基于大语言模型的中国温带季风区滨海空间季节性热度变化及驱动因素研究

《Land》：Seasonal Variations in the Popularity of Coastal Spaces in China’s Temperate Monsoon Region Using Large Language Models

　　

滨海空间是游憩、公共健康、旅游与人地互动的重要场所。然而，其空间吸引力往往随季节发生显著变化，尤其在气候变率较强的地区。本研究以中国温带季风区13个沿海城市的440857条带地理标签的微博帖子为数据，将其聚合到2733个5 km网格单元，考察滨海空间热度的季节驱动因素。研究人员将利用大语言模型（LLM）提取的感知相关文化生态系统服务（CES）指标，与建成环境、自然环境和社会经济变量在5 km网格尺度上整合。采用固定效应模型识别环境条件与空间热度之间的总体关联和季节性关联。主要全模型解释了滨海空间热度变异的很大比例（R²=0.6330）。结果表明，滨海空间热度不同于常规城市活动模式。高建筑密度和POI多样性与热度呈负相关，而可达性、景点、水环境和经济条件与活动强度呈正相关。同时，观察到显著的季节变化。视觉感知全年保持重要，而其他因素的影响随季节变化。例如，水生环境条件在夏季尤为重要，而味觉相关体验在秋季更为相关，游憩服务在冬季更为相关。这些发现表明，滨海空间热度的驱动因素并非随时间保持不变，而是在不同季节背景下发生变化。该研究为季节性适变的滨海规划提供了实证证据，并展示了将大语言模型与社交媒体数据结合以分析感知相关空间动态的潜力。

**研究背景与问题**

滨海空间因其独特的地理位置和生态价值吸引大量人群，是旅游、游憩、公共健康与人地互动的重要场所，其空间热度是衡量区域吸引力与活动强度的重要指标。已有城市活力研究多基于签到数据、手机信令、夜间灯光、兴趣点（POI）密度等数字痕迹，但多数证据来自单一城市或常规城区，对滨海这一特殊空间类型关注不足。滨海地区生态敏感、景观开阔，高密度开发与空间热度的关系可能不同于内陆城市。文化生态系统服务（CES）研究虽已利用社交媒体数据，但通常依赖计算机视觉或关键词过滤，易产生语义偏差。同时，季节变化对滨海空间热度的影响缺乏系统证据，尤其是在气候季节性显著的区域。中国温带季风沿海区四季分明、生态资源多样，为研究该问题提供了理想场所。

**研究内容与主要结论**

研究人员收集2023年9月1日至2024年8月30日新浪微博带地理标签数据，覆盖13个沿海城市，经清洗后保留440857条有效文本，并划分为2733个5 km网格单元。研究将LLM提取的感知相关CES指标与建成环境、自然环境、社会经济变量整合，采用双向固定效应模型和分季节模型分析。主要结论包括：视觉质量和可达性对滨海空间热度具有相对稳定的正向作用；建筑密度和部分混合利用指标与热度负相关；水环境条件在夏季尤为重要，味觉和物种观察在秋季更相关，游憩服务在冬季更相关。研究为季节性适变的滨海规划提供了实证证据，并展示了LLM与社交媒体数据结合分析感知相关空间动态的方法潜力。

**主要关键技术与方法**

数据来自新浪微博13个沿海城市的带地理标签帖子。关键技术包括：利用微调后的LLaMA2-13B模型进行12维CES多标签语义分类；使用GPT-3.5-turbo对文本情感打分并作为权重构建CES指标；基于多源地理数据构建建成环境、自然环境和社会经济变量；采用双向固定效应回归及春、夏、秋、冬分季节回归；通过方差膨胀因子（VIF）、替代因变量、空间稳健标准误和全局莫兰指数（Global Moran's I）进行敏感性检验。

**研究结果**

**3.1 描述性分析**

研究人员以微博帖子数表征空间热度，发现热度空间分布不均，高热度簇主要集中在大连、秦皇岛、天津和烟台。月度变化显示热度在5月、6月、7月达到峰值，8月后下降，秋冬季节明显减弱，呈现显著的季节性模式。变量描述统计显示CES、自然环境和经济社会指标存在明显的季节差异。

**3.2 滨海资源与环境对空间热度的影响**

通过6个逐步扩展的固定效应模型，模型拟合优度R²从0.0317升至0.6330。全模型中，视觉和味觉CES与空间热度正相关，嗅觉负相关；道路密度、公交站数量、地铁站数量、景点、零售设施、房价、归一化水体指数（NDWI）和水质正相关；建筑密度、POI多样性、地铁线网密度、餐馆集中度、归一化植被指数（NDVI）、夜间灯光强度和建设年份负相关；数字高程模型（DEM）不显著。

**3.3 滨海资源与环境效应的季节变化**

分季节模型显示，视觉、道路密度、地铁站数量、零售设施和房价在四季均保持正相关；建筑密度、POI多样性、地铁线网密度、餐馆集中度、建设年份和夜间灯光强度在四季均呈负相关。春季嗅觉显著负相关，人口密度和DEM正相关，NDWI负相关；夏季NDWI和水质正相关，NDVI负效应较强，景点不显著；秋季味觉和物种观察成为显著正相关CES维度，公交线网密度正相关；冬季游憩服务正相关，GDP正相关，到海岸线距离负相关，NDVI不显著。夏季模型R²=0.3973，低于全模型，可能与短期旅游涌入和天气变化未被完全捕捉有关。

**讨论与结论**

讨论指出，视觉感知和可达性是滨海空间热度的持续驱动因素，而建筑密度和部分混合利用指标的负向关联说明滨海空间不宜简单复制城市中心的高密度开发模式。季节异质性并非随机波动，而是反映用户在气候、旅游需求和活动机会变化下的偏好转换。规划应超越静态年均视角，采取季节适应性管理：夏季加强蓝色空间和环境质量管理，秋冬通过游憩设施和季节性活动维持活力，同时长期保持海岸线开敞性和视觉质量。

研究结论可概括为：本研究通过整合基于大语言模型的感知型文化生态系统服务指标与建成环境、自然环境和社会经济变量，考察了滨海空间热度的季节变化。结果表明，视觉质量和可达性具有相对稳定的正向效应，而环境和感知变量的效应随季节显著变化。滨海空间的运行机制不同于传统城市中心，过度开发强度和部分混合利用指标与滨海热度负相关，开敞性、可达性和环境质量在塑造滨水活动中作用更为重要。从规划角度看，结果强调了季节性适变滨海管理的重要性，即全年保持视觉开敞性和可达性，在暖季加强蓝色空间和环境管理，在冷季提供全季节游憩设施、庇护活动空间和季节性活动安排。方法论上，本研究展示了将大语言模型与社交媒体数据相结合以分析滨海环境中感知相关空间动态的潜力。