1.研究目的和意义

单中心的城市空间格局使中心城区承载能力接近饱和，而郊区发展水平相对较低，限制了综合承载能力的提升。自从上海规划四个副中心以来，徐家汇和花木已基本建成，五角场正在建设之中，真如规划已通过并开始实施。但是建设城市副中心的过程当中，对于副中心是否真正起到了承担中心功能、疏解市中心负荷过重的作用，功能齐全还是以哪些功能为主，是否如期达到了规划中的定位与目标，完成的程度如何，还需要验证。本文通过运用大数据的分析手段对目前中心城四个副中心的发展现状进行定量描述，借用城市副中心服务设施、人活动分布、购房意向、交通和环境条件比较等对各个副中心的发展现状和潜力进行分析，指出各个副中心发展中存在的问题，并提出相应的对策（图3-3-2）。

2.上海城市副中心发展现状评析

（1）基于百度城市服务设施POI数据的核密度估算分析

图3-3-2　技术路线图
Fig.3-3-2　Technology roadmap

作为城市政治、经济、文化活动中所产生的物质流、人口流、交通流、信息流的庞大载体，城市服务设施已成为当今城市赖以生存和发展的重要基础条件。城市服务设施数据POI涵盖了城市各类设施的位置信息与属性信息，在城市基础设施数据库中占有重要地位。利用城市空间分析方法研究这些数据点的地理分布特征，可以为城市规划、决策，以及向社会提供社会、经济、文化等统计数据分析服务方面发挥重要作用。

近年来，百度POI数据在微观城市研究中的应用逐渐增多，本节基于Python编写百度POI数据抓取程序，进而从百度地图位置服务动态读取接口，采集包含地理坐标的上海市外环线内所有服务设施点数据，共计355 502个。根据原始数据的类别属性，可将POI数据划分为11大类（图3-3-3）。

1）研究方法

图3-3-3　上海市POI分布
Fig.3-3-3　The distribution of Shanghai POI

密度分析是基于空间平滑及空间内插技术的统计分析过程。与原始散点图对空间现象分布的简单表达相比，密度可以作为更精确的分析工具对空间特征分布作深层次的特征规律信息挖掘，特别是在完全空间随机（CSR）的假设模式下，验证聚集或规律的空间分布特征。常用的点密度计算方法有样方密度、基于V图密度和核密度法，其中核密度法（kernel density estimation）顾及了地理学第一定律的区位影响，其密度分析结果表现出了距离越近的事物相关性越大的特点，考虑了设施点对它周围位置服务影响的距离衰减作用。

通过在上海市域范围内建立1 km×1 km格 网，计 算格网内不同属性的POI数量，并采用 ArcGIS 的Spatial Analyst工具箱内的核密度分析工具，对每种类型的服务设施的空间分布进行分析。

采用ArcGlS的Spatial Analyst工具箱内的栅格计算器工具，分别计算徐家汇、江湾-五角场、真如和花木这四个副中心3 km范围内的每种属性的POI数据经过核密度计算后的平均值（图3-3-4）。为作进一步研究，选取八种数据按照工作要素、商业要素和生活要素分为三类，分别计算每种要素的核密度平均值。

核密度方法的计算方程可以表示为：

式中 f （s）——空间位置s处的核密度计算函数；h——距离衰减阂值；n——与位置s的距离小于或等于h的要素点数；k——空间权重函数；si——核心要素。

2）诊断结果

从总量上看，徐家汇和江湾-五角场副中心周边服务设施分布的密集程度远高于真如和花木副中心。徐家汇地区在经过多年的发展后，已成为上海目前发展比较成熟的市级商业中心、商务中心和公共活动副中心。徐家汇副中心周边各种要素的空间分布密度都普遍高于其他三个副中心，这也说明了徐家汇除了承担商贸、办公、居住等功能外，也包含了大量与市民生活相关的公共活动功能，综合资源优势明显，有助于徐家汇副中心的长久发展。

图3-3-4　百度POI核密度分析
Fig.3-3-4　Baidu POI KDE

江湾-五角场的发展与徐家汇相比较晚，但规划起点更高，理念上是要构筑和复旦大学、同济大学等高校相结合，形成校园、知识产业园区、现代生活区和商业区融为一体，互相呼应发展的综合模式化城市副中心。目前江湾-五角场副中心周边商业要素的分布密度已经和徐家汇基本持平，但由于其消费群体短期内主要依靠周边区域客户，消费水平相对较低，因此商业要素中餐饮类的服务设施所占的比例较高。知识型生产性现代服务业聚集区是五角场城市副中心的特色功能，周边规划的创智中心、创智坊、创意科技园等项目已经初具规模，汇集了国内外一批高科技企业的研发部门和设计创意中心的入驻。江湾-五角场副中心公司企业POI点的空间分布密度已经明显高于其他副中心，但与其配套的商务金融类设施的密度与徐家汇相比还有待提升。江湾-五角场副中心周边的住宅主要以次新房和老工房居多，且3 km范围内所辐射到的住宅比例较低，因此其生活要素类服务设施的空间分布密度相对适中（表3-3-1、图3-3-5）。

花木作为上海城市副中心之一，主要以行政文化中心和市民公共活动中心为主导功能。花木的政府机构POI点的空间密度在四个副中心中较高，拥有包括浦东新区政府、公检法、人大、政协，上海市证监会、保监会、银监会，上海市出入境管理局等多家机构。凭借着自身优势，花木吸引了星河湾、仁恒、大华、和记黄埔等多个高端住宅项目落户，形成了一个新兴的高端居住社区。虽然花木定位高端，住宅项目发展成熟，但作为副中心而言，花木的服务设施较为单一，与徐家汇和江湾-五角场相比仍有很大的差距。目前，花木板块内的商业项目主要有喜马拉雅中心、联洋广场、嘉里中心、大拇指广场等。这些商业中心与板块内的住宅相匹配，定位高端，各有特点，但项目体量不大，以社区商业项目为主，在空间分布上较为分散。此外，花木地区的生活服务设施配置数量和密度都相对较低，旅游景点类的设施在数量和空间上占了相当大的比重，而医疗卫生和教育培训方面的设施相对稀缺。

表3-3-1　副中心3 km范围内各类POI核密度平均值
Table 3-3-1　Average KDE values of POIs by categories within 3 km away from sub-center

真如是上海最晚开发的城市副中心，位于上海中心城市的西北部，是重要的大型聚居区，住宅区的分布密度仅次于徐家汇副中心。由于聚集大量人气，真如周边已经配有一定量的服务设施，其中商业类服务设施的比例较为均衡，而生活类服务设施以医疗卫生和生活服务为主。真如副中心的功能定位之一是建成为辐射长三角的开放性生产力服务中心，但从目前来看，其工作类服务设施的数量和密度都明显落后于其他三个副中心。因此，若想实现产业功能集聚，着力提高商务办公类配套设施的体量应成为真如副中心未来发展的重点之一。

（2）基于百度热力图的人活动分析

百度热力图是百度在2014年新推出的一款大数据可视化产品。该产品以百度地图LBS平台手机用户地理位置数据为基础数据源，通过叠加在网络地图上的不同色块来实时描述城市中人群的分布情况，最终呈现给用户空间上不同程度的人群集聚度。

图3-3-5　副中心3 km范围内服务设施要素核密度平均值
Fig.3-3-5　Average KDE values of POIs by categories within 3 km away from subcenter

可视化之后源数据以客户的直观感受为主，缺乏量化说明，而且移动数据代替真实人口分布也存在一定误差，因此在时空分布上的绝对值没有意义，而对于数据的相对比较值则有一定的参考意义。

研究截取2015年9月3日至9日共672幅热力图（图3-3-6～图3-3-8）作 为 原始数据。首先对原始数据进行地理定位、投影与矢量化。地理定位以Open Street Map开源地图的道路网为基准。投影坐标系选择WGS84墨卡托坐标系。矢量化即以不同颜色为区分，分为7个等级，如图3-3-6所示，密度越高越趋向于红色，而密度越低越趋向于蓝色。

可以看出，上海是典型的中心辐射城市，热点以人民广场向外逐渐减弱。四个副中心中，五角场与徐家汇在全天时段都有一定的人气，但并没有与市中心形成多极，而真如附近的密度较低，花木副中心浦东行政文化中心与市民公共活动中心的功能定位也决定了花木附近的工作日人口密度较低。

图3-3-6　百度地图热力图
Fig.3-3-6　Baidu heat map

图3-3-7　2015年9月6日上海市白天与夜晚人口密度比率
Fig.3-3-7　Shanghai D/N population ratio on Sep.6 2015

为研究上海市通勤行为，本文将24 h分为7：00—19：00与19：00—次日7：00两个时段，分析两个时段人口密度的变化。首先建立一个500 m×500 m的格网，统计每个格网内对应时段的平均值，再计算白天与夜晚密度值的比率（图3-3-7）。在工作日，明显看出上海市职住分离的地区，除陆家嘴与世博园区两个传统旅游区域外，张江高新技术产业开发区、金桥开发区、自贸区等开发园区白天人口密度与夜晚人口密度的比值很高，而周浦、高行、新江湾城等规划的高密度住宅区在晚上有明显的流入。分布在四个副中心的人流自白天到夜晚在整体上是流出的，花木由于区政府、上海科技馆等市政公共场所的存在，以及规划住宅区较少，导致人流极大向外流出；而徐家汇附近虽然商业广场较多，但更多的是写字楼等白天工作场所，也导致了一定的向外流出量；五角场主要为万达、百联又一城等商业广场，昼夜的聚集效应是一定的；而真如附近规划小区较多，导致了夜晚一部分人的流入。

3.购房意向调查

本节研究的目的主要是提供一种新的方法试图了解上海市居民目前主要的购房意向集中区域所在位置。首先需要获取上海市目前房价的空间分布情况。抓取搜房网2015年挂牌二手房交易信息，并计算每1 km范围内二手房挂牌价的平均值（图3-3-9）。

由于一个人的工资收入很大程度上决定了他的购房能力，也因此决定了这个人有能力购房的区域。根据经验，假设年薪与购房单价之间存在着如表3-3-2所示的关系，并通过ArcGIS绘制了不同收入等级的居民有能力购房的区域（图3-3-10）。

调查人员于2015年8月31日进行了问卷调查，共回收有效问卷20份。本次购房意向调查要求被调查者根据自己处于不同收入水平的前提条件下，在问卷上画出自己最希望购房的区域。

图3-3-8　9月3日8个时段热力图矢量化与重新赋值结果
Fig.3-3-8　Reclassified heat maps of 8 time periods on Sep.3

调查结果显示，年薪在5万～15万元的居民购房需求主要集中在五角场附近（图3-3-11），这与被调查者的工作地点有很大的关系。当收入较低时，人们会更倾向于居住在工作地点附近以减少在通勤上所花费的交通和时间成本。随着收入的不断提高，可以发现工作地点对于人们选择购房区域的影响越来越小，购房需求较为集中的区域开始向发展相对成熟、周边环境和配套设施良好的徐家汇和花木这两个副中心转移，而真如副中心因距离被调查者的工作地点较远且尚处于启动阶段，并未受到被调查者的太大关注。

综合分析购房需求在四个副中心的分布：

徐家汇副中心因其深厚的历史文化底蕴、成熟的商业氛围和优越的交通区位成为被调查者理想的居住地之一，但目前徐家汇周边的二手房单价均在5万元以上，而且土地稀缺，新盘供应极为有限，可能出现时段性的供不应求。因此，从结果上看，购房者有向周边新的开发区转移的趋势。

江湾-五角场副中心日渐浓厚的商业氛围也带动了居住板块的发展。不过，其在房价的涨幅上表现平平，从房价的分布和购房者的意向上都可以看出，整体区域呈现的是低档火爆、中档平淡、高档低迷的特点。随着江湾-五角场副中心的不断完善，在该区域工作的大量商务人员以及上海西南高校片区的科教人员将有望成为该区域比重最高的并有能力购买中高端住宅的重要客户群。这也将带动未来江湾-五角场副中心住宅的进一步升级。

花木的价值主要体现在其优美的生态环境及便捷的轨道交通上。依据这两大优势，花木目前已成为国际化高端住宅的聚集区。但与徐家汇和江湾-五角场相比，其周边商业和生活配套设施分布相对零散，没有形成规模，在舒缓市中心人口压力方面并没有起到非常大的作用。

真如是上海四个城市副中心中开发最晚的一个，其房价目前与其他三个副中心相比有一定的差距，房价的涨幅也明显小于其他三个城市副中心的平均涨幅。因此，从目前而言，购房者对这块地区的投资热情不高，但随着区域交通和相关配套设施逐渐成熟，有望逐步提升购房者对真如发展的信心。

表3-3-2　年薪与购房单价之间的关系
Table 3-3-2　Relationship between salary and housing price

(www.daowen.com)

4.上海市副中心发展条件评析

（1）上海市副中心交通条件评析

图3-3-9　上海二手房挂牌价空间分布
Fig.3-3-9　Shanghai secondhand house price distribution

图3-3-10　年薪与购房区域之间的关系
Fig.3-3-10　Relationship between salary and housing purchase areas

图3-3-11　购房意向调查结果
Fig.3-3-11　Housing purchase intention

交通设施作为区域发展的基本要素，对区域发展具有引导、支撑和保障作用，是反映区域发展条件优劣的重要指标。本章节从路网密度、距最近地铁站平均距离和一周内拥堵时间比例这三个指标分别对各副中心目前的交通条件进行评析。

1）路网密度

路网密度即副中心3 km范围内道路总长度/总面积，它代表了副中心区域内道路分布的疏密程度，反映了交通设施规模对副中心发展的支撑。从结果上看，花木的路网密度最高，达到了17.7 km/km2，这主要归功于棋盘式的均质路网结构；其次是江湾-五角场为17.0 km/km2，其路网分布主次分明，道路纵横交错；而开发时间最早的徐家汇，受到空间的限制，路网密度最低为13.7 km/km2；真如的路网密度为14.0 km/km2。

2）轨道交通便捷度

本文通过计算每个千米格网的中心点距离最近地铁站点的欧式距离，将这个指标作为衡量区域内乘坐轨道交通的便捷程度（图3-3-12）。计算结果（表3-3-3）显示，3 km范围内徐家汇副中心的乘坐轨道交通最为便捷，平均距离仅为319.1 m。作为三线换乘的交通枢纽，轨道交通带动了徐家汇地区乃至西南区域的发展，换乘站与商厦之间的相互联系，也使得各个商厦间形成了一个真正的商圈。花木副中心距离最近轨交站点的平均距离为419 m，其内部由轨交2号和7号线穿越南北，南面通过磁悬浮列车线与浦东国际机场相接，轨道交通优势明显。五角场商圈环岛周圈绵延3 km长的步行系统，将10号线、8号线在江湾-五角场副中心附近站点与商圈通过地下通道交通的方式连接起来，并与下沉式广场连通，形成大型地下交通枢纽，区域内距离最近地铁站点的平均距离为552.3 m。与其他三个副中心相比，真如目前只建有一条轨交线（11号线），因此区域的轨道交通便捷度相对最低，距最近站点的平均距离为923.2 m。

表3-3-3　上海市副中心交通数据分析结果
Table 3-3-3　Transportation analysis results of Shanghai sub-centers

图3-3-12　上海市副中心交通数据分析地图
Fig.3-3-12　Transportation analysis maps of Shanghai sub-centers

3）交通拥堵度

路况信息按一周为周期回归，通过对一周的路况信息进行分析可以得到地区的路况概况。本研究连续一周间隔15分钟截取高德地图路况信息页面作为数据源（图3-3-13），对上海市外环内的拥堵信息进行提取，按高德地图介绍，绿色、黄色、红色、暗红色说明拥堵状况依次更加严重。再编程对颜色定性信息进行定量化与矢量化（图3-3-14），按格网对一周的拥堵频率进行统计，并利用ArcGIS对格网进行平滑处理（图3-3-15）。

图3-3-13　上海市9月3号道路拥堵状况
Fig.3-3-13　Shanghai congestion maps in Sep.3

图3-3-14　上海市9月3号道路拥堵矢量化结果
Fig.3-3-14　Shanghai congestion maps（Vector）on Sep.3

图3-3-15　上海中心城区拥堵率
Fig.3-3-15　Congestion rate in downtown Shanghai

全市道路拥堵地点主要集中于浦西中环内，另外虹桥、上海南站、龙阳路等交通枢纽，以及九亭、周浦、宝山等城市新发展区域都有一定程度的拥堵时间比率。对于四个副中心而言，整体位于拥堵区域的外边界，但由于上海南站的存在，徐家汇较其他副中心，其整体拥堵时间比率达到7%，而浦东相对路况较好，尤其是花木附近，拥堵时间比率仅为1.5%。五角场与真如介于两者之间，分别为3.8%与3.0%。

（2）上海市副中心环境条件评析

良好的生态环境有助于副中心的建设和人口的疏导，本文通过绿化率这个指标对上海副中心目前的环境条件进行了评析。通过对百度地图中的绿化用地进行颜色识别，并计算各街道内绿化用地总面积占街道总面积的比例（图3-3-16和表3-3-4）。

结果显示，以生态环境建设为规划重点的花木副中心的绿化率达到了14.01%，为四个副中心之首。花木优美宜居的环境吸引了众多高端住宅项目，但与此同时，物质环境尺度巨大、界面封闭等特点也使得花木难以让人长时间驻留，缺乏人气。真如拥有真如公园、清润园和嘉美绿地，绿化率达到4.52%。根据规划，未来真如将依托其良好的环境基础，打造“绿地-合景项目”，建设以文化艺术为主题，集甲级商务办公、主题商业、高档住宅于一体的绿色生态型、体验式城市综合体。徐家汇和五角场的公共绿地面积相对较低，绿化率仅为1.96%和1.34%。根据以往的规划经验，为了控制城市边界，防止在副中心“摊大饼”，适当保留或开发绿地能有助于保持高品质的副中心。

表3-3-4　上海市副中心绿化率分析结果
Table 3-3-4　Greening rate in Shanghai sub-centers

图3-3-16　上海市副中心绿化率分析地图
Fig.3-3-16　Greening rate map of Shanghai sub-centers

5.结论

本章节运用大数据分析的手段，从服务设施密度、人活动聚集度、土地价值、交通条件和环境条件这五个维度，初步评价了上海各城市副中心发展的现状和条件（图3-3-17）。选取五个维度下的六个因子进行归一化处理，上海市各副中心发展现状和发展条件的综合评估结论如下（图3-3-18）。

徐家汇和五角场副中心目前发展比较成熟，工作、商业和生活服务设施密度在副中心中都位于前列，周边道路和公共交通设施也相对齐全，但从发展条件上看，道路拥堵严重和绿化覆盖率较低都将有可能影响到这两个副中心未来的发展，整体空间格局有待进一步优化。

钱七虎　院士　中国人民解放军陆军工程大学教授

新型城镇化道路一定是资源节约型和环境友好型的道路。新型城镇化的智能建设要达到以下水准：

（1）城镇化运行的信息化，包括民生、公共安全、城市服务等实现城镇的智能发展和运行。

（2）城镇化运行的智能化，城市信息都能在一体化平台中汇聚，能在多种智能化模型中处理，并能在智能化模型的政策实验室中运行，提出优化方案供市民活动，供民主化管理的决策层选取，实现法治社会环境的和谐。

图3-3-17　上海市副中心发展现状和条件
Fig.3-3-17　Developing conditions of Shanghai sub-centers

图3-3-18　上海市副中心综合评估结果
Fig.3-3-18　Comprehensive evaluation results of Shanghai sub-centers

花木和真如副中心在环境条件方面都比另外两个副中心更具有优势。花木借助世纪公园和地铁的辐射效应成功发展成为高端住宅的聚集地，但从整体上看，花木目前商业设施数量、提供的就业工作机会以及配套生活服务设施与其现有的发展条件并不匹配，不能吸引人流长时间聚集，离副中心的发展目标还有一定的距离。真如目前还处于发展启动阶段，其优势主要体现在其生态环境和生活设施方面，但其也面临着交通拥堵和商业商务设施匮乏所带来的挑战。随着真如的进一步发展，这些问题都有待进一步验证。

杨秀敏　院士　中国人民解放军总参、第四研究设计所高级工程师

经过20世纪80年代至今的飞速发展，中国的城镇化水平由中华人民共和国成立初的10%增加到了53%，由于户口问题没有解决，拥有城市户口的居民占35%。现在中央决定出台大中小城市的不同户口政策，吸引居民到中等城市或小城镇生活。所以，中国要解决城镇化问题，必须要将中小城市发展起来，几亿人挤在大城市、超大城市肯定是不行的，否则就造成像墨西哥城那样的城市问题。城镇群是解决中国城镇化问题的主要手段，距离较近的城镇形成城镇群本身就是解决城镇之间交通网络快速化的问题。通过高速铁路和高速公路建立半小时或一小时交通城市圈，理顺城镇之间的网络关系，是解决我国大量人口集中在某几个大城市的重要途径。

卢耀如　院士　中国地质科学院研究员

我国幅员辽阔，各个地区自然地质特征不同，所以城镇化存在的问题也不一样。城市发展建设必须针对本地的地质特征，黄土高原地区条件不允许依平原地区做建设决策。

我认为，目前的城市发展所用的三维地图底板是不够的，应该加上地质图，加上历史时间，加上要素的变化，形成城市建设的六维地图底板。这样可以对城市基本生存安全保障形成有效的管理、监控和预警预报。