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)的鳥瞰圖

　　測繪一座城市的建筑物可能看起來像是一個簡單的任務(wù)，通過設(shè)置一臺計(jì)算機(jī)讀取衛(wèi)星照片就可以輕松實(shí)現(xiàn)自動化測繪。由于靜止不動的建筑物在空曠的地面上很是明顯，所以它們可以被環(huán)繞在地球周圍的的人造衛(wèi)星記錄下來。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，甚至可以確定圖像中出現(xiàn)的植物種類。其他的模型也與可預(yù)測的對象相匹配，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，我們得到了完全不同的結(jié)果。所有三個小組都對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測繪城市周邊地區(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。特別是，我們在城市的南部沼澤地區(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)劃者需要使用測繪來分析城市。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)沒有被繪制出來，它們在政府眼中就是不存在的。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，就會傷害到世界上最脆弱的那群人。

　　技術(shù)對不平等的社會結(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)算法來加速工作時，他們也可能會將一些無意的偏見嵌入市政運(yùn)作中，從而導(dǎo)致種族偏見的刑事判決、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)自己知識框架中的假設(shè)和關(guān)于社會是如何運(yùn)作和組織的經(jīng)驗(yàn)來編寫代碼的。隨著設(shè)計(jì)者了解到其帶來的不公正和錯誤的結(jié)果時，克服這些問題的一個策略就是讓他們擁有更多不同的經(jīng)驗(yàn)和世界觀來編寫代碼。另一個策略是建立一個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)險是很高的。在人類歷史上，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@主要是由農(nóng)民工的大量涌入帶來的。盡管他們來到資源較少的城市，但這些新的城市居民通過提供大量低成本勞動力，幫助推動了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與此同時，反移民情緒也引起了人們對于他們在城市中生活的權(quán)利越來越大的爭議，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)會都在非正規(guī)部門。統(tǒng)計(jì)這些人的傳統(tǒng)方法，例如普查問卷和實(shí)地調(diào)查，往往管理成本高，而且很快就過時了，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，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有規(guī)劃的。因此，一些最貧窮的居民往往生活在沒有公共下水道、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，這些年來有所增加。在20世紀(jì)90年代，一個典型圖像的單個像素可能代表了約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。現(xiàn)在的圖像還包含了更多的數(shù)據(jù)，使人們可以識別建筑物高度，植物種類和其他環(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)和檢測變化。現(xiàn)在的我們比以往任何時候都能更清楚地了解到較大城市地區(qū)的變化。

　　對于城市規(guī)劃者來說，最大的瓶頸就是如何處理這些數(shù)據(jù)。盡管我們在操縱和解釋數(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，最終對他們在數(shù)據(jù)中看到的情況做出假設(shè)。

　　一個常見的假設(shè)是，那些有光澤、干燥的東西都是城市的。也就是說，城市空間是指那些使用混凝土等農(nóng)村地區(qū)所沒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。

　　為了克服這些問題，我的研究小組對我們的測繪進(jìn)行了基于實(shí)地現(xiàn)場作業(yè)的計(jì)算模型的實(shí)驗(yàn)，這種模型通常被稱為地面實(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)絕對是一座房子。我們修改了一個算法來反映這個現(xiàn)實(shí)，允許那些光澤稍暗的東西被歸類為城市，如果該地區(qū)的紋理過于多樣化，不可能是農(nóng)村植被的話。通過實(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，我們在2017年世界銀行會議上與其他兩個研究小組召開了一次小組會議。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，他們?nèi)〉玫某晒旧鲜怯伤麄冮_始進(jìn)行城市數(shù)據(jù)分析工作的目標(biāo)所決定的。

　　我的研究是以國際發(fā)展政策對改善不合格住房的興趣為背景的，尤其側(cè)重于對越南的關(guān)注。紐約大學(xué)小組的研究是衡量世界上100多個城市的城市擴(kuò)張情況的大型項(xiàng)目的一部分，他們試圖建立標(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，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，以評估提供基礎(chǔ)設(shè)施的成本是多少。測繪房屋和建筑物似乎是一項(xiàng)簡單易行的任務(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€小組都對城市的中心地區(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)小組都對更詳細(xì)的區(qū)域進(jìn)行了分類，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)研究來作出政策決定，那么他們可能會把重點(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，更不用說規(guī)劃未來的交通和基礎(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)算方法可能會帶來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當(dāng)?shù)氐牧私夂椭R。

　　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始往往在時間和資源上都捉襟見肘。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)專家、社區(qū)組織和人類學(xué)家之間的更大整合。除了通過復(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，而這種知識的形成最好來自于實(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)室用遙感圖像來管理城市。但是，當(dāng)你停下來思考這個問題時，如果你不這樣想，那才是一件怪事。