在胡志明市，衛(wèi)星圖像的計(jì)算機(jī)分析忽視了一些城市地區(qū)。為了把他們也包含在內(nèi)，我們不能只“仰望星空”，還需“腳踏實(shí)地”。

胡志明市郊區(qū)的鳥(niǎo)瞰圖

測(cè)繪一座城市的建筑物可能看起來(lái)像是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，通過(guò)設(shè)置一臺(tái)計(jì)算機(jī)讀取衛(wèi)星照片就可以輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)繪。由于靜止不動(dòng)的建筑物在空曠的地面上很是明顯，所以它們可以被環(huán)繞在地球周?chē)牡娜嗽煨l(wèi)星記錄下來(lái)。然后，計(jì)算機(jī)可以“讀取”這些衛(wèi)星照片，這些照片就像我們?nèi)粘Ｅ牡恼掌粯邮窍袼鼗瘓D像，只是它們攜帶了更多從各種表面反射的光波的信息。這些信息可以幫助確定建筑材料的種類(lèi)，甚至可以確定圖像中出現(xiàn)的植物種類(lèi)。其他的模型也與可預(yù)測(cè)的對(duì)象相匹配，如道路的筆直或河流的彎曲。

然而事實(shí)比這更加復(fù)雜。當(dāng)三個(gè)不同的研究小組（包括我在南加利福尼亞大學(xué)的研究小組）處理那些幾乎相同的2000年代胡志明市快速城市化的圖像時(shí)，我們得到了完全不同的結(jié)果。所有三個(gè)小組都對(duì)市中心的位置的確定達(dá)成了一致，但我們卻都使用了不同的方法來(lái)測(cè)繪城市周邊地區(qū)。在那些周邊地區(qū)，全球南方的大多數(shù)特大城市展現(xiàn)了它們最戲劇性的物質(zhì)增長(zhǎng)。特別是，我們?cè)诔鞘械哪喜空訚傻貐^(qū)發(fā)現(xiàn)了更多的非正規(guī)自建住房。

這很重要，因?yàn)槌鞘幸?guī)劃者需要使用測(cè)繪來(lái)分析城市。他們要確定人口居住的地方，并根據(jù)這些信息制定公共服務(wù)和投資計(jì)劃。如果定居點(diǎn)沒(méi)有被繪制出來(lái)，它們?cè)谡壑芯褪遣淮嬖诘?。更糟糕的是，我觀察到的那些生活在低質(zhì)量、自建住房中的人，那些在外圍地區(qū)居住的人，已經(jīng)被更加邊緣化了：他們往往是低收入人群和移居此地的外地人。他們也更多地定居于那些如洪水和泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)的地質(zhì)脆弱地區(qū)。不可否認(rèn)，衛(wèi)星圖像對(duì)于城市規(guī)劃確實(shí)是有用的，但僅僅依靠它們所提供的信息，而去不核實(shí)真實(shí)的情況，就會(huì)傷害到世界上最脆弱的那群人。

技術(shù)對(duì)不平等的社會(huì)結(jié)構(gòu)的影響終于得到了一些急需的關(guān)注。當(dāng)智慧城市的政府依靠計(jì)算機(jī)算法來(lái)加速工作時(shí)，他們也可能會(huì)將一些無(wú)意的偏見(jiàn)嵌入市政運(yùn)作中，從而導(dǎo)致種族偏見(jiàn)的刑事判決、信息搜索和資金獲取等情況。

造成這種嵌入的偏見(jiàn)的原因之一是，代碼是由人創(chuàng)造的，而人們往往又是根據(jù)自己知識(shí)框架中的假設(shè)和關(guān)于社會(huì)是如何運(yùn)作和組織的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編寫(xiě)代碼的。隨著設(shè)計(jì)者了解到其帶來(lái)的不公正和錯(cuò)誤的結(jié)果時(shí)，克服這些問(wèn)題的一個(gè)策略就是讓他們擁有更多不同的經(jīng)驗(yàn)和世界觀來(lái)編寫(xiě)代碼。另一個(gè)策略是建立一個(gè)更加透明和民主的糾正和改進(jìn)程序。

與刑事司法或監(jiān)督相比，城市規(guī)劃中的算法公平受到的關(guān)注度較低。但土地使用和城市基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)是很高的。在人類(lèi)歷史上，大多數(shù)人是第一次居住在城市之中。造成這一歷史性轉(zhuǎn)變的原因是因?yàn)槿蚰戏降目焖俪鞘谢?，而這主要是由農(nóng)民工的大量涌入帶來(lái)的。盡管他們來(lái)到資源較少的城市，但這些新的城市居民通過(guò)提供大量低成本勞動(dòng)力，幫助推動(dòng)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與此同時(shí)，反移民情緒也引起了人們對(duì)于他們?cè)诔鞘兄猩畹臋?quán)利越來(lái)越大的爭(zhēng)議，這迫使新移民在岌岌可危的情況下勉強(qiáng)維持生計(jì)。

在胡志明市，三分之一的就業(yè)機(jī)會(huì)都在非正規(guī)部門(mén)。統(tǒng)計(jì)這些人的傳統(tǒng)方法，例如普查問(wèn)卷和實(shí)地調(diào)查，往往管理成本高，而且很快就過(guò)時(shí)了，因?yàn)橥ǔＣ?0年才收集一次。此外，這些方法通常不包括那些可能發(fā)生在官方城市邊界之外的新城市化。當(dāng)他們生活在監(jiān)管機(jī)構(gòu)及其文件流程之外時(shí)，統(tǒng)計(jì)這些新的城市移民和他們的非正規(guī)生計(jì)就變得十分困難。他們的定居點(diǎn)的位置和模式往往是沒(méi)有規(guī)劃的。因此，一些最貧窮的居民往往生活在沒(méi)有公共下水道、排水溝、固體廢物回收站和其他基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的危險(xiǎn)地區(qū)。

像衛(wèi)星圖像這樣的新技術(shù)則為這一盲點(diǎn)提供了一種有希望的補(bǔ)救措施。衛(wèi)星圖像的分辨率各不相同，但總體而言，這些年來(lái)有所增加。在20世紀(jì)90年代，一個(gè)典型圖像的單個(gè)像素可能代表了約30平方米的土地面積。到2000年，像素已經(jīng)達(dá)到10米或更少，而現(xiàn)在0.5米（1.5英尺）的分辨率也都是可能的?，F(xiàn)在的圖像還包含了更多的數(shù)據(jù)，使人們可以識(shí)別建筑物高度，植物種類(lèi)和其他環(huán)境細(xì)節(jié)。最重要的是，衛(wèi)星不斷環(huán)繞地球運(yùn)行，收集一致、可靠和低成本的數(shù)據(jù)。通過(guò)遠(yuǎn)程從機(jī)器收集信息，可以更廣泛地覆蓋城市地區(qū)，而一致的收集可以更好地確定基準(zhǔn)和檢測(cè)變化?，F(xiàn)在的我們比以往任何時(shí)候都能更清楚地了解到較大城市地區(qū)的變化。

對(duì)于城市規(guī)劃者來(lái)說(shuō)，最大的瓶頸就是如何處理這些數(shù)據(jù)。盡管我們?cè)诓倏v和解釋數(shù)據(jù)方面取得了進(jìn)展，但我們的模型有可能與實(shí)際情況脫節(jié)。研究人員主要是坐在辦公室進(jìn)行這項(xiàng)計(jì)算研究，最終對(duì)他們?cè)跀?shù)據(jù)中看到的情況做出假設(shè)。

一個(gè)常見(jiàn)的假設(shè)是，那些有光澤、干燥的東西都是城市的。也就是說(shuō)，城市空間是指那些使用混凝土等農(nóng)村地區(qū)所沒(méi)有的建筑材料的空間。從衛(wèi)星圖像上看，城市空間也被假設(shè)呈現(xiàn)幾何空間模式，如直線道路和連續(xù)的直線建筑。這些假設(shè)可能適用于計(jì)劃中的正式城市發(fā)展，就像在城市中心一樣。但非正式的城市結(jié)構(gòu)可能會(huì)使用有較少光澤、潮濕的材料，如植物材料。這些自建的建筑也可能不排成一條直線，并按一定的間隔排列。

為了克服這些問(wèn)題，我的研究小組對(duì)我們的測(cè)繪進(jìn)行了基于實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的計(jì)算模型的實(shí)驗(yàn)，這種模型通常被稱(chēng)為地面實(shí)驗(yàn)。我進(jìn)入了西貢南面的沼澤地，證實(shí)了，是的，一張照片中的模糊光點(diǎn)絕對(duì)是一座房子。我們修改了一個(gè)算法來(lái)反映這個(gè)現(xiàn)實(shí)，允許那些光澤稍暗的東西被歸類(lèi)為城市，如果該地區(qū)的紋理過(guò)于多樣化，不可能是農(nóng)村植被的話。通過(guò)實(shí)地調(diào)查確定的參數(shù)，我們的結(jié)果比用傳統(tǒng)方法所得到的結(jié)果多了12%的新城市化土地面積。

為了弄清楚為什么我們的結(jié)果有所不同，我們?cè)?017年世界銀行會(huì)議上與其他兩個(gè)研究小組召開(kāi)了一次小組會(huì)議。我們想了解我們的不同結(jié)果如何影響城市管理，以及如何相應(yīng)地調(diào)整城市研究的技術(shù)。我們發(fā)現(xiàn)，這三組研究之間的差異源于研究人員使用衛(wèi)星圖像的特殊興趣。也就是說(shuō)，他們?nèi)〉玫某晒旧鲜怯伤麄冮_(kāi)始進(jìn)行城市數(shù)據(jù)分析工作的目標(biāo)所決定的。

我的研究是以國(guó)際發(fā)展政策對(duì)改善不合格住房的興趣為背景的，尤其側(cè)重于對(duì)越南的關(guān)注。紐約大學(xué)小組的研究是衡量世界上100多個(gè)城市的城市擴(kuò)張情況的大型項(xiàng)目的一部分，他們?cè)噲D建立標(biāo)準(zhǔn)化的全球城市指標(biāo)，以提供更全面的世界各區(qū)域歷史圖景。與此同時(shí)，世界銀行委托威斯康星大學(xué)麥迪遜分校作為其東亞城市化數(shù)據(jù)計(jì)劃的一部分。威斯康星大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究的是城市蔓延情況，以評(píng)估提供基礎(chǔ)設(shè)施的成本是多少。測(cè)繪房屋和建筑物似乎是一項(xiàng)簡(jiǎn)單易行的任務(wù)，但將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息則取決于項(xiàng)目執(zhí)行機(jī)構(gòu)和資助機(jī)構(gòu)的目標(biāo)。

在胡志明市，基于衛(wèi)星圖像的城市測(cè)繪不同的方法和目標(biāo)產(chǎn)生了不同的結(jié)果。

上圖顯示了我們的結(jié)果在城市邊緣變化的比較。我們?nèi)齻€(gè)小組都對(duì)城市的中心地區(qū)達(dá)成了一致，那里是明確的城市，顏色是黑色的。然而，紫色區(qū)域顯示，只有威斯康星大學(xué)的研究人員將該城市的北部大片地區(qū)劃分為城市地區(qū)，因?yàn)槟抢锏牡刭|(zhì)條件比較干燥。紐約大學(xué)小組和南加利福尼亞大學(xué)小組都對(duì)更詳細(xì)的區(qū)域進(jìn)行了分類(lèi)，我的小組特別強(qiáng)調(diào)了在南部較潮濕地區(qū)的較小規(guī)模的開(kāi)發(fā)，用黃色表示。

如果當(dāng)?shù)卣畠H利用其中一項(xiàng)研究來(lái)作出政策決定，那么他們可能會(huì)把重點(diǎn)放在城市的不同地區(qū)，以促進(jìn)公共服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。如果政府忽視了那些非正規(guī)城市化出現(xiàn)的地區(qū)，特別是那些在易受洪水侵襲的河流附近的低洼地區(qū)，再加之它們沒(méi)有災(zāi)害和恢復(fù)規(guī)劃，這些不穩(wěn)定的地區(qū)將面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)，更不用說(shuō)規(guī)劃未來(lái)的交通和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、氣候變化的洪水適應(yīng)以及災(zāi)后重建的需求。

向城市規(guī)劃人員提供日益復(fù)雜和自動(dòng)化的土地使用數(shù)據(jù)的方法，有望減輕地方官員的一些信息差距。但事實(shí)上，如果不加以關(guān)注，這些計(jì)算方法可能會(huì)帶來(lái)比它們正在取代的手工工作更多的持續(xù)盲點(diǎn)。要解決這些問(wèn)題，地方政府仍然需要質(zhì)疑他們所收到的信息。他們不應(yīng)該把這些數(shù)據(jù)視為真實(shí)的現(xiàn)實(shí)，而應(yīng)該參與其創(chuàng)造的過(guò)程，除了軌道上的衛(wèi)星和世界各地的研究人員所生產(chǎn)的信息，他們還需加入自己對(duì)當(dāng)?shù)氐牧私夂椭R(shí)。

當(dāng)然，這需要地方政府做出更多的努力，而這些地方政府一開(kāi)始往往在時(shí)間和資源上都捉襟見(jiàn)肘。他們需要幫助。為了保護(hù)所有新的都市人，特別是最脆弱的那群人，將需要技術(shù)專(zhuān)家、社區(qū)組織和人類(lèi)學(xué)家之間的更大整合。除了通過(guò)復(fù)雜數(shù)據(jù)模型處理的高分辨率衛(wèi)星圖像外，全球各城市還需要有關(guān)實(shí)地情況的信息，而這種知識(shí)的形成最好來(lái)自于實(shí)地參與和地面實(shí)況調(diào)查。唉，這意味著我們不能僅僅從實(shí)驗(yàn)室用遙感圖像來(lái)管理城市。但是，當(dāng)你停下來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題時(shí)，如果你不這樣想，那才是一件怪事。