極端天氣事件下城市人群移動(dòng)的大數(shù)據(jù)分析
作者：張馨元 建設(shè)管理系
指導(dǎo)老師：李楠 建設(shè)管理系
關(guān)鍵詞：極端天氣事件；人群移動(dòng)；城市韌性
摘要
極端天氣事件在近幾年的頻繁發(fā)生，對(duì)全球很多城市造成了嚴(yán)重的影響。這種由極端天氣造成的影響會(huì)直觀地反映在城市人群移動(dòng)特征的變化上。同時(shí)，這種影響可以在一定程度上反映出城市應(yīng)對(duì)災(zāi)害、適應(yīng)變化的能力，體現(xiàn)城市的韌性。因此，深入理解和分析人群移動(dòng)模式及其變化規(guī)律對(duì)改善城市的基礎(chǔ)設(shè)施及評(píng)估城市韌性有重要的意義。本研究基于2017年南京市暴雨這一極端天氣事件進(jìn)行研究，旨在通過對(duì)城市人群移動(dòng)數(shù)據(jù)的分析，揭示受極端天氣影響時(shí)，城市人群移動(dòng)特點(diǎn)所呈現(xiàn)出的擾動(dòng)，以及這種變化與城市區(qū)域特征間的關(guān)系，從而深化人們對(duì)極端天氣下城市人群移動(dòng)模式的認(rèn)識(shí)。
極端天氣下的城市人群移動(dòng)擾動(dòng)
我們搜集了南京市12432輛出租車5月至6月的軌跡數(shù)據(jù)，并通過分析運(yùn)行車輛數(shù)、車輛行駛速度、乘客乘車距離以及乘客上下車位置點(diǎn)在暴雨時(shí)和常態(tài)時(shí)的差異，發(fā)現(xiàn)在暴雨的影響，人們的出行意愿顯著降低，且市中心的主干道交通滯緩，人群移動(dòng)受到顯著的負(fù)面影響；同時(shí)，乘客乘車距離的分布特征也出現(xiàn)了明顯的擾動(dòng)。
1 常態(tài)時(shí)及暴雨時(shí)以正常速度行駛的出租車的分布
2 常態(tài)時(shí)及暴雨時(shí)乘客上下車位置點(diǎn)的分布
3 常態(tài)時(shí)及暴雨時(shí)乘客旅行距離的分布
城市區(qū)域特征與人群移動(dòng)擾動(dòng)的聯(lián)系（1）
本作品利用相對(duì)總位移(RTD)及累計(jì)擾動(dòng)(AP)去定量化衡量極端天氣下的人群移動(dòng)擾動(dòng)及韌性，并關(guān)注了它的區(qū)域差異，如圖5所示，各區(qū)域總位移在暴雨影響下的擾動(dòng)存在一定的不同，例如，在暴雨影響下，部分市中心區(qū)域（b）的總位移相對(duì)減小；部分城市邊緣地帶（a,c)的總位移相對(duì)增加。為了探究城市區(qū)域特征與人群移動(dòng)擾動(dòng)的具體聯(lián)系，我們利用南京市的POI數(shù)據(jù)，對(duì)南京市的6400多個(gè)1km* 1km區(qū)域的功能屬性進(jìn)行了識(shí)別和分類，最終將整個(gè)南京市的各區(qū)域劃分為居住區(qū)、工作區(qū)、娛樂休閑區(qū)、混合區(qū)等八類，并對(duì)這八類功能區(qū)的人群移動(dòng)擾動(dòng)及韌性強(qiáng)弱進(jìn)行比較分析。
4 八類功能區(qū)的劃分結(jié)果及其分布狀況（南京市）
5 人群移動(dòng)擾動(dòng)的區(qū)域性差異（常態(tài)時(shí)及暴雨時(shí)的總位移分布）
6 八類區(qū)域日流入量及流出量的擾動(dòng)情況
7 八類區(qū)域在常態(tài)時(shí)和暴雨時(shí)（工作日/周末）的總位移變化曲線
8 八類區(qū)域人人群移動(dòng)韌性的定量化對(duì)比
城市區(qū)域特征與人群移動(dòng)擾動(dòng)的聯(lián)系（2）
我們同樣發(fā)現(xiàn)即使是在同類區(qū)域中，位置不同的地方的韌性值依然有較大差異（見圖9），導(dǎo)致這種差異的因素可能有很多，如，人口密度；社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；距市中心的距離等等。我們以距市中心的距離為例，探索了區(qū)域人群移動(dòng)韌性與其到市中心距離的關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)，距市中心越近的區(qū)域，其人群移動(dòng)波動(dòng)程度越大、人群移動(dòng)韌性越小。
9 八類區(qū)域的人群移動(dòng)韌性
10 區(qū)域人群移動(dòng)擾動(dòng)及韌性與其到市中心距離的關(guān)系
