基于微博签到数据的人群活动时空特征分析

晏王波

(江苏省测绘研究所,江苏 南京 210013)

0 引言

随着城市的不断扩展,城市化进程速率加快,给对应的生态环境、土地资源产生了一定的影响[1-2]。一方面,制造业的发展需要越来越多的人作为生产要素来保障,另一方面,城市的繁荣程度代表着吸引力程度,吸引不同领域和行业的人聚集。因而,合理、有序进行城市建设才能够使得“人与自然和谐共生”。传统的研究更多地聚焦于城市的面积扩展、重点区域的发展等。周期性进行城市人群的聚集监测,能够有效地把握城市的发展,但对于城市中的人研究却不多[3-4]。大数据、物联网等新技术的发展使得人类的活动有了更多的记录与表征方式,区别于传统的属性数据,这些新型数据往往同时具有时间和空间属性,如共享单车的轨迹数据、社交媒体的签到数据、手机信令数据等,可以用于表征连续的时空特征[5-8]。

国外学者对于社交媒体数据的研究较早,如利用Twitter数据分析人群的聚集进而分析空间集聚的规律性,判断城市人群的具体分类和聚集规律;对于不同功能定位的城市,利用社交媒体数据分析城市人群聚集特征、城市规划的合理性与承压性;对于不同的土地类型,以社交媒体词条数据为依托分析居民的具体出行分布规律;此外,还有相应的学者依托社交媒体数据的所属用户信息,进行用户的空间相似性模拟、计算与聚类分析。这些研究一方面突破了传统的分析数据限制性,另一方面在用户的空间聚集特征做了新的探索。这些研究往往都聚焦于大型城市,城市的规模、容纳人口都较大,针对的研究对象也都是以常住人口为主,更多的是对空间上具体分布特征的研究,而对于融合时间特征的研究则相对较少[9-14]。

因而,本文选择了苏州市昆山市作为研究区域,以社交媒体数据中典型的微博签到数据为基础,利用探索性空间分析方法,综合考量与分析研究区域内人群活动特征与分布,以更好地为城市规划、开发建设等提供综合决策技术支撑与参考。

1 研究区概况与数据处理

昆山市位于江苏省的东南部,与常熟市、太仓市、吴江区、上海市嘉定区、青浦区接壤,属于长江三角洲的平原,下辖10个乡镇,总面积超过900 km2。昆山既是全国制造业百强县第一、全国综合经济竞争力第一、全国综合实力百强县市、全国营商环境百强县,又是“百戏之祖”昆曲的发源地,有着深厚的历史文化、独特的自然景观,旅游资源的丰富吸引了游客957.37万人次,同比增长215.7%,门票收入8 100万元,同比增长近6倍。

从全省的角度来看,昆山市属于典型的县域经济实力强劲、旅游资源丰富的城市,对于青年群体的吸引力更大。因而,对人群活动的时空特征研究探索,既能优化配置旅游保障,包括餐饮、住宿、交通等行业分布,也能为城市规划做一定的理论支撑,具有重要的研究意义。

本文选择社交媒体中的微媒体代表--微博数据作为基础,首先进行数据的获取,具体的研究流程如图1所示。

图1 研究方法流程

具体的研究流程主要分为:微博数据获取、地理空间分析2部分。其中,微博数据部分主要是通过访问微博的网站,利用其公开开放的二次开发接口,获取对应的数据结果,根据其调用返回的JSON数据结果进行数据的进一步整理,如数据的抽取、清洗、转换、入库等,最终完成数据获取阶段的任务;在地理空间分析部分,即对数据获取的成果进行空间序化,使其具有空间位置信息,并利用探索性空间数据分析方法进行聚类及冷热点分析。同时,为了更好地突出时间属性,结合日常起居作息时间及通勤时间,将每天24小时按6小时为间隔,即0点到6点、6点到12点、12点到18点、18点到24点。

2 时空特征分析

2.1 时间特征分析

在搜集相应数据的基础上进行分析,根据时间的周期性划分来综合分析昆山市县域人群工作日、休息日的作息随时间变化的总体性、综合性规律。从整体的统计结果来看,昆山市2023年1-6月这6个月都存在着较为明显的规律性变化,具体的微博签到数据(部分)如表1所示。

表1 微博数据(部分)示例

在数据搜集的基础上进行分析,2023年1-6月,微博签到数据与昆山市大众群体的日常作息时间是相互匹配的,18点到24点之间的签到人数越来越多,表明在这一段时间内,睡觉的人数有所减少,睡觉的时间点有所延迟。在此基础上,分析昆山市的居民活动规律,在18点到24点的周期内,各类的娱乐活动、休闲活动类型增加;在0点到6点之间,仍然有部分娱乐活动。但较为明显的是,工作日时间内变化不明显,休息日签到人数越来越多。6点到12点、18点到24点之间涵盖了大部分年轻人的通勤时间。总体来看,由于昆山市地处东部地区,早晚温度差异变化不明显,且不会因为天气和季节的变化有特别明显的变化。此外,昆山市的周庄镇是著名的江南水乡。夜间美食、昆曲文化等越来越受到年轻人的喜爱,直观地反应在人群的签到数量上,说明夜间的活动除了休闲娱乐,还体现在美食上。

从工作日和休息日的角度来看,这2种类型的微博数据签到既反应在空间分布、数据总量的相似性,也体现在集聚的差异性。从总体的空间分布来看,在工作日期间,夜晚签到的时间主要集中在上下班高峰期、临睡前的时间,通常为6点到12点间(特别是在8点到9点半之间)、18点到24点(特别是17点30分到19点)、0点到6点(特别是0点到1点之间);反之,在休息日周期,6点到24点之间的签到总数相对平稳,没有明显的变化。这是由于休息日的可支配时间相对较多,因而在具体的时间轴上,对比工作日,昆山的居民生活节奏相对有所延缓或偏移。

2.2 空间特征分析

为了更进一步分析昆山市人群空间分布特征,本研究首先进行网格化生成,即针对研究区域生成覆盖全部的网格,单元网格大小为1 km×1 km,在此基础上进行网格与数据点位的空间叠加分析,进而得到空间格网属性值的数据点信息,以每个格网的属性ID作为索引进行统计,在此基础上,统计每个格网内的点数据签到总和,从而得到格网化的微博签到点位数据。

(1)

在公式(1)的基础上,对公式(1)进行标准化处理,具体如公式(2)所示:

(2)

从工作日、休息日的角度来看,休息日、工作日内的昆山市人群活动高密度区域并没有太大的差异变化,主要集中在昆山市市区、周庄镇,但从整体的空间分布角度来看,仍然存在一定的不同。其中,在工作日周期内,昆山市的微博签到数据空间分布相对较为分散且分布较为均匀,而休息日则相对集中,特别是热点区域,说明工作日人群大多数分布在昆山市的各个地方工作,周边区域相对较为冷清。此外,昆山市的花桥镇作为连接苏州市与上海市的地铁枢纽,微博签到的数量相对较多,成为工作日的热点地区。2023年1月以来,休息日的人群签到数据则呈现明显的上升趋势,符合旅游城市的特征,同时昆山市作为上海的后花园,便利了苏州市、上海市两地居民。

3 结语

随着社会经济的不断发展,对于城市的研究已经丰富多样,特别是数据的获取方式多样化,社交媒体也成为表征人群活动的数据之一。本文选择微博社交数据作为基础,利用空间探索性分析方法,对昆山市的人群活动进行时间和空间的分析,研究结果表明:(1)昆山市的人群活动整体性分布相对不均匀,主要集中在昆山市区及景区附近,这与昆山市的定位相符;(2)工作日人群的空间分布相对分散,而休息日则较为集中;(3)昆山市的周庄镇和花桥镇成为研究周期内的热点地区,一方面,周庄作为水乡吸引了众多游客驻留打卡,另一方面,花桥镇作为重要的交通枢纽,连通了苏州市与上海市地铁,因而微博签到数量较多。但需要说明的是,使用微博签到的人群为特定人群,并不能完全覆盖所有,因而,部分研究还需要进一步加深。