为城市生态做“体检”

——城建学部“生态把脉”团队科研实践记事

  “生态空间是指具有自然属性、以提供生态服务或生态产品为主体功能的国土空间，包括森林、草原、湿地、河流、湖泊等。”与之对应，城市生态空间是城市中生命的重要载体，是城市范围内除人工建设以外的一切自然或人造自然空间，提供不可替代的生态功能和服务，其典型代表是城市中的绿地和水体。2021年5月发布的第七次全国人口普查数据显示，当前我国城镇人口总规模约9.02亿，占总人口的63.89%，城市已经成为承载我国大多数人民生活的主要空间。

  北京市自2015年开始大力建设位于通州的城市副中心，高度重视生态空间的保护与建设，投入大量人力、物力，获得了群众的认可。但是，对照“国际一流的和谐宜居之都示范区”的规划目标，对照首都人民日益增长的美好生活需要，目前城市副中心的生态空间建设和完善仍然存在着很大的质量提升空间，并值得长期跟踪研究。

  2020年9月至12月期间，城市建设学部的孙彤等8名本科生组成“生态把脉”科研团队，充分发挥学科优势，利用卫星遥感、时空大数据、问卷访谈、场地模型等多源感知数据，对城市副中心典型生态空间进行“体检”式调研，并根据多年分调研结果，梳理总结现阶段建设成效，对下一步建设提出意见建议。大家根据课题的特点，将研究方法形象化地比喻为传统中医文化中的“望闻问切”，赋予课题厚重的中国文化背景和宽广的学科交叉视野。

从与群众息息相关

的问题入手做科研

  城市建设学部的学生做关于美丽中国的课题？刚开始接触8名00后大学生组成的“生态把脉”团队时，记者有些意外：“典型的工科生怎么会选择做一个社会学专业的课题？”

  面对笔者的疑惑，项目指导老师、城市建设学部讲师薛飞将课题的来源娓娓道来：随着我国经济社会不断发展、人民生活水平不断提高，如何提高社会可持续发展能力，不断增强人民的幸福感、获得感、安全感成为全社会关注的重要议题。党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，明确提出大力推进生态文明建设，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。习近平总书记多次强调指出，“良好生态环境是最公平的公共产品、最普惠的民生福祉”。以习近平同志为核心的党中央提出“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”重大战略目标，是中华民族复兴大业的内在要求，也是人类可持续发展的客观需要。我们必须在推进“五位一体”总体布局的新征程中，完成对子孙后代和世界人民的庄严承诺。新时代的科研，就要把学问写在祖国的大地上，写进百姓的心坎里。“面向未来高质量发展的问题就是我们的课题，青年学生就是未来城市的建设者接班人。”参加课题的同学们也纷纷表示，学习做科研，就是要运用最前沿的科学知识面对真实世界的挑战，踏踏实实地进行调查研究，为实现群众的美好生活和建设美丽中国做出自己的贡献。

  远大的志向只是扬起科研征程的风帆，强大的科研团队才是高质量成果的根本保障。虽然是大学生课外科研，但同学们仍然高度重视学科交叉的重要性。在组员具备社会科学视野的基础上，广泛吸收具有城乡规划、计算机编程、人脸识别、数据分析与建模绘图等专长的同学加入，最终组成了全工科背景、技术齐全的学生团队来进行这个社科项目的科研攻关。

艰苦细致的工作

是取得成绩的前提

  “理想很丰满，现实很骨感。”很多怀揣着崇高理想从事科研工作的人会发现，无论事先对困难估计得多么充分，实际情况总是更加复杂。课题组的同学们也不例外。

  这个由女生占主体的科研团队，首先遇到的困难并不是技术上的。2020年秋、冬季节，虽然我国新冠肺炎疫情防控措施非常有力，但个别确诊病例仍有发生。因此，在进行北京城市副中心生态空间的实地调研时，不少在公园、绿地活动的市民对于访谈和近距离接触都比较排斥。这也使得同学们的调研工作颇费了一番周折，用于现场访谈和调查问卷发放的时间比预计的整整多了一倍。好在通过她们耐心细致的介绍，不少群众表示理解和支持，不仅发出的1000多份调查问卷大部分顺利回收，很多调查对象还主动给出意见建议。同学们充分利用最新的各项技术，如网络抓取多源感知数据、专业软件和语义分析问卷调查结果、利用深度学习处理卫星遥感数据、利用人工智能进行多类型数据处理。先进的手段提高了效率、减少了误差，经过大家的共同努力，按时完成后续的资料整理工作。

  正在读大三的李淞是团队中唯一的男生，负责热力大数据处理评价工作，虽然任务量大、难度高，但凭借着过硬的软件技术顺利完成，成果还因数据详实、直观易感而受到专家的一致肯定。然而，在项目推进过程中，身为“技术控”的李淞也感受到很大的压力。“生态把脉”的一个特点是从群众对生态空间的直观感受和具体体验入手。因此，能否通过人脸识别技术描绘出人物行为和儿童、青年人、老年人等特定群体的人物特征，对整个研究非常重要。刚开始进行人脸识别建模时，由于代码经验相对欠缺，导致模型在实际运用中效果并不好，行为数据抓取不均衡，跑步、器械锻炼等典型特征行为数据抓取经常重复叠加，而散步、唱歌等幅度较小的行为特征抓取时有错漏。为攻克这个难题，李淞一方面积极向经验丰富的同学请教，学习特定行为数据抓取的建模技巧，解决当下难题；另一方面，广泛查阅生态空间体检相关资料，确保在对项目深入了解的基础上，开发出更具代表性和针对性的数据抓取模型。通过多个熬夜的攻关，最终将人脸识别、建模等技术较好地运用在调研中，为丰富人本视角的环境评价指标、建立循证提升规划设计建议库做出了贡献。

在科学探索过程中

发现和完善自己

  目前，“生态把脉”项目的调研、分析工作已接近尾声。孙彤等8位同学组成的团队从多个尺度、多源感知、自下而上，以人为本的视角，对城市副中心155平方公里范围内的典型生态空间进行了大量实证研究，建构了“微观人本”视角下的城市生态空间体检分析框架和评价标准，建立了循证提升规划设计建议库，对城市副中心生态空间质量提升系统地提出了86条针对性强、可操作的意见建议。研究成果获得北京市大学生课外学术科技作品“挑战杯”竞赛一等奖，项目获得中国社会科学院学部委员和清华大学专家的认可。

  虽然研究成果获得了认可，然而，团队同学们都觉得“生态把脉”这个项目还没有真正做完。当大家一遍又一遍地推敲总结的文本和答辩PPT时，她们发现了一个又一个遗憾。国淏认为，城市体检宏观指标的选取还不够科学，对现有指标体系掌握不够全面，一些重要指标可获取性较低；王楚玥在参与项目的梳理总结时发现，由于缺乏对文本和汇报文件的统筹，导致两者关联性不强增加了返工；许怡然认为，由于调研初期团队对研究方向没有达成一致，导致梳理和总结时内容难取舍，做了不少“无用功”……大家在不断加深对项目理解的同时，也深刻认识到阶段性工作的不足，为今后的科研积累了经验。

  生态环境建设是一篇大文章，需要一代代人持之以恒地接续下去。从这个意义上来说，对于自我不断突破，科研不断更新，也许比成果更重要，更有意义。就像周珺同学所说：“虽然在研究的过程中，我们总是暴露出各种问题。但是，整个过程也见证了指导老师和小组成员思想上的变化，每一次的改进都是一次新提升。通过这个项目，大家思想上更加成熟，更能接受批评，考虑问题更加全面，与各个方面的交流也更有技巧了。” 通过完成课外学术科技作品，让青年学生发现自己的问题、明确努力的方向，这不正是“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛的初衷么？