Capturing time in space : Dynamic analysis of accessibility and mobility to support spatial planning with open data and tools

Visa fullständig post

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-2935-9
Titel: Capturing time in space : Dynamic analysis of accessibility and mobility to support spatial planning with open data and tools
Author: Tenkanen, Henrikki
Medarbetare: Helsingfors universitet, matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, institutionen för geovetenskaper och geografi
Nivå: Doktorsavhandling (sammanläggning)
Tillhör serie: URN:ISSN:1798-7911
Abstrakt: Understanding the spatial patterns of accessibility and mobility are a key (factor) to comprehend the functioning of our societies. Hence, their analysis has become increasingly important for both scientific research and spatial planning. Spatial accessibility and mobility are closely related concepts, as accessibility describes the potential to move by modeling, whereas spatial mobility describes the realized movements of individuals. While both spatial accessibility and mobility have been widely studied, the understanding of how time and temporal change affects accessibility and mobility has been rather limited this far. In the era of ‘big data’, the wealth of temporally sensitive spatial data has made it possible, better than ever, to capture and understand the temporal realities of spatial accessibility and mobility, and hence start to understand better the dynamics of our societies and complex living environment. In this thesis, I aim to develop novel approaches and methods to study the spatio-temporal realities of our living environments via concepts of accessibility and mobility: How people can access places, how they actually move, and how they use space. I inspect these dynamics on several temporal granularities, covering hourly, daily, monthly, and yearly observations and analyses. With novel big data sources, the methodological development and careful assessment of the information extracted from them is extremely important as they are increasingly used to guide decision-making. Hence, I investigate the opportunities and pitfalls of different data sources and methodological approaches in this work. Contextually, I aim to reveal the role of time and the mode of transportation in relation to spatial accessibility and mobility, in both urban and rural environments, and discuss their role in spatial planning. I base my findings on five scientific articles on studies carried out in: Peruvian Amazonia; national parks of South Africa and Finland; Tallinn, Estonia; and Helsinki metropolitan area, Finland. I use and combine data from various sources to extract knowledge from them, including GPS devices; transportation schedules; mobile phones; social media; statistics; land-use data; and surveys. My results demonstrate that spatial accessibility and mobility are highly dependent on time, having clear diurnal and seasonal changes. Hence, it is important to consider temporality when analyzing accessibility, as people, transport and activities all fluctuate as a function of time that affects e.g. the spatial equality of reaching services. In addition, different transport modes should be considered as there are clear differences between them. Furthermore, I show that, in addition to the observed spatial population dynamics, also nature’s own dynamism affects accessibility and mobility on a regional level due to the seasonal variation in river-levels. Also, the visitation patterns in national parks vary significantly over time, as can be observed from social media. Methodologically, this work demonstrates that with a sophisticated fusion of methods and data, it is possible to assess; enrich; harmonize; and increase the spatial and temporal accuracy of data that can be used to better inform spatial planning and decision-making. Finally, I wish to emphasize the importance of bringing scientific knowledge and tools into practice. Hence, all the tools, analytical workflows, and data are openly available for everyone whenever possible. This approach has helped to bring the knowledge and tools into practice with relevant stakeholders in relation to spatial planning. Keywords: Accessibility; Spatial mobility; Spatio-temporal; Multimodal; Travel time; Open data; Social media; GIS; Data science; Data mining; Spatial planning; National parks; Finland; South Africa; Peruvian Amazonia; Helsinki Region; TallinnAlueellisen saavutettavuuden ja ihmisten liikkumisen rakenteiden hahmottaminen on tärkeää yhteiskunnan toiminnan ymmärtämisessä. Saavutettavuusanalyyseistä on tullut yksi keskeisistä työkaluista alueellisen suunnittelun ja päätöksenteon tueksi. Käsitteinä saavutettavuus ja liikkuminen ovat lähellä toisiaan. Saavutettavuudella tarkoitetaan tyypillisesti ihmisten mahdollisuutta saavuttaa eri paikkoja liikkumalla, kun ihmisten liikkumisen tutkimus keskittyy toteutuneeseen liikkumiseen. Saavutettavuuden ja todellisen liikkumisen alueellisia rakenteita on tutkittu melko paljon eri ympäristöissä. Rakenteiden ajallisten muutosten huomioiminen saavutettavuus- ja liikkumistutkimuksessa on ollut paljon vähäisempää. Nykyiset massiiviset digitaaliset tietoaineistot ovat mahdollistaneet yhteiskunnan eri toimintojen tarkastelun ennennäkemättömällä tarkkuudella niin ajallisesti kuin alueellisestikin. Väitöskirjassani pyrin kehittämään ja soveltamaan uusia lähestymistapoja sekä analyyttisia työkaluja alueellisen saavutettavuuden sekä ihmisten liikkumisen tutkimuksessa. Lisäksi pyrin ymmärtämään kuinka saavutettavuusrakenteet sekä ihmisten liikkumisen rakenteet vaihtelevat ajassa ja tilassa eri aikaperspektiiveillä ulottuen tunneista ja päivistä aina kuukausittaisiin ja vuosienvälisiin tarkasteluihin. Työni anti tieteelliseen keskusteluun on menetelmäpainotteinen, mutta tarjoan myös kontekstisidonnaisia havaintoja tutkimusalueiltani. Uusien tietolähteiden sekä menetelmien suhteen on tärkeää ymmärtää toisaalta niiden tarjoamat mahdollisuudet, mutta myös heikkoudet. Yksi väitöskirjani tavoite onkin tarkastella näitä tekijöitä eri aineistojen ja menetelmien suhteen. Väitöskirjani koostuu johdanto-osasta sekä viidestä tieteellisestä artikkelista. Artikkelit on toteutettu erilaisissa maantieteellisissä ympäristöissä: Perun Amazoniassa, Suomen ja Etelä-Afrikan kansallispuistoissa, Tallinnassa sekä Helsingin metropolialueella. Tulokseni osoittavat, että alueelliset saavutettavuuden ja liikkumisen rakenteet vaihtelevat merkittävästi eri ajankohtina ja niissä on selkeitä päivittäisiä ja kausittaisia vaihteluja. Ajallinen vaihtelu kohdistuu kaikkiin saavutettavuuden komponentteihin, sillä niin liikennejärjestelmä, palveluverkko, kuin ihmisten sijainnitkin vaihtelevat merkittävästi ajassa. Näiden yhteisvaikutuksesta saavutettavuus saattaa samalla alueellakin näyttäytyä eri ajankohtina hyvin erilaisena. Saavuttavuuden ajallinen vaihtelu olisikin tärkeää huomioida entistä paremmin esimerkiksi suunnittelussa. Lisäksi saavutettavuuden alueelliset rakenteet näyttäytyvät hyvin erilaisina riippuen siitä, millä kulkutavalla saavutettavuutta mallinnetaan. Autoilijan saavutettavuustodellisuus on toisenlainen kuin joukkoliikenteen käyttäjän. Tulokseni osoittavat, että myös luonnon dynamiikalla voi olla suuri merkitys saavutettavuuteen. Esimerkiksi Amazonian jokien vedenkorkeuden vuodenaikainen vaihtelu vaikuttaa suuresti navigoimiseen ja saavutettavuusrakenteisiin alueellisella tasolla. Liikenneverkon dynaamisuuden lisäksi myös ihmisten liike, ja ihmisten sijainnin dynaamisuus, tulisi ottaa huomioon saavutettavuusmallinnuksessa. Ihmisten vaihtelevien sijaintien tutkimus on perinteisesti vaikeaa, mutta uusilla aineistolähteillä, kuten sosiaalisella medialla, voidaan tuottaa tästä uutta tietoa. Toisaalta dynaaminen saavutettavuus on pitkälti riippuvainen kohdepisteiden, kuten palveluiden alueellisista rakenteista. Alueilla joissa liikenneverkko on melko vakiintunut, palveluiden rakennemuutoksilla saattaa olla liikennehankkeita suurempi vaikutus saavutettavuuteen. Menetelmällisesti väitöskirjani osoittaa eri datalähteiden ja menetelmien yhdistelyn tärkeyden datan spatiaalisen ja ajallisen tarkkuuden parantamisessa, yhdenmukaistamisessa, laadun arvioimisessa, ja rikastamisessa. Lopuksi haluan korostaa tieteellisen tiedon, menetelmien ja aineistojen avoimuuden tärkeyttä, sillä sen avulla tehty työ on mahdollista saada tehokkaasti osaksi käytännön suunnittelua ja päätöksentekoa. Väitöskirjassani kehittämäni työkalut ja sen aikana tuotetut datat onkin julkaistu pääsääntöisesti avoimesti. Tämän ansiosta niitä voidaan vapaasti hyödyntää ja niiden laatua voidaan arvioida kriittisesti. Avoimuuden seurauksena työssä kehitetyt menetelmät ovat jo päätyneet osaksi käytännön aluesuunnittelutyötä. Asiasanat: Saavutettavuus; Liikkuminen; Aika-tilallisuus; Multimodaalisuus; Matka-aika; Avoin data; GIS; Sosiaalinen media; Datatiede; Tiedonlouhinta; Alueellinen suunnittelu; Kansallispuistot; Suomi; Etelä-Afrikka; Perun Amazonia; Pääkaupunkiseutu; Tallinna
Permanenta länken (URI): URN:ISBN:978-951-51-2935-9
http://hdl.handle.net/10138/228232
Datum: 2017-11-17
Subject:
Rights: Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden.


Filer under denna titel

Total number of downloads: Loading...

Filer Storlek Format Granska
capturin.pdf 4.284Mb PDF Granska/Öppna

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post