化高质量发展评估城市绿色空间对居民情绪健康的影响图片来源:赵兵等(Landscape and Urban Planning)2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告4 研究展望2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告 值得注意的是,传统的数据测量方法(如调查问卷等)发展完善,具有高客观性、有效性、灵活性和可获得性等特点。也有了一套标准化的多维度问题,能在特定的个人或群体中进行比较。因此
18、,在可预见的未来,社交媒体大数据不会取代,而是补充传统测量方法,成为城市范围、全国乃至全球范围内,跨学科研究的一个有用的额外数据源。社交媒体数据能够提供方便和廉价的大样本,并在时间和空间上进行跟踪,来弥补小样本和不充分的测量等限制;基于社交媒体的表达情感已经被认为在测量主观幸福感的情感方面表现良好。4.社交媒体大数据在风景园林中的未来研究展望图片来源:2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告试图甄别显著促进人群健康的蓝绿空间规划关键指标团队近期研究:传统的数据测量方法+社交媒体大数据蓝绿空间暴露维度:从2D/2.5D向3D转变图片来源:赵兵等(Remote Sensing)4.社交媒体
19、大数据在风景园林中的未来研究展望基于3D点云模型:激光LiDAR点云、可见光模型生成点云。基于2.5D街景图像:Google街景、百度街景、腾讯街景、Mapillary2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告基于2.5D街景图像的绿地指标2.5D评估指标基于街景图像 近年来随着谷歌街景、百度街景、腾讯街景、Mapillary等街道级城市图像越来越丰富,街景评价逐渐成为研究绿色暴露质量评价的重要途径。结合深度学习全卷积神经网络(FCN)视觉影像语义分割和人机对抗图像打分,将街景图像与深度FCN相结合的评价模型取得了较好的效果。研究发现基于街景图像的评价结果与实景评价结果基本一致。街景图像
20、获取及图像语义分割图片来源:赵兵等(Environment Research)4.社交媒体大数据在风景园林中的未来研究展望2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告基于3D点云数据的绿地指标3D评估指标基于点云 随着光探测和激光(LiDAR)技术的发展,城市中高分辨率三维环境数据能够更加精细化地被捕捉。定位和移动激光雷达能够在空间数据采集中提供更加丰富的数据结构,越来越多地被用来描述和评价城市空间的配置与构成。我们基于高分辨率三维点云评估绿地的数量和质量。提出了4个评价维度:空间、结构、颜色、功能。并在此框架上提出了多项评估指标。基于LiDAR的关键绿地指标开发图片来源:赵兵等(Remo
21、te Sensing)4.社交媒体大数据在风景园林中的未来研究展望2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告T TH HA AN NK KS S F FO OR R Y YO OU UR R A AT TT TE EN NT TI IO ON N一个进步的学科,是一个愿意向全世界的最好的观念敞开它大门的学科。2 0 2 3 跨界融合创新应用合作发展大会报告中国地理信息产业协会公众号 关注地信产业精彩 了解协会最新动态 感谢各位院士专家为2023跨界融合创新应用合作发展大会作精彩报告并授权分享!请关注协会公众号,经报告人同意后,会后陆续分享报告PPT(提供下载)等大会精彩内容!转发请保留此页。分享请注明“来源:中国地理信息产业协会”。