城市化进程是人类与环境相互作用的一种表现。本研究聚焦于两种创造了文明、人类社会、经济财富和城区扩张的城市化进程,即环境建设的状况和人类活动的存在或缺失,这两种进程都将被用以展现城市区域的繁荣和活力。当人类在某个地方相互社交,并和地理空间发生交互作用时,这个地方就开始繁荣、展现活力。本项地理学研究提出了一些方法,这些方法通过综合在城市环境建设中发生的多种变化、将环境建设同人类的存在或缺失相关联,来观察和记录城市活力。作者确认了城市发展的两个核心组成成分,一是建设环境的出现、空间范围、地域扩张、发展、退化和密度,二是使一个城市充满活力的人类的存在及其活动,这两个成分展现了可以催生其他城市化进程的核心城市化进程。本研究的方法没有考虑到一些影响因素,包括目标城市与其他城市的可连通性、其经济潜力、社会组成、工作场所信息和自然环境。如果环境建设和人类活动不存在,任何地方都不能被归类为城市。在一座城市中,这两个核心组成成分可能会存在强度差异,这些差异的分析,即城市活力分析,就是本研究的主题。本研究考虑以下科学问题：城市化的两种核心进程（环境建设和人类活动）如何相互联系、有何对照关系?城市环境的状况如何来评价?如何检测城市活力的高低、这种检采取什么样的尺度才合理?笔者选择了两个数据集来回答如何确认环境建设的范围和组成、人类活动的模式的问题。微波遥感影像是其中之一。选用这种数据的原因之一是笔者可以轻松地获取到该数据,并可以持续获取这种影像时间跨度较大的时间序列影像数据集。另外,用它来评估一个地区是否被人类所影响非常合适,因为建筑施工区、楼房、桥梁和其他人造的建筑及设施环境可以显示出这些影响。城市区域的地物构成往往以混凝土、钢铁和玻璃为主,因此相应建筑和人造设施在微波影像上呈现出一种稳定的阶段性状态／特征,这些被称为相干图的数据在检测和展现城市居民密度方面非常有价值。基于位置的社交媒体数据是另一个被选用的数据集,用来从是否存在一定量带有地理编码的微博信息的角度来检测一个地区是否存在人类活动。新浪微博是中国主要的社交媒体和微博平台,它有一个不对称的用户结构,即每个人可以公开关注任意其他人,它也提供了应用程序接口（API）供需要的人获取其数据。本研究开发了一个软件工具,以下载（采集）微博、其内容及包括位置信息和时间戳在内的其元数据,这个采集软件采集和存储了超过1亿的中国大陆“微博空间点”的数据集。一个人要发送一个微博消息的前提是他当时手中持有一部移动设备,因此,笔者将配有GPS坐标和时间戳的新浪微博信息视为人类活动。简单地说,本研究将每个市民视作一个传感器或社会感知设备。街区是本研究中用来评测城市区域的重要单位,这些区域是遥感影像和社交传感数据的重叠区。本研究将街区定义为被道路所包围的地块,它是聚合研究中涉及的数据的基本单位,街区的概念在现实世界也有展现和代表。通过计算平均相干性,并将这些指数与微博信息密度相联系起来,本研究让从随时间兴起的建设实例中提取统计信息成为一种可能。通过结合丰富的上下文信息这一额外图层,这种方法取得了创造性的结果和思考角度,这扩展了传统的只涉及影像的遥感技术思路。笔者在上海这个兴趣区（Area of Interest, AOI）中对每个街区提取了一组统计信息,并且对这些信息进行空间统计分析,确立了城市活力量度的四种典型类别。这些类别是高和低与环境建设和人类活动的排列组合。另外,回归研究还得出了一些异常情况,即某地人类活动的实际程度高于或低于当地建筑程度所对应的常见人类活动的程度。本研究得到了一张城市活力地图和一个可以作为城市信息系统的基础的数据库。用户可以逐个街区逐个街区地查看环境建设和人类活动的关系的演变,每个街区都有与之对应的环境建设、人类活动和城市活力状况的统计信息。这个信息系统也可以展示任意街区对应于何种城市活力类别,包括高强度的环境建设和高强度的人类活动这一类别以及其他可能的类别（低-低,高-低,低-高,未分类）。用户可以通过使用这个信息系统来评测每个街区的环境建设与人类活动的强度比对结果。