面向城市信息感知社交网络大数据研究

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1、面向城市信息感知社交网络大数据研究　　摘要：基于南京城市信息感知平台，从新浪微博等社交网络数据分析的角度，研究面向城市的信息感知技术；研究结果表明，基于社交网络建立城市规模的计算模型，能迅速感知城市发展的进程，发现城市运行规律，从而实现高效、智能的城市。关键词：大数据；城市计算；社交网络；城市感知Abstract：Inthispaper，wefocusonurbaninformationsensingtechnologywithrespecttotheNanjingurbaninformationsensingplatformands

2、ocialnetworkdata.Ourexperimentalresultsshowthattheurbancomputingmodulebasedonsocialnetworkdataisquitehelpfulinsensingurbanrhythm，discoveringtheregularpattern，andachievingamoreintelligentandefficientcity.Keywords：bigdata；urbancomputing；socialnetwork；urbansensing哈佛大学E.Gla

3、eser在其新著《Triumphofthe11city》[1]中指出：城市是人类最伟大的发明，是创新的发动机，城市化让人更加富有、智慧、绿色、健康和幸福。然而，城市化的进程带来了服务与管理上的巨大挑战。如果离开信息技术，城市化很可能演变为巨大的灾难。另一方面，随着移动互联、社交网络、云计算等信息技术的发展，数据在互联网上以远超人们想象的速度迅速膨胀。据统计，全球每秒钟发送290万封电子邮件；Twitter上每天发布5000万条消息；谷歌通过大规模集群及分布式MapReduce系统，每天需要处理24PB的数据；淘宝网会员超过3.7亿，每

4、天交易量千万笔，产生几十太字节的数据。这些海量数据早已超越了目前人力所能处理的范畴，大数据时代已经来临：企业关注的重点转向了拥有数据的规模以及处理大数据的能力。近年来的城市计算[2]等技术，受到了极大的关注。在城市计算的概念中，城市空间里的任意设备、车辆、建筑、道路，包括人等都可作为一个计算单元来协同完成一个城市级别的计算。近年来，涌现了一些比较有代表性的工作：在哥本哈根，研究人员通过自行车轮胎上的传感器探知城市空气质量、噪音等[3]；在美国马萨诸塞州，研究人员通过手机用户的通信时刻与位置分析城市动态信息[4]；在北京，微软亚洲研究院

5、的研究者通过分析出租车轨迹研究城市交通问题[5]。11本文依据我们开发的分析平台，通过分析用户在社交网络上产生的数据来感知城市信息。本文旨在展示：依托于网络数据分析尤其是社交网络数据分析，当前已经可以获取城市运行的关键信息，因此可以避免过度把注意力局限到信息采集基础设施的建设方面。1社交网络是城市感知的重要途径据统计，截至2012年12月底，中国互联网用户达到5.64亿，互联网普及率达到了42.1%。其中，作为新型社交媒体，微博近两年获得了爆炸式的发展，用户规模达到3.09亿，较2010年底增长了2.46亿[6]。图1为中国近两年互联

6、网用户及微博用户规模变化示意图。社交网络的兴起及大量活跃用户的存在，源源不断地产生着大量记录城市生活的数据，这类数据具有交互性、实时性、社会性的特点，隐含着大量有价值的信息，因此社交网络又被誉为“数据科学家眼中的金矿”[7]。社交网络数据的价值引起的许多研究者的关注，文献[8]针对社交网络中的大型用户关系网络，提出了一种新的分层社区发现算法；HaoTu等人[9]通过聚类方法，对城市热点话题进行检测；LauraFerrari等人[10]基于社交网络中的位置信息，通过挖掘频繁模式分析城市信息；文献[11]基于Google的MapReduc

7、e并行框架，通过谱聚类的方法分析社交网络中的用户关系。以上研究从用户关系、言论、位置等方面对社交网络进行了分析，取得了一定的成果，对通过社交网络数据感知城市信息有着非常积极的推动作用。2社交网络中的城市信息11本文结合新浪微博数据，自主开发了南京城市信息感知平台，主要完成了以下几个方面的工作。2.1城市属性挖掘在中国600多个城市中，既有上海、北京这样的国际大都市，也有丽江、凤凰这样的旅游名城。每个城市都有自己独特的印记和发展轨迹，表现出不同的政治、经济、文化、地理、环境等特征，并反映在城市生活的各个方面。图2为江苏省各地级市微博用户

8、活跃度与人均GDP比较图。从图2中可以发现，除南京作为政治中心外，其他地级市的微博活跃度与人均GDP存在明显的相关性，微博活跃度在一定程度上可以反映出该城市的政治、经济地位。除微博活跃度外，微博中还包含用户位置、关系、言