基于ArcGIS緩沖疊加功能的超市選址研究

張露，楊永國

(中國礦業(yè)大學資源與地球科學學院，江蘇徐州 221116)

基于ArcGIS緩沖疊加功能的超市選址研究

張露?，楊永國

(中國礦業(yè)大學資源與地球科學學院，江蘇徐州 221116)

超市所處的地理位置，對于超市的經(jīng)營狀況起到十分重要的作用，因此對超市選址進行研究具有重要意義。本文采用ArcGIS緩沖區(qū)分析和疊加分析功能對超市選址進行研究。從超市選址的主要影響因素出發(fā)，分別對淮安市淮海街道人口中心、交通線路以及已有超市位置進行緩沖分析，得到人口密度分布圖、交通便利緩沖圖以及已有超市競爭范圍圖，然后將這三幅圖進行綜合疊加分析，得到超市選址的理想范圍。結(jié)果表明，ArcGIS緩沖區(qū)分析和疊加分析可以為超市的選址提供參考，具有一定的實用價值。

ArcGIS；超市選址；緩沖區(qū)分析；疊加分析

1 引 言

在零售企業(yè)的整個生命周期里，選址是非常重要的一個環(huán)節(jié)。國外把零售業(yè)稱為“選址的產(chǎn)業(yè)”，由此可見選址的重要性。超市選址是指以超市所經(jīng)營的內(nèi)容為基礎，在現(xiàn)實條件的制約下，根據(jù)對超市經(jīng)營成敗有重要影響的各關(guān)鍵要素的比較結(jié)果來選擇一個最理想的經(jīng)營場所的過程[1]。超市選址過程實際上是對各關(guān)鍵要素的比較過程。超市選址經(jīng)過多年的探索，由最初的普遍占據(jù)商業(yè)繁華區(qū)向多元化發(fā)展，出現(xiàn)了填補商業(yè)真空地帶、依托城市主要休閑活動場所、以自身為中心向復合化發(fā)展的三種趨勢[2]。地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種決策支持系統(tǒng)，具有強大的空間分析功能[3]。隨著GIS技術(shù)在諸多領(lǐng)域的廣泛應用，特別是GIS的空間分析非常適合于城市規(guī)劃工作，為城市規(guī)劃研究提供了有力的空間數(shù)據(jù)分析處理手段，實現(xiàn)了定性分析與定量研究的結(jié)合。本文將主要以ArcGIS的緩沖區(qū)分析和疊加分析這兩種功能進行超市選址研究。

2 數(shù)據(jù)源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本論文以淮安市淮海街道附近作為研究對象，由于所研究地區(qū)地勢平坦，所以不考慮地勢地形影響因素，主要考慮人文因素。

論文采取的數(shù)據(jù)是淮安市統(tǒng)計局年鑒，淮安市區(qū)劃圖，首先進行數(shù)據(jù)處理，利用ArcGIS 9.2數(shù)字化淮安地圖，標注各單位和交通路線位置，并添加屬性值，然后進行緩沖分析和疊加分析，最后得出結(jié)論。

2.2 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是指為了識別某地理實體或空間物體對其周圍的鄰近性或影響度而在其周圍建立的一定范圍的區(qū)域[4]。從數(shù)學的角度看，緩沖區(qū)分析的基本思想是給定一個空間對象或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由鄰域半徑R決定。緩沖區(qū)生成有三種類型，一是基于點要素的緩沖區(qū)，通常以點為圓心、以一定距離為半徑的圓；二是基于線要素的緩沖區(qū)，通常是以線為中心軸線，距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形；三是基于面要素多邊形邊界的緩沖區(qū)，向外或向內(nèi)擴展一定距離以生成新的多邊形。

2.3 疊加分析

所謂疊加分析，就是將包含感興趣的空間要素對象的多個數(shù)據(jù)層進行疊加，產(chǎn)生一個新的要素圖層[5]。疊加分析的目標是分析在空間位置上有一定關(guān)聯(lián)的空間對象的空間特征和專屬屬性之間的相互關(guān)系。多層數(shù)據(jù)的疊加分析，不僅僅產(chǎn)生了新的空間關(guān)系，還可以產(chǎn)生新的屬性特征關(guān)系，能夠發(fā)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)間的相互差異、聯(lián)系和變化等特征。GIS中的疊加分析包括基于矢量數(shù)據(jù)的疊加分析和基于柵格數(shù)據(jù)的疊加分析兩大類。根據(jù)疊加對象圖形特征的不同，分為點與多邊形的疊加、線與多邊形的疊加和多邊形與多邊形的疊加三種類型。

2.4 超市選址因素分析

對于超市而言，其所處的位置和布局直接決定了其銷售收入的高低和商圈的大小，而且也影響到超市的市場地位和形象，影響零售活動的開展。

研究表明超市的區(qū)位選擇與人口的密度正相關(guān)，人口密度大的地域超市選址的概率就大，而從消費能力來講人口高度密集的中心城區(qū)與城郊相比，超市在中心城區(qū)選址的概率更大[6]。消費者克服空間距離的作用所要付出的空間費用或時間費用是決定消費者選擇超市的一個重要因素。一般隨著距超市距離的增加，在該超市購買的人數(shù)會減少，特別是日常生活用品表現(xiàn)得更為明顯，因此超市多在交通可達性好的地點布局。超市之間的相互競爭，對超市的經(jīng)營也有直接的影響。綜上所述，超市選址的主要影響因素可以概括為三個方面:人口因素、交通因素、競爭因素。

3 方法實現(xiàn)及結(jié)果分析

3.1 人口因素分析

人口因素對超市選址的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:人口規(guī)模、人口年齡性別、流動人口、人口的教育文化水平和職業(yè)構(gòu)成、家庭規(guī)模與結(jié)構(gòu)。由于數(shù)據(jù)資料的缺少，本文僅從人口密度和流動人口因素進行分析。

(1)人口密度

人口密度是指單位土地面積上所擁有的人口數(shù)，其單位為“人數(shù)/km2”，是反映人口地理分布的一個基本指標，說明每平方千米容納的人口數(shù)量。傳統(tǒng)的人口密度計算方法認為區(qū)域內(nèi)的人口密度是均勻分布的，其密度是通過任意區(qū)域(行政區(qū)域或人口普查小區(qū))的人口數(shù)和面積計算出來的。

利用ArcGIS數(shù)字化淮海街道邊界圖和淮海街道內(nèi)居住區(qū)分布圖，以及主要干道圖、次要干道圖和主要交叉口圖，然后分別對街道邊界圖和居住區(qū)圖進行柵格化:SpatialAnalyst→Convert→Features to Raster進行參數(shù)設置得到街道邊界和居住區(qū)柵格圖。通過柵格后的邊界圖和居住區(qū)圖可以獲得淮海街道的邊界面積和各個居住區(qū)的面積，由第五次人口普查數(shù)據(jù)得知淮海街道的面積和人口，根據(jù)這一數(shù)據(jù)和人口密度的計算公式:人口/面積，利用ArcGIS的計算功能獲得各居住區(qū)的人口密度。以各居住區(qū)的幾何中心為人口密度的中心，繪制淮海街道居住區(qū)人口中心圖，利用ArcGIS的繪制密度圖功能:Spatial Analyst?Density，進行參數(shù)設置，形成人口中心圖。

(2)主要流動人口區(qū)

超市選址時要盡量靠近機關(guān)單位、學校、賓館、車站。由于這類地段人口密度大，且距離較近，顧客購物省時省力。超市地址如選在這類地段，會對顧客有較大吸引力。

閭常鑫(2004)在基于GIS的超市選址的規(guī)劃研究中表明在機關(guān)單位、學校、賓館、車站附近的500 m范圍為超市選址較優(yōu)的區(qū)域。利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析功能(歐幾里得距離)對機關(guān)單位、學校、賓館、車站進行500米緩沖區(qū)分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，進行參數(shù)設置，得到大范圍緩沖圖；運用空間分析的柵格計算器(Spatial Analyst→Raster Calculator)計算出500 m以內(nèi)的區(qū)域。得到機關(guān)單位、學校、賓館、車站500 m緩沖圖。

(3)人口因素結(jié)果圖

將人口密度圖與機關(guān)單位、學校、賓館、車站500 m緩沖圖進行疊加分析。運用空間分析的柵格計算器計算人口密度圖與機關(guān)單位、學校、賓館、車站500 m緩沖圖相交的區(qū)域，Spatial Analyst→Raster Calculator，進行參數(shù)設置，得到超市選址人口較優(yōu)圖，如圖1所示。從圖中可以看出顏色越深越適宜超市選址。

圖1 人口較優(yōu)圖

3.2 交通因素分析

大型零售商場的分布及現(xiàn)狀營業(yè)額與其鄰近主要干道、次要干道及干道交叉口之間有較大的相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)大型零售商店一般靠近交通干道和交通干道交叉口。

利用已繪制的主要干道圖、次要干道圖和主要交叉口圖。根據(jù)傳統(tǒng)的超市選址分析所得結(jié)論:主要干道兩側(cè)250 m，次要道路150 m以及主要交叉口周圍800 m范圍為交通較便捷區(qū)域進行緩沖區(qū)分析。

(1)交通路線及交叉口空間分析

利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析功能(歐幾里得距離)對主要干道進行250 m緩沖區(qū)分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，進行參數(shù)設置得到大范圍緩沖圖；運用空間分析的柵格計算器計算得到主干道路250 m緩沖圖。同法得到次要干道路150 m緩沖圖和交叉路口800 m緩沖圖。

(2)交通因素結(jié)果圖

將主要干道250 m緩沖圖、次要干道150 m緩沖圖與交叉路口800 m緩沖圖進行疊加分析。運用空間分析的柵格計算器計算三者相交的區(qū)域，Spatial Analyst→Raster Calculator，進行參數(shù)設置，得到超市選址交通較優(yōu)圖，如圖2所示，從圖中可以看出藍色區(qū)域為交通較便利的區(qū)域。

圖2 交通較優(yōu)圖

3.3 競爭因素分析

區(qū)域內(nèi)的大型百貨商店、大型綜合超市以及日用品批發(fā)(或零售)市場等會產(chǎn)生直接的競爭，對吸引人群產(chǎn)生不利的影響，所以超市選址必須在已有超市的一定輻射范圍之外，一般為1 200 m范圍外比較合適。

通過ArcGIS進行數(shù)字化，獲得已有超市分布圖。利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析功能(歐幾里得距離)對已有超市進行1 200 m緩沖區(qū)分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，進行參數(shù)設置得到大范圍緩沖圖；運用空間分析的柵格計算器計算得到在已有超市1 200 m輻射范圍緩沖圖，如圖3所示，淺綠色區(qū)域為適宜范圍。

圖3 已有超市輻射范圍外緩沖圖

3.4 綜合疊加分析

將超市選址人口較優(yōu)圖、超市選址交通較優(yōu)圖與已有超市輻射范圍外緩沖圖進行疊加分析。運用空間分析的柵格計算器計算三者相交的區(qū)域，Spatial Analyst→Raster Calculator，進行參數(shù)設置，得到超市選址理想范圍圖，如圖4所示。從圖中可以看出圓圈圈出的黃色多邊形部分為適宜選址的區(qū)域。

圖4 超市理想選址圖

3.5 結(jié)果分析

通過人口、交通、競爭三大超市選址影響因素的研究，最后從圖中可以看出超市的理想地點位于大治路和北京北路附近以及健康西路和淮航路附近。而在大治路和北京北路附近，正好新開了一家蘇果超市，驗證了以上結(jié)論的得出。

從圖中我們可以看出:

(1)超市選址的理想地點分布在交通發(fā)達的地區(qū)，即交叉路口的周圍地帶。理想?yún)^(qū)域分布在北京北路和大治路的交叉路口、健康西路和淮航路的交叉路口，交通比較便利。

(2)超市選址的理想地點分布在人口規(guī)模比較大的地區(qū)，即分布在學校、酒店、機關(guān)單位、汽車站、居民區(qū)附近，靠近人群聚集地和人口居住稠密區(qū)。大治路、淮航路附近從人口密度圖中可以看出人口密度比較大，人口流量大。

(3)超市選址的理想地點分布在已有超市的輻射范圍之外，與已有超市:時代超市、沃爾瑪超市、蘇果超市、易初蓮花超市、農(nóng)工商超市有一定的距離，這樣不易產(chǎn)生惡性競爭，有利于超市的更好經(jīng)營。

4 結(jié) 論

論文利用ArcGIS的緩沖區(qū)和疊加功能對超市的選址進行了研究，綜合考慮了超市選址的人口因素，交通因素和競爭因素，獲得了超市選址范圍圖，本文的超市選址結(jié)果具有一定的實用價值，可以為商家在淮安開設超市提供參考作用，對淮安超市的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實作用。

但是由于選址是一個系統(tǒng)性問題，而且不同超市對于選址所側(cè)重的要求不同，因此對于具體的選址方案要求也有所不同，需要考慮的因素還有很多，需要獲取更多的數(shù)據(jù)，通過人機智能交互進行決策，并進行實地考察，作出最終決定。

[1] 方志遠，彭順豐，彭韜.超市選址量化方法探析[J].中山大學管理學院，2005(4):95～99

[2] 付悅.中國超市選址及發(fā)展趨勢[J].山西建筑，2004，30 (21):18～19

[3] 祁向前.GIS空間分析功能在超市選址中的應用[J].測繪科學，2008，33(6):223～225

[4] 馮花平，廉文娟.求緩沖區(qū)的算法[J].山東科技大學學報，2005，24(3):57～60

[5] 黎夏，劉凱.GIS與空間分析原理與方法[M].北京:科學出版社，2006:56～63

[6] 閭常鑫.基于GIS的超市選址規(guī)劃研究[D].西安建筑科技大學碩士論文，2004:1～88

Location Selecting Research for Supermarket Based on ArcGIS Buffer Analysis and Overlay Analysis Functions

Zhang Lu，Yang YongGuo
(School of Resources and Earth Sciences，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221116，China)

Geographic location of supermarkets plays a very important role to the operating conditions，so it is important to study location selection of supermarkets.Using buffer and overlay analysis in ArcGIS，this paper studied supermarkets location selection.From the main factors，this paper analyzed population centers，transportation routes and the existing supermarkets location of Huaihai street in Huaian city respectively，then obtained three maps，such as population density distribution map，buffered transportation map and existed supermarkets competition areal map，and then used overlay analysis to acquire the ideal location of the supermarkets.The results showed that buffer and overlay analysis in ArcGIS can provide a reference for the supermarkets site selection，and had some practical values.

ArcGIS；Supermarket sitting；buffer analysis；overlay analysis

1672－8262(2011)01－45－04

P208

B

2010—05—29

張露(1985—)，女，碩士研究生，研究向為地理信息系統(tǒng)應用。