基于GIS的軌道交通與旅游熱點(diǎn)可達(dá)性耦合關(guān)系——以天水市為例

高玉祥，韓 峰，李澤宇，陳錦生，張少謹(jǐn)

(1.蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070;2.蘭州交通大學(xué) 測(cè)繪與地理信息學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是旅游業(yè)發(fā)展的必要條件，很多研究成果表明旅游資源的發(fā)展與道路交通之間有緊密聯(lián)系，高等級(jí)旅游資源的交通網(wǎng)及可達(dá)性往往較好[1-3]。目前連接各大景區(qū)的交通主要為公路、地形、地質(zhì)等因素使公路展線長(zhǎng)且山間道路的安全性較低[4]。在落后的交通因素的作用下，各大景區(qū)的旅游人數(shù)增長(zhǎng)緩慢，景區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏積極的帶動(dòng)力[5-6]。學(xué)者們對(duì)旅游景點(diǎn)的空間分布特征，空間結(jié)構(gòu)演化模式以及空間格局優(yōu)化等方面進(jìn)行大量的研究[7-10]。從研究方法來(lái)看多采用點(diǎn)格局分析、基尼系數(shù)與洛倫茨曲線等方法[11-12]。

隨著人們生活節(jié)奏的加快，到達(dá)旅游目的地花費(fèi)的時(shí)間在一定程度上直接影響著游客出行的動(dòng)力。逐漸把旅游觀光與交通運(yùn)輸相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)游客旅游目的轉(zhuǎn)移，使旅游交通成為旅游活動(dòng)中一個(gè)重要的組成部分，在一定程度上能夠吸引更多的游客。研究旅游熱點(diǎn)的可達(dá)性與軌道交通的耦合關(guān)系，可以為游客選擇適宜的旅游線路和政府通過(guò)改善交通運(yùn)輸網(wǎng)來(lái)優(yōu)化景點(diǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對(duì)象

1.1 區(qū)域概況

天水為古絲綢之路重鎮(zhèn)，現(xiàn)在是國(guó)家“一帶一路”節(jié)點(diǎn)城市，地處陜、甘、川三省的交界，是國(guó)家歷史文化名城、中國(guó)優(yōu)秀旅游城市，是中華民族和華夏文明的重要發(fā)源地之一，享有“羲皇故里”。旅游資源十分豐富，現(xiàn)有旅游景區(qū)(點(diǎn))548處，其中5A級(jí)1處，4A級(jí)7處，3A級(jí)景區(qū)6處，2A級(jí)景區(qū)23處[13]，主要景點(diǎn)分布如圖1所示。在這些著名景點(diǎn)中，麥積山風(fēng)景名勝區(qū)是國(guó)務(wù)院首批公布的國(guó)家5A級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)，麥積山石窟被譽(yù)為“東方雕塑館”。天水市路網(wǎng)發(fā)達(dá)，隴海線、寶蘭高鐵橫貫東西，天平線連接南北，310、316國(guó)道和其余省道等公路線連通市內(nèi)各個(gè)縣(區(qū))，是國(guó)家公路運(yùn)輸樞紐城市。

圖1 天水市主要景點(diǎn)分布

1.2 游客時(shí)空分布

天水的眾多著名景點(diǎn)吸引著國(guó)內(nèi)外的游客，國(guó)內(nèi)游客覆蓋全國(guó)20多個(gè)省市區(qū)，其中陜西、四川、河南、山東等地為天水旅游的主要客源市場(chǎng)。以縣(區(qū))為單位，選取2010、2014、2016 3個(gè)時(shí)間斷面的天水市各縣(區(qū))的游客數(shù)量，空間分布狀況如圖2所示。

圖2 天水市游客人數(shù)空間分布

由圖2可以看出，游客在空間上主要分布在秦州區(qū)、麥積區(qū)、甘谷縣和武山縣，因?yàn)檫@些區(qū)域都有5A、4A景區(qū)，對(duì)游客有較大的吸引力。從2010年到2016年，各個(gè)縣(區(qū))的游客人數(shù)每年都以大約30%的速度增長(zhǎng)。

根據(jù)甘肅省統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《2016年天水市旅游業(yè)運(yùn)行情況分析》，被調(diào)查游客中，對(duì)主要景點(diǎn)的關(guān)注度如圖3所示。

2 旅游熱點(diǎn)可達(dá)性

2.1 天水市A級(jí)景區(qū)空間分布類型

地理集中指數(shù)是衡量地理數(shù)據(jù)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)整體的空間分布集聚程度的指標(biāo)，用該指數(shù)來(lái)分析天水市主要景點(diǎn)空間分布的集中程度，計(jì)算式為[14]：

(1)

式中：G為地理集中指數(shù)；Xi為第i個(gè)縣(區(qū))內(nèi)A級(jí)旅游景區(qū)的數(shù)量；T為天水市A級(jí)旅游景區(qū)的總數(shù)；n為行政區(qū)的總數(shù)。其中0

天水市有7個(gè)縣(區(qū))，即n=7，將各縣(區(qū))A級(jí)景點(diǎn)數(shù)量Xi及全市的A級(jí)旅游景點(diǎn)總數(shù)代入式(1) ，可以計(jì)算出天水市A級(jí)景點(diǎn)空間分布的地理集中指數(shù)G。Gj是旅游景點(diǎn)均勻分布時(shí)的地理集中指數(shù)。

表1 天水市A級(jí)景區(qū)分布的地理集中指數(shù)

計(jì)算得到的各年份天水市A 級(jí)旅游景區(qū)空間分布的地理集中指數(shù)比均勻分布時(shí)的地理集中指數(shù)都要高，表明A級(jí)旅游景區(qū)空間分布的集聚程度較高。

2.2 可達(dá)性評(píng)價(jià)模型

以研究區(qū)域內(nèi)的交通網(wǎng)為基礎(chǔ)，可達(dá)性評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇通行時(shí)間的平均值，即以區(qū)域內(nèi)某景點(diǎn)到區(qū)域內(nèi)其它各景點(diǎn)的平均通行時(shí)間來(lái)衡量該景點(diǎn)的可達(dá)性，平均通行時(shí)間中考慮公路交通與軌道交通的乘車等待時(shí)間，計(jì)算式[15]：

(2)

式中：i，j為研究區(qū)域內(nèi)的旅游景點(diǎn)；Tij為區(qū)域內(nèi)景點(diǎn)i通過(guò)交通網(wǎng)到達(dá)景點(diǎn)j的最短通行時(shí)間，公路交通等待時(shí)間為7 min,軌道交通等待時(shí)間為20 min；n為區(qū)域內(nèi)的景點(diǎn)總數(shù)；Ai為景點(diǎn)i的平均通行時(shí)間，值越小表示該景點(diǎn)i通過(guò)交通網(wǎng)到達(dá)其他景點(diǎn)的時(shí)間越短，說(shuō)明該景點(diǎn)可達(dá)性越好，反之則可達(dá)性越差。

(3)

2.3 可達(dá)性計(jì)算方法

根據(jù)《鐵路線路允許速度管理辦法》、《中華人民共和國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的各級(jí)鐵路、道路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)速度，車輛行駛的平均速度為v，利用式cost=1/v×60計(jì)算得到每行駛1 km花費(fèi)的時(shí)間成本如表2所示。

表2 不同交通方式的時(shí)間成本

通過(guò)ArcGIS的空間分析方法，將以上的各種公路交通方式花費(fèi)的時(shí)間成本賦值給公路網(wǎng)矢量圖層，進(jìn)行疊加分析后形成天水市時(shí)間成本柵格圖層。利用時(shí)間成本柵格圖與各旅游景點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)及空間關(guān)系，在ArcGIS中計(jì)算每一個(gè)景點(diǎn)到其他景點(diǎn)之間的時(shí)間成本。

利用ArcGIS中Spatial Analys模塊的克里金(Kriging)插值法，對(duì)天水市37個(gè)A級(jí)旅游景區(qū)可達(dá)性進(jìn)行空間插值模擬，景區(qū)可達(dá)性空間分布如圖4所示。

圖4 天水市單一公路網(wǎng)的景點(diǎn)可達(dá)性空間分布

從平均通行時(shí)間來(lái)看，天水市主要景區(qū)的通行時(shí)間在15～90 min，其中秦州區(qū)、麥積區(qū)可達(dá)性明顯好于其他區(qū)域，主要是因?yàn)槠渥鳛樘焖鞒菂^(qū)，道路網(wǎng)建設(shè)較為發(fā)達(dá)。

3 軌道交通布局

3.1 旅游-交通耦合作用

發(fā)達(dá)的旅游產(chǎn)業(yè)能夠帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、促進(jìn)交通設(shè)施建設(shè)，同時(shí)便捷的交通網(wǎng)也會(huì)反過(guò)來(lái)推動(dòng)旅游業(yè)的發(fā)展，為旅游業(yè)提供基礎(chǔ)保障，其原理如圖5所示。

圖5 交通-旅游耦合系統(tǒng)交互作用機(jī)制

近年來(lái)天水游客數(shù)量增長(zhǎng)迅速，接待游客人數(shù)從2009年的530萬(wàn)人增加到2016年的2 780萬(wàn)人，實(shí)現(xiàn)的旅游收入也從19.6億增長(zhǎng)到159.7億，游客人數(shù)變化如圖6所示。

圖6 天水市游客人數(shù)變化

天水旅游呈現(xiàn)出“假日游”的特征，很多來(lái)天水的游客停留時(shí)間較短，主要是因?yàn)辂湻e山、伏羲廟等景區(qū)知名度高、通達(dá)性好，大像山、水簾洞、鳳山等景區(qū)沒有與上述景區(qū)進(jìn)行串聯(lián)而形成特色旅游線路，導(dǎo)致大多數(shù)游客都選擇了“一日游”，使通達(dá)性差一點(diǎn)的旅游景區(qū)未得到更好的發(fā)展。

天水公路通車總里程從2009年的10 126 km增加到2016年的10 536 km，增量?jī)H為410 km。以公路為主的交通建設(shè)與旅游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展不協(xié)調(diào)，在交通發(fā)展緩慢等各種因素的共同作用下，景區(qū)的第三產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)力嚴(yán)重受到限制，旅游業(yè)對(duì)天水社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的推動(dòng)作用不足。

3.2 軌道交通對(duì)可達(dá)性的影響

提高旅游的通達(dá)性和便捷性，要求通往4A 級(jí)景區(qū)要有一種以上快進(jìn)交通方式，通往5A 級(jí)景區(qū)要有兩種以上快進(jìn)交通方式，并根據(jù)景區(qū)旅游接待規(guī)模確定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

鐵路在天水運(yùn)輸網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用，隴海線自東向西橫穿天水，串聯(lián)了麥積、秦州、甘谷、武山等擁有眾多景點(diǎn)的四個(gè)縣(區(qū))，2016年天平鐵路的通車運(yùn)行，也將清水縣和張家川縣納入到鐵路網(wǎng)中。將鐵路的速度賦值給鐵路網(wǎng)矢量圖層，道路網(wǎng)時(shí)間成本賦值方法不變，計(jì)算出各景點(diǎn)之間通達(dá)的時(shí)間成本，將計(jì)算結(jié)果用Kring法進(jìn)行空間插值模擬后的空間分布如圖7所示。

圖7 天水市公共交通網(wǎng)的景點(diǎn)可達(dá)性空間分布

從圖7可以看出，在將鐵路運(yùn)輸增加到天水路網(wǎng)可達(dá)性分析中以后，天水市主要景點(diǎn)的可達(dá)性時(shí)間范圍變化為14～82 min,可達(dá)性較好的區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，軌道交通能在一定程度上提高各景點(diǎn)之間的可達(dá)性。

為了更好比較鐵路對(duì)天水旅游交通網(wǎng)可達(dá)性作用的明顯程度，將單一公路網(wǎng)和公共交通網(wǎng)計(jì)算的景點(diǎn)可達(dá)性系數(shù)比較如圖8所示。

圖8 可達(dá)性系數(shù)比較

從各縣(區(qū))的景區(qū)通達(dá)性系數(shù)來(lái)看，可達(dá)性系數(shù)最高的為秦州區(qū)，可達(dá)性系數(shù)最低的為張家川縣。以秦州為中心往各縣(區(qū))都有國(guó)道，且區(qū)內(nèi)有伏羲廟、玉泉觀、南郭寺等著名景區(qū)，故秦州區(qū)的景點(diǎn)通達(dá)性較好，將軌道交通引入到旅游路網(wǎng)中后，天水市各景點(diǎn)之間的可達(dá)性都有一定程度的提高。

2017年寶蘭高鐵的開通，使天水市進(jìn)入了高鐵時(shí)代，對(duì)天水旅游業(yè)發(fā)展具有重要的意義，同時(shí)也使天水唯一一個(gè)未通鐵路的秦安縣進(jìn)入了鐵路運(yùn)輸網(wǎng)。根據(jù)甘肅省“十三五”鐵路發(fā)展規(guī)劃綱要，遠(yuǎn)期天水-漢中高鐵將途徑武山縣、甘谷縣、秦州區(qū)和麥積區(qū)，且經(jīng)過(guò)麥積山5A級(jí)景區(qū)，屆時(shí)天水-隴南鐵路也將秦州區(qū)北部拉進(jìn)鐵路網(wǎng)，天水軌道交通網(wǎng)將進(jìn)一步發(fā)展，將上述兩條線路加入到鐵路網(wǎng)中計(jì)算的天水市旅游景點(diǎn)可達(dá)性空間分布如圖9所示。

圖9 遠(yuǎn)期天水市景點(diǎn)可達(dá)性空間分布

利用既有的鐵路線串聯(lián)區(qū)域內(nèi)有代表性的著名景點(diǎn)，可以針對(duì)規(guī)劃的特色旅游線路開行旅游專用列車來(lái)進(jìn)行景區(qū)之間游客的轉(zhuǎn)移，其定時(shí)、定線的優(yōu)點(diǎn)在為游客節(jié)省時(shí)間成本的同時(shí)還可以帶動(dòng)其他景區(qū)旅游業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié) 論

1)天水市A級(jí)旅游景點(diǎn)空間分布的集聚程度較高，秦州區(qū)、麥積區(qū)內(nèi)景點(diǎn)的通達(dá)性較好，同等條件下可達(dá)性越好的景區(qū)游客人數(shù)越多，游客空間分布具有明顯的交通指向性。

2)通過(guò)比較增加軌道交通前后天水市主要景點(diǎn)的可達(dá)性變化情況，表明軌道交通與旅游熱點(diǎn)之間具有良好的耦合關(guān)系。

3)未來(lái)天水市鐵路路網(wǎng)將更發(fā)達(dá)，以軌道交通為方向的旅游路網(wǎng)發(fā)展思路大有可為，在今后可考慮景點(diǎn)建設(shè)與軌道交通統(tǒng)一規(guī)劃來(lái)優(yōu)化景區(qū)交通。