基于GIS的濱州市老齡化社區(qū)選址

文/李吉英 劉晨曦 楊奕杰 金麗娟

（1.濱州學(xué)院建筑工程學(xué)院 山東省濱州市 256603）

（2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 湖北省武漢市 430100）

（3.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院 上海市 201306）

（4.云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院 云南省昆明市 650500）

在我國(guó)人口老齡化問(wèn)題日趨嚴(yán)重的背景下，依據(jù)全新的養(yǎng)老理念設(shè)計(jì)規(guī)劃老齡化社區(qū)受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。近年來(lái)GIS技術(shù)在城市管理中得到了廣泛的應(yīng)用。汝緒偉[1]利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能對(duì)城市環(huán)衛(wèi)設(shè)施空間的服務(wù)能力和選址進(jìn)行分析。杜曉圓[2]根據(jù)學(xué)校的社會(huì)滿(mǎn)意度;學(xué)校距離住宅區(qū)的遠(yuǎn)近，即時(shí)間滿(mǎn)意度利用GIS技術(shù)進(jìn)行了城市住房的選址分析。王托弟[3]提出了新型的并行GIS選址方案,利用GIS軟件中核心的緩沖區(qū)算法和疊置算法來(lái)實(shí)現(xiàn)快速選址分析，大大提升了GIS空間選址效率。綜合以上研究成果，將其應(yīng)用到老齡化社區(qū)的選址，將有較高的借鑒意義。

1 研究區(qū)概況

依據(jù)國(guó)際通用人口年齡類(lèi)型常用指標(biāo)的判別標(biāo)準(zhǔn)，早在2000年，濱州市少兒人口比重、老年人口比重、老少比和年齡中位數(shù)四個(gè)指標(biāo)均已達(dá)到“老年型”人口標(biāo)準(zhǔn)，且2010年老年型社會(huì)更為明顯。

據(jù)濱州市六普資料顯示，全市有一個(gè)60歲及以上老年人的戶(hù)數(shù)共有20.67萬(wàn)戶(hù)，其中單身老人戶(hù)有6.21萬(wàn)戶(hù)，占老年人口比例為10.83%；有兩個(gè)60歲及以上老年人的戶(hù)數(shù)共有17.13萬(wàn)戶(hù)，其中只有一對(duì)老夫婦的有9.57萬(wàn)戶(hù)，占老年人口比例為33.39%；有三個(gè)以上老年人的戶(hù)數(shù)共有0.49萬(wàn)戶(hù)。

濱州市的建筑設(shè)施中多為普通住房，老齡化養(yǎng)老設(shè)施極度匱乏，養(yǎng)老配套設(shè)施不健全；社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)體系建設(shè)不完善，這些諸多的養(yǎng)老問(wèn)題都需要解決完善，因此老齡化社區(qū)的選址就成為亟待解決的難題。

2 數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究利用2017年濱州市行政區(qū)劃圖，濱州市道路規(guī)劃圖，濱州市設(shè)施分布圖。使用Arcgis軟件分別將所需要素醫(yī)院、商場(chǎng)、公園、廣場(chǎng)、工廠(chǎng)、公司進(jìn)行矢量化。為達(dá)到準(zhǔn)確性，我們還進(jìn)行了實(shí)地走訪(fǎng)與調(diào)查。

2.2 影響因子選取

城市居住適宜性評(píng)價(jià)是以自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境各方面因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)城市的適宜性居住的區(qū)域進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析[4]。本文通過(guò)合理利用城市、縣、區(qū)現(xiàn)有的各種資源，選取交通、醫(yī)院、公園、商場(chǎng)、廣場(chǎng)、工廠(chǎng)、公司共7個(gè)可量化評(píng)價(jià)因子構(gòu)建選址。確定各因子權(quán)重，最終確定交通干線(xiàn)的影響半徑為125m；醫(yī)院750m，商場(chǎng)中心的影像半徑根據(jù)300m；公園和商場(chǎng)200m；工廠(chǎng)為1000m，公司為750m。其他市、縣、區(qū)根據(jù)經(jīng)濟(jì)狀況類(lèi)似。

2.3 確定評(píng)價(jià)權(quán)重

選擇相關(guān)的專(zhuān)家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行重要程度判斷比較，與大量調(diào)查問(wèn)卷的篩選與統(tǒng)計(jì)分析，得到可量化因子排序結(jié)果，運(yùn)用層次分析法構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，得到一致性為的判斷矩陣，從而確定全齡化社區(qū)選址評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重[5]。如表1所示。

3 研究方法與技術(shù)路線(xiàn)

空間選址問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中十分普遍，而本選址目的是在GIS的理論、技術(shù)支持下進(jìn)行，相比傳統(tǒng)的選址方法來(lái)說(shuō)有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目中我們借用ArcGIS強(qiáng)大的空間分析功能來(lái)解決濱州市的老齡化社區(qū)選址問(wèn)題，我們綜合運(yùn)用其中的空間查詢(xún)、緩沖區(qū)分析、疊置分析、主成分分析等空間分析功能對(duì)研究區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到我們需要的結(jié)果。

3.1 矢量化

通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理，保留作圖所需要素。其中包括農(nóng)村地區(qū)、大片田地、鹽堿地、工廠(chǎng)聚集區(qū)等。所以在選擇養(yǎng)老社區(qū)時(shí)，可自動(dòng)忽略部分農(nóng)村地區(qū)，選擇城鎮(zhèn)、城市，并以其為中心做緩沖區(qū)，從而選擇出最適合老年人居住老齡化最優(yōu)社區(qū)位置。

在arcgis軟件上arccatalog中建立shapefile：醫(yī)院、商場(chǎng)、街道、公園、廣場(chǎng)、工廠(chǎng)、公司（污染性的）。在arcmap中加載矢量數(shù)據(jù)，根據(jù)影像圖在該區(qū)shapefile做相應(yīng)的描點(diǎn)、畫(huà)線(xiàn)等編輯，最終得到矢量圖。

3.2 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)（buffer）分析同樣屬于GIS空間分析功能，可以用來(lái)解決鄰近度問(wèn)題。鄰域的大小由其半徑確定，緩沖區(qū)可以解決基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)半徑問(wèn)題，作為空間分析的方法能夠解決鄰近度問(wèn)題。

對(duì)主要交通干線(xiàn)、醫(yī)院、商場(chǎng)、公園、廣場(chǎng)、工廠(chǎng)、公司分別做相應(yīng)的緩沖區(qū)，首先根據(jù)主要的醫(yī)院、中小型醫(yī)院對(duì)周邊環(huán)境的影響范圍而確定緩沖區(qū)域，濱州市主要醫(yī)療中心有濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院、濱州市人民醫(yī)院、濱州市市立醫(yī)院、濱州市中醫(yī)院、濱州市第三人民醫(yī)院、濱州市第二人民醫(yī)院等，考慮到老年人的特殊需求，在距離醫(yī)院的適宜情況上，將老齡化社區(qū)制定為不同的住宅類(lèi)型。其次根據(jù)主要商場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響范圍而確定緩沖區(qū)域，濱州市主要大型商場(chǎng)有銀座、萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)、百貨大樓、渤海國(guó)際廣場(chǎng)。然后根據(jù)主要的中小型公園、廣場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響范圍而確定緩沖區(qū)域，濱州市主要公園有蒲湖公園、中央公園、新濱公園、東關(guān)公園、北海公園、白鷺湖公園、秦皇河公園等。最后根據(jù)主要的污染性工廠(chǎng)，公司對(duì)周邊環(huán)境的影響范圍而確定緩沖區(qū)域，通過(guò)觀(guān)察可以發(fā)現(xiàn)此類(lèi)工廠(chǎng)基本位于市區(qū)外圍，以化工廠(chǎng)、農(nóng)藥廠(chǎng)居多。不適宜人類(lèi)居住。

表1：全齡化社區(qū)選址評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重

3.3 疊置分析

在GIS空間分析中，疊置分析是最重要的分析方法[6]，地理信息系統(tǒng)中使用分層方式來(lái)管理數(shù)據(jù)文件，疊置分析是將同一個(gè)研究區(qū)多個(gè)數(shù)據(jù)層面合為一個(gè)整體，對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行交、并、差等邏輯運(yùn)算，得到不同層空間數(shù)據(jù)的所具有的屬性空間關(guān)系。

根據(jù)影響因素的性質(zhì)，工廠(chǎng)、公司、道路對(duì)居住地的影響性質(zhì)是相同的，醫(yī)院、公園、廣場(chǎng)、商場(chǎng)對(duì)居住地的影響是相同的，但是醫(yī)院的影響大一些，故先對(duì)醫(yī)院、商場(chǎng)、公園或廣場(chǎng)的緩沖區(qū)進(jìn)行疊置，得出同時(shí)滿(mǎn)足以上3個(gè)區(qū)域的范圍。通過(guò)疊置分析，得到了一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，這個(gè)新的數(shù)據(jù)層面結(jié)果綜合了原來(lái)兩層或三層數(shù)據(jù)層面的信息。

運(yùn)用以上方法，對(duì)濱州市進(jìn)行疊置分析，得到處理后圖層。但是濱州市并沒(méi)有得到疊置的緩沖區(qū)域，分析原因：公園、醫(yī)院、商場(chǎng)等距離較遠(yuǎn)，最適宜距離的條件并不能同時(shí)滿(mǎn)足。

如果得到疊置后的緩沖區(qū)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行擦除操作。將醫(yī)院、商場(chǎng)、公園或廣場(chǎng)的疊置緩沖區(qū)分別與主要的交通干線(xiàn)、工廠(chǎng)、公司的緩沖區(qū)域進(jìn)行擦除操作，通過(guò)擦除操作分別把重疊區(qū)域去掉，最后得到重疊區(qū)域。

3.4 分等定級(jí)

分等定級(jí)，就是根據(jù)綜合分析、主導(dǎo)原則等多種規(guī)則確定土地的類(lèi)別，運(yùn)用Arcgis軟件進(jìn)行土地等級(jí)的劃分。

綜合整理出7個(gè)影響因素，分別是靠近醫(yī)院、商場(chǎng)、公園、廣場(chǎng)和遠(yuǎn)離主要交通干道、工廠(chǎng)、公司。對(duì)整個(gè)市區(qū)的所選區(qū)域進(jìn)行分等定級(jí)[7]，按適宜性由大到小一共將其分為四個(gè)等級(jí)，其中第一等級(jí)最為適宜，同時(shí)處于醫(yī)院、商場(chǎng)、公園、廣場(chǎng)的緩沖范圍內(nèi)而遠(yuǎn)離主要交通干道、工廠(chǎng)公司等，而第四等級(jí)最不適宜。

向七大要素分別添加各相應(yīng)字段并賦值，交通、公司、工廠(chǎng)全部賦值為-1，醫(yī)院為2，其他均為1。通過(guò)疊加分析中的聯(lián)合操作，將7個(gè)緩沖區(qū)圖層添加進(jìn)去，生成Union圖層。添加字段class，選擇“字段計(jì)算器”，輸入公式“class= park+square+supermarket+hospital+street+factory+company，進(jìn)行分等定級(jí)，最后得到研究區(qū)老齡化社區(qū)選址的分等定級(jí)圖，顏色越深，表示相”對(duì)來(lái)說(shuō)它的適宜越高，也就是優(yōu)選區(qū)域；而相對(duì)的顏色淺的區(qū)域則是適宜度較低的區(qū)域，也就不是我們的首選區(qū)域[8]。

4 結(jié)果分析

以濱城市老齡化社區(qū)適宜性分布圖為例來(lái)分析其中老齡化社區(qū)的選址問(wèn)題，最適宜區(qū)域的紅色大都分布于黃河一路、黃河八路、黃河十一路、渤海五路、渤海六路等路段，可以看到濱州榮江醫(yī)院及其周?chē)鷧^(qū)域、黃河六路及渤海六路交界處都是最適宜的區(qū)域，黃河一路上的醫(yī)院分布比較多，所以同樣為優(yōu)選區(qū)域，尤其在與渤海六路至渤海九路的相交路段上紅色區(qū)域十分多；另外在渤海二十一路濱州汽車(chē)站以北也同樣是最適宜區(qū)域，因其分布在濱州聯(lián)合醫(yī)院附近，西側(cè)則為佳佳樂(lè)購(gòu)物中心。較為適宜的區(qū)域也大都位于最適宜區(qū)域的輻射范圍內(nèi)。一般適宜的區(qū)域較多，從圖上看主要有兩大部分：西段北外環(huán)路的北側(cè)鄰近區(qū)域和渤海二十四路上，這些地區(qū)地價(jià)比較便宜，人少車(chē)少，無(wú)噪音污染比較安靜，但是離大型商場(chǎng)、主要公立醫(yī)院的距離也比較遠(yuǎn)，會(huì)給生活帶來(lái)一定的不便，所以為一般適宜區(qū)域。

5 結(jié)論與討論

通過(guò)緩沖分析、疊置分析和分等定級(jí)，本文把濱州市分為若干個(gè)等級(jí)，依次劃分了不同的適宜性程度，包括不適宜、一般適宜、較為適宜、最適宜，落實(shí)了老齡化社區(qū)的實(shí)際選址問(wèn)題。居住環(huán)境的選擇受多種因素影響，本文由于數(shù)據(jù)有限我們只考慮了與老年人生活聯(lián)系最為密切的因素進(jìn)行具體分析，包括進(jìn)行休閑娛樂(lè)活動(dòng)所需要的廣場(chǎng)、公園，保障基礎(chǔ)生活的交通、商業(yè)中心、醫(yī)院等基礎(chǔ)設(shè)施，還有需要注意可能會(huì)造成環(huán)境污染進(jìn)而影響老年人生活質(zhì)量的公司、工廠(chǎng)等因素。另外，城郊地區(qū)相對(duì)來(lái)說(shuō)都是適宜性最差的那部分，但是發(fā)展?jié)摿薮螅槍?duì)這一現(xiàn)象，政府可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，考慮實(shí)行一些相應(yīng)的土地優(yōu)惠政策吸引開(kāi)發(fā)商和企業(yè)去投資建設(shè)，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，為老齡化社區(qū)選址提供更多的選擇性。