基于GIS 的公共服務(wù)設(shè)施服務(wù)區(qū)分析評價
——以魏縣中心城區(qū)為例

■ YU Bo XU Shiyu

1 概述

1.1 研究背景

為響應(yīng)自然資源部關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的要求，按照自然資源部關(guān)于市縣國土空間總體規(guī)劃編制工作的總體思路，需要對資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性進(jìn)行評價（以下簡稱“雙評價”），而對公共服務(wù)設(shè)施的評估作為開展“雙評價”中評估的一個要素方面，對摸清現(xiàn)狀、深入分析公共服務(wù)設(shè)施的現(xiàn)狀問題，查找主要問題具有重要意義。

1.2 可達(dá)性含義

公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性，是對公共服務(wù)設(shè)施有需求的人群在空間上獲得相應(yīng)公共服務(wù)時的交通便捷程度[1]。道路交通便捷程度是影響公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性好壞的一個重要因素。因此，要想評價某個區(qū)域的公共服務(wù)設(shè)施好壞，首先要確定其道路交通網(wǎng)絡(luò)的便捷程度。

基于GIS 出行范圍的公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性，是指在給定的時間范圍內(nèi)（如步行10min、車行15min 等），從各個方向能到達(dá)該設(shè)施點構(gòu)成的范圍[2]。該范圍的大小與交通便捷程度呈正相關(guān)，該方向上的交通越方便，能到達(dá)的范圍面積就越大，則出行的可達(dá)性就越好，反之，則可達(dá)性就越差。

2 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)域

魏縣隸屬于河北省邯鄲市，地處河北省南端，冀豫兩省交界處，華北平原腹地，邯鄲、安陽、聊城、濮陽4 市輻射中心地帶。本文研究區(qū)域選取魏縣中心城區(qū)的范圍進(jìn)行研究，中心城區(qū)的范圍以魏縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2013—2020）劃定的中心城區(qū)開發(fā)邊界范圍為依據(jù)進(jìn)行劃定。

根據(jù)中心城區(qū)的現(xiàn)狀可知，魏縣中心城區(qū)的教育、醫(yī)療設(shè)施建設(shè)與其他公共服務(wù)設(shè)施相比相對完善，文化公益設(shè)施明顯不足，因此，本文僅對魏縣的教育、醫(yī)療設(shè)施進(jìn)行研究分析。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文研究的數(shù)據(jù)包括：魏縣中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、公共服務(wù)設(shè)施點數(shù)據(jù)。所有研究數(shù)據(jù)均來源于全國第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱三調(diào)數(shù)據(jù)）。

3 研究方法

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理

將中心城區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)按照道路的不同等級分層設(shè)置。具體步驟為：①以三調(diào)數(shù)據(jù)中的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提取中心城區(qū)的道路中心線，并將其按照道路等級劃分為主干路、次干路和支路三個等級，以此形成道路網(wǎng)絡(luò)分級。②在GIS 中將同類道路合并為一個整體后，將所有道路在交叉口處打斷，將打斷的道路網(wǎng)絡(luò)建立拓?fù)錂z查并修正其存在的錯誤。③為道路網(wǎng)絡(luò)添加“車行時間”“步行時間”兩個字段屬性并計算出其值。

3.2 構(gòu)建道路交通網(wǎng)絡(luò)

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理好的前提下，對道路交通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行模擬，交通網(wǎng)絡(luò)的模擬，包括對道路單行線的模擬、路口轉(zhuǎn)彎的模擬、地鐵的模擬等。

首先，新建一個交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，并為交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集設(shè)置路口轉(zhuǎn)彎、道路連通性、高程建模、路程成本等屬性，添加道路交通網(wǎng)絡(luò)的通行成本，這里的通行成本選擇設(shè)置為車行時間。將以上交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的屬性設(shè)置完成后，即建立了一個簡單的道路交通模擬圖（圖1）。然而，在實際的道路交通網(wǎng)絡(luò)中，還有更為復(fù)雜的交通情況，例如，有些道路只允許單向通行，有些道路不允許路口轉(zhuǎn)向，這就說明在構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)時模擬單行線和路口轉(zhuǎn)彎具有重要意義。當(dāng)然，在構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)模型時還包括由地鐵、地面交通、高架橋組合而成的立體交通網(wǎng)，地鐵口、高架橋出入口是與地面交通的匯合處，因此，也會對地面道路交通產(chǎn)生影響，所以，在有地鐵的城市還要對地鐵情況進(jìn)行模擬。考慮到魏縣只是一個縣級城市，沒有地鐵交通，所以本文不對其進(jìn)行模擬。

3.3 公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)區(qū)分析

利用GIS 的服務(wù)區(qū)分析功能，可分析得出公共服務(wù)設(shè)施在通行成本下所實際覆蓋的服務(wù)范圍，這個通行成本可以設(shè)置為路程、車行時間和步行時間等。分析得出的結(jié)果，可對公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)空間分布特征進(jìn)行分析評價。

利用GIS 的擴(kuò)展模塊NetworkAnalyst 工具條，啟動新建服務(wù)區(qū)分析。將公共服務(wù)設(shè)施點加載后，設(shè)置服務(wù)區(qū)分析屬性，然后進(jìn)行服務(wù)區(qū)的求解，即可得到公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)范圍。本文將小學(xué)設(shè)施的服務(wù)范圍設(shè)置為步行時間10min，中學(xué)設(shè)施的服務(wù)范圍設(shè)置為步行時間15min，社區(qū)級醫(yī)療設(shè)施的服務(wù)范圍設(shè)置為步行時間10min，縣級綜合醫(yī)院的服務(wù)范圍設(shè)置為車行時間15min。

3.4 基于設(shè)施服務(wù)區(qū)范圍的可達(dá)性分析

在分析得出的各個公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)區(qū)范圍基礎(chǔ)上，計算每個公共服務(wù)設(shè)施服務(wù)區(qū)的覆蓋面積，然后按照計算得出的服務(wù)區(qū)覆蓋面積的大小，將可達(dá)性分為9 個等級：＜1萬m2、＞1～1.5 萬m2、＞1.5～2萬m2、＞2～2.5 萬m2、＞2.5～3 萬m2、＞3～3.5萬m2、＞3.5～4 萬m2、＞4～4.5萬m2、＞4.5～5萬m2分別對應(yīng)的可達(dá)性為1～9 級。覆蓋面積越大，說明可達(dá)性越好。最后利用GIS 的“插值”工具生成公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性分析圖。

4 案例研究

4.1 魏縣中心城區(qū)公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)區(qū)分析評價

4.1.1 教育設(shè)施服務(wù)區(qū)評價

圖1 道路交通模擬圖

根據(jù)小學(xué)服務(wù)設(shè)施步行10min 服務(wù)范圍圖（圖2）可知，魏縣中心城區(qū)現(xiàn)有小學(xué)設(shè)施點共11 個，在空間分布上主要有以下特征：從中心城區(qū)范圍內(nèi)來看，小學(xué)設(shè)施主要集中在中心城區(qū)用地的中部和北部，大致呈西北—東南向分布。服務(wù)覆蓋范圍分布特征：受道路網(wǎng)絡(luò)便捷程度影響，設(shè)施的服務(wù)覆蓋范圍差異較大，在城區(qū)用地范圍內(nèi)，主要分布在覆蓋區(qū)域，可滿足大部分城區(qū)居民的需求，但在西南部、西北部和東南部仍存在覆蓋不足的問題；而從城區(qū)開發(fā)邊界范圍內(nèi)考慮的話，東西部分布差異較大，小學(xué)設(shè)施主要集中在西部中心城區(qū)用地，而東部村鎮(zhèn)用地教育設(shè)施短缺嚴(yán)重。

由中學(xué)服務(wù)設(shè)施的步行15min服務(wù)范圍圖(圖3)可知，魏縣中心城區(qū)現(xiàn)有中學(xué)設(shè)施點共6 個，空間分布特征：呈南北縱向分布，線狀分布格局。從覆蓋范圍層面來看，城區(qū)用地的中部可以滿足城區(qū)居民要求，但在東南部、西北部仍有覆蓋不足；從城區(qū)開發(fā)邊界范圍內(nèi)考慮，東部村鎮(zhèn)用地的中學(xué)服務(wù)設(shè)施也缺額較多，城區(qū)開發(fā)邊界內(nèi)的村鎮(zhèn)居民就讀時間成本高，只能選擇到中心城區(qū)學(xué)校就讀。

綜上所述，魏縣中心城區(qū)的教育設(shè)施存在的主要問題是：空間分布主要集中在城區(qū)用地中部，周圍覆蓋范圍不足。具體表現(xiàn)在城區(qū)用地內(nèi)相對充足，在東部村鎮(zhèn)用地中缺額較嚴(yán)重，在未來規(guī)劃建設(shè)中應(yīng)考慮在東部配置教育設(shè)施，以滿足村鎮(zhèn)居民的教育需求。

4.1.2 醫(yī)療設(shè)施服務(wù)區(qū)評價

將魏縣中心城區(qū)的醫(yī)療設(shè)施分為兩級：①社區(qū)級醫(yī)療設(shè)施，主要為其鄰近的居住區(qū)居民提供醫(yī)療服務(wù)，例如：魏縣手足創(chuàng)傷醫(yī)院、魏縣肛腸醫(yī)院等；②縣級綜合性醫(yī)院，即可為全縣城的居民提供綜合醫(yī)療服務(wù)的綜合性醫(yī)院，例如：魏縣人民醫(yī)院、魏縣婦幼保健院、魏縣中醫(yī)院等。

由社區(qū)級醫(yī)療服務(wù)設(shè)施分析圖（圖4）可知，社區(qū)級醫(yī)療服務(wù)設(shè)施的空間分布特征為：在中心城區(qū)用地的南部呈片狀分布，中心城區(qū)用地的北部沒有社區(qū)級醫(yī)療服務(wù)設(shè)施，覆蓋范圍明顯不足，在北部還需考慮配置社區(qū)級醫(yī)療設(shè)施機(jī)構(gòu)，以完善醫(yī)療設(shè)施服務(wù)體系。

圖2 小學(xué)設(shè)施服務(wù)范圍圖

圖3 中學(xué)設(shè)施服務(wù)范圍圖

圖4 社區(qū)醫(yī)療設(shè)施服務(wù)范圍圖

圖5 縣級醫(yī)院服務(wù)范圍圖

由縣級綜合醫(yī)院設(shè)施分析圖（圖5）可知，中心城區(qū)的縣級綜合性醫(yī)院共有5 家，在空間分布上有以下特征：大致呈南北縱向分布，在中心城區(qū)用地范圍內(nèi)分布較均勻，其服務(wù)范圍基本能滿足全縣居民的醫(yī)療需求；但從城區(qū)開發(fā)邊界范圍來看，西北角、東北角和東南角有一部分無法滿足就醫(yī)需求。

綜上所述，中心城區(qū)醫(yī)療設(shè)施也存在空間分布不均問題，醫(yī)療設(shè)施10min 覆蓋范圍明顯不足，導(dǎo)致就醫(yī)時間成本高等。

4.2 基于設(shè)施服務(wù)范圍的可達(dá)性評價

4.2.1 教育設(shè)施可達(dá)性空間分布特征

由小學(xué)步行10min 可達(dá)性分析圖（圖6）可知，小學(xué)設(shè)施的可達(dá)性在空間上大致由東南—西北向越來越好，東南部可達(dá)性最差，在西北部可達(dá)性達(dá)到高峰

由中學(xué)步行15min 可達(dá)性分析圖（圖7）可知，中學(xué)設(shè)施可達(dá)性由南至北方向越來越好，東北部的可達(dá)性最差。

綜上所述，受城區(qū)西北部道路等級較高的影響，教育設(shè)施的可達(dá)性均在城區(qū)的西北部呈現(xiàn)最高值，可達(dá)性較好。因此，可說明道路網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)程度影響了公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性的好壞。

4.2.2 醫(yī)療設(shè)施的可達(dá)性分析

由社區(qū)醫(yī)療設(shè)施步行10min 可達(dá)性分析圖（圖8）可知，其可達(dá)性等級大致呈現(xiàn)從南到北遞增的趨勢，但可達(dá)性等級的最低值出現(xiàn)在東南部，最高值出現(xiàn)在西北部。

由縣級醫(yī)院車行15min 可達(dá)性分析圖（圖9）可知，其可達(dá)性等級分布由中部核心區(qū)向四周遞減，最低值出現(xiàn)在西南部。

綜上所述，醫(yī)療設(shè)施的可達(dá)性，一方面，受現(xiàn)狀道路等級的影響，另一方面，也受醫(yī)療設(shè)施點的空間分布位置影響，可達(dá)性水平整體較低，仍有待提高。

5 結(jié)語

本文以魏縣中心城區(qū)的教育、醫(yī)療設(shè)施為研究對象，運(yùn)用GIS 的網(wǎng)絡(luò)

圖6 小學(xué)可達(dá)性分析圖

圖7 中學(xué)可達(dá)性分析圖

圖8 社區(qū)醫(yī)療設(shè)施可達(dá)性圖分析

圖9 縣級醫(yī)院可達(dá)性分析圖

分析模塊，根據(jù)公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)區(qū)分析和基于服務(wù)區(qū)出行范圍的可達(dá)性評價，得出其公共設(shè)施現(xiàn)狀存在的問題，為以后的公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)提出了布局優(yōu)化建議。但不足之處是，對公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性分析僅考慮了道路交通便捷程度這一個影響因素，且只針對公共服務(wù)設(shè)施實際服務(wù)范圍進(jìn)行分析，對其他區(qū)域的可達(dá)性還缺少研究，有待進(jìn)一步完善。