基于POI數(shù)據(jù)的合肥市辦公空間格局研究

王 愛(ài)，胡曉敏，雷 歡，徐兆尚，朱旭東

(1.安徽建筑大學(xué) 建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230022；2.安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展研究中心，安徽 合肥 230022)

辦公用地是承載生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)活動(dòng)的重要載體，是城市用地重要的組成部分。合理布局城市辦公用地對(duì)于支撐城市服務(wù)功能、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、重塑空間結(jié)構(gòu)具有重要現(xiàn)實(shí)意義[1-2]。在此背景下，關(guān)于辦公用地的研究不斷涌現(xiàn)，早期國(guó)內(nèi)外針對(duì)城市辦公空間的分析，大多基于實(shí)地調(diào)研和統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)來(lái)探討城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，較少涉及辦公用地空間分布的針對(duì)性研究。而隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的成熟，眾多學(xué)者基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的簡(jiǎn)單便捷性，針對(duì)城市的具體功能空間展開了大量研究。以大數(shù)據(jù)為切入點(diǎn)的相關(guān)研究，為揭示現(xiàn)實(shí)地物的空間分布特征和規(guī)律提供了支撐[3-7]。國(guó)外學(xué)者對(duì)城市辦公用地的研究相對(duì)較早，側(cè)重于辦公空間的分布特征、區(qū)位選址及其相關(guān)影響因素的分析，進(jìn)而探究辦公空間的動(dòng)態(tài)變化機(jī)制[8-9]。國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)辦公用地的研究主要集中在地租、地價(jià)、開發(fā)面積和控制指標(biāo)等方面：如任榮榮從土地利用和土地價(jià)格角度，分析辦公用地與居住用地開發(fā)的空間結(jié)構(gòu)[10]；張曉平等運(yùn)用計(jì)時(shí)空間分析和計(jì)量統(tǒng)計(jì)方法，研究辦公用地價(jià)格與空間區(qū)位之間的關(guān)系[11]；甄茂成、張景秋運(yùn)用灰色多元回歸模型預(yù)測(cè)辦公用地開發(fā)量，探究辦公用地開發(fā)面積動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)[12]；歐陽(yáng)筱菁從空置率角度研究長(zhǎng)沙市商務(wù)辦公空間結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律[13]。

縱觀既有研究，基于興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)(Point of Interest,POI)探析辦公空間分布格局的研究則相對(duì)較少，在信息時(shí)代背景下，運(yùn)用百度地圖API爬取的POI數(shù)據(jù)，基于Arc GIS軟件平臺(tái)來(lái)定量分析合肥市主城區(qū)的辦公空間分布格局，并分別從宏微觀不同空間尺度來(lái)分析合肥主城區(qū)辦公用地空間分布特征以及其與城市具體空間要素的對(duì)應(yīng)耦合，以期為引導(dǎo)合肥市用地空間的布局，促進(jìn)土地的集約化、高效化利用提供理論支撐。

1 研究區(qū)域概況

圖1 合肥市主城區(qū)范圍

合肥作為長(zhǎng)三角城市群副中心城市，是國(guó)家重要的科研教育基地、現(xiàn)代制造業(yè)基地和綜合交通樞紐。論文的研究范圍是合肥市主城區(qū)，包括蜀山區(qū)、包河區(qū)、瑤海區(qū)、廬陽(yáng)區(qū)、經(jīng)開區(qū)、高新區(qū)和新站區(qū)七個(gè)行政管理區(qū)(見圖1)。1978～2019 年以來(lái)，合肥市的經(jīng)濟(jì)總量快速攀升，城鎮(zhèn)化率年均增長(zhǎng)情況也超過(guò)國(guó)內(nèi)平均水平。人口的集聚增長(zhǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)推動(dòng)了城市空間的不斷拓展。合肥市的城市空間從“環(huán)城”到“濱湖”，從江淮小邑到科教基地，從國(guó)家科教基地到國(guó)家科學(xué)中心，合肥的快速成長(zhǎng)是中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)學(xué)的典型案例。因此，針對(duì)合肥主城區(qū)辦公用地空間分布的研究結(jié)果有助于揭示城市空間時(shí)空演進(jìn)下的發(fā)展規(guī)律。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

2.1.1 最鄰近系數(shù)(Nearest Neighbor Coefficient)

最鄰近系數(shù)分析是利用 Arc GIS 平臺(tái)，計(jì)算隨機(jī)分布模式中最鄰近點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均距離得到最鄰近系數(shù)R，具體計(jì)算見公式(1)和公式(2)。

(1)

(2)

通過(guò)R值的大小可以判斷研究數(shù)據(jù)的整體空間格局。其中，R為最鄰近點(diǎn)指數(shù)；rE為理論最鄰近距離；r1為平均實(shí)際最鄰近距離；A為研究區(qū)總面積；n為研究樣點(diǎn)數(shù)。通過(guò)式(1)、式(2)計(jì)量方法可測(cè)算出合肥市主城區(qū)辦公空間分布的總體格局特征。

2.1.2 核密度分析(Spatial Analyst)

核密度分析工具主要用于計(jì)算空間要素在區(qū)域中的分布密度。通過(guò)對(duì)辦公用地要素的統(tǒng)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)研究區(qū)域辦公空間布局的可視化。分析過(guò)程中通過(guò)收集到的樣本點(diǎn)X1，X2…，Xn，借助核密度分析法中的自然間斷點(diǎn)分級(jí)法，基于數(shù)據(jù)中固有的自然分組，并對(duì)分類間隔加以識(shí)別，對(duì)相似值進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)姆纸M，使得各類之間的差異最大化，經(jīng)過(guò)空間分析可獲得核密度圖[14]，計(jì)算見式(3)。

(3)

其中，K為核函數(shù)；h為帶寬，即搜索半徑；x1～xn為估值點(diǎn)x到事件xi處的距離；n為辦公樣點(diǎn)總數(shù)。

2.2 研究數(shù)據(jù)的來(lái)源

2.2.1 辦公用地POI數(shù)據(jù)

百度地圖是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛的網(wǎng)絡(luò)地圖之一，合肥市主城區(qū)寫字樓 POI 數(shù)據(jù)來(lái)源于百度地圖 API，獲取2019年合肥市主城區(qū)辦公用地POI數(shù)據(jù)3 348個(gè)。這些興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括目標(biāo)名稱、類別、經(jīng)緯度、地址四個(gè)方面的信息，再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的清洗、整合以及經(jīng)緯度的糾偏，通過(guò)Arc GIS平臺(tái)將csv格式文件轉(zhuǎn)換為 shapefile 格式文件后，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的處理。

2.2.2 路網(wǎng)水系數(shù)據(jù)

交通道路和河流水系等帶有地理信息的數(shù)據(jù)來(lái)源于邁高圖平臺(tái)，這是一種基于OSM地理坐標(biāo)專業(yè)提供互聯(lián)網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)資源下載及整合服務(wù)的GIS行業(yè)工具軟件。在GIS環(huán)境中可以將路網(wǎng)、水系等空間要素與辦公點(diǎn)POI數(shù)據(jù)點(diǎn)狀要素進(jìn)行整合和可視化處理，探討辦公點(diǎn)的分布與交通路網(wǎng)、水系湖泊之間的關(guān)聯(lián)性。

2.2.3 商業(yè)圈數(shù)據(jù)

商圈數(shù)據(jù)來(lái)源于《合肥市十三五商貿(mào)流通業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，其中明確了合肥主城區(qū)內(nèi)的主要商圈包括老城區(qū)核心商圈、三里庵商圈、元一商圈、馬鞍山路商圈、南七里商圈、政務(wù)新區(qū)商圈、明珠廣場(chǎng)商圈、大學(xué)城商圈、濱湖商圈，并提出大力打造合肥市老城區(qū)和濱湖新區(qū)商業(yè)雙核布局的結(jié)構(gòu)?；谶@些商貿(mào)流通業(yè)的數(shù)據(jù)，研究辦公點(diǎn)空間分布與商圈的聯(lián)系。

3 宏觀尺度——合肥主城區(qū)辦公空間分布特征

3.1 辦公空間的分布呈現(xiàn)明顯的向心性，并表現(xiàn)出由內(nèi)向外的遞減趨勢(shì)

基于GIS軟件平臺(tái)，對(duì)研究數(shù)據(jù)定量分析，得到辦公樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的最鄰近指數(shù)R=0.19，R<1，表明辦公空間呈現(xiàn)凝核集聚分布的態(tài)勢(shì)，同時(shí)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核密度分析(如圖2所示)，可以發(fā)現(xiàn)合肥市主城區(qū)辦公用地的分布呈現(xiàn)出很強(qiáng)的向心性。辦公空間分布于以城市二環(huán)以內(nèi)為主的建成空間，集聚于環(huán)城公園包圍的老城區(qū)、濱湖新區(qū)、政務(wù)新區(qū)和高新區(qū)等行政管理區(qū)范圍內(nèi)。在辦公空間分布密度上，主要集聚在城市中心區(qū)域，其密度系數(shù)達(dá)到了[74.02,172.49]。辦公空間的集聚區(qū)域既涵蓋了城市的歷史發(fā)源地，也包括新興拓展的城市新區(qū)，而合肥二環(huán)以外的城市辦公空間呈現(xiàn)出稀疏的空間分布格局，分布密度由中心向外圍逐步遞減，最小的密度系數(shù)僅為[0.68,1.26]?？傮w上，辦公空間從城市中心向外圍空間逐步過(guò)渡的過(guò)程中呈現(xiàn)出由內(nèi)而外的遞減趨勢(shì)，形成了“中心-邊緣”，“大分散，小集聚”的分布格局，這也說(shuō)明辦公空間具有較強(qiáng)的空間依賴性，聚集經(jīng)濟(jì)在辦公用地的開發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

圖2 合肥市主城區(qū)辦公用地核密度圖

圖3 合肥主城區(qū)規(guī)劃空間結(jié)構(gòu)圖

3.2 辦公空間多集聚于城市發(fā)展較成熟，配套設(shè)施完善的區(qū)域

結(jié)合城市空間結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，進(jìn)一步分析辦公空間的核密度分布圖，可以很清晰地發(fā)現(xiàn)辦公用地的空間主要集中在：①環(huán)城河包圍的老城區(qū)；②濱湖新區(qū)中的辦公空間也呈現(xiàn)出新核心的分布態(tài)勢(shì)，尤以包河大道沿線、濱湖會(huì)展中心附近分布最為密集；③合肥政務(wù)新區(qū)，尤以天鵝湖北部合肥市人民政府所在地附近和南部綠軸公園附近辦公用地最為密集；④高新區(qū)，大蜀山森林公園附近的高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)密度也較高；⑤瑤海區(qū)，香格里拉國(guó)際中心附近以及東部文創(chuàng)中心；⑥經(jīng)開區(qū)，繁華大道路段沿線以及中環(huán)購(gòu)物中心附近。這些區(qū)域都是合肥市現(xiàn)狀人口的主要聚集區(qū)，已經(jīng)形成了集教育、醫(yī)療、商服等成規(guī)模、成體系的公共配套設(shè)施，人居環(huán)境較為優(yōu)越，居民生活便捷，是合肥城市發(fā)展中較為成熟的建成空間。其中老城區(qū)作為合肥市的發(fā)源地，是文化、商業(yè)、金融、辦公等多種功能發(fā)展較為成熟的區(qū)域，對(duì)辦公空間的分布具有天然的吸引力。政務(wù)新區(qū)和濱湖新區(qū)作為除老城之外的新興核心區(qū)，經(jīng)過(guò)近20 a的規(guī)劃建設(shè)，已經(jīng)基本成型并具備承擔(dān)政治、商業(yè)、辦公、金融、游憩等多種功能為一體的核心區(qū)，辦公空間分布的設(shè)施需求也逐步完善。高新區(qū)位于合肥市主城區(qū)西部區(qū)域，是合肥市重點(diǎn)打造的科創(chuàng)功能區(qū)，無(wú)論是在交通等公共配套完善方面，還是在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集聚方面都具有城市發(fā)展的先行性，無(wú)疑會(huì)吸引大量的辦公空間集聚于此。隨著瑤海區(qū)片區(qū)核心的發(fā)展和完善，尤其是東部文創(chuàng)中心的規(guī)劃建設(shè)，也會(huì)形成辦公空間的進(jìn)一步集聚。

4 微觀尺度——與城市具體功能組團(tuán)耦合關(guān)系

4.1 與城市商業(yè)空間的耦合關(guān)系

通過(guò)將城市辦公空間與城市功能組團(tuán)進(jìn)行耦合分析，可以進(jìn)一步把握微觀尺度上辦公空間的分布格局。商業(yè)圈是城市商業(yè)空間結(jié)構(gòu)的重要表現(xiàn)形式，辦公用地往往依托于城市的商業(yè)圈形成辦公活動(dòng)聚集區(qū)。研究梳理合肥市商圈的空間分布[15]，將其與辦公空間進(jìn)行空間耦合分析可以發(fā)現(xiàn)，城市主要的商業(yè)圈附近匯聚了大量辦公點(diǎn)，呈現(xiàn)出關(guān)聯(lián)度較高的耦合態(tài)勢(shì)(如圖4所示)。其中，與辦公用地耦合關(guān)系最明顯的有老城區(qū)商圈、濱湖商圈、政務(wù)新區(qū)商圈、三里庵商圈和元一商圈。老城區(qū)核心商業(yè)圈和濱湖新區(qū)商業(yè)圈作為合肥市著力打造的商業(yè)雙核，辦公用地的集聚分布在這兩片區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為空間格局契合性。政務(wù)新區(qū)商圈位于天鵝湖中心，三里庵商圈、元一商圈位于城市空間結(jié)構(gòu)中的東西向軸線沿線附近，與辦公空間的分布也呈現(xiàn)出空間上的對(duì)應(yīng)耦合關(guān)系。除此之外，圖4中也顯示出辦公空間與商圈分布沒(méi)有完全吻合的區(qū)域，如大學(xué)城商圈、南七里商圈、馬鞍山商圈。主要原因可能是具體片區(qū)作為城市的功能區(qū)，規(guī)劃的主導(dǎo)功能就是居住加商業(yè)，而商圈的主要職能就是滿足居住配套、居民生活的基本訴求，對(duì)辦公空間的吸引力不足。

圖4 合肥主城區(qū)商業(yè)圈分布圖

圖5 合肥市主城區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖

4.2 與城市道路交通的耦合關(guān)系

通過(guò)將城市道路結(jié)構(gòu)與辦公空間分布進(jìn)一步耦合分析(如圖5所示)，可以發(fā)現(xiàn)：

(1)辦公用地分布受城市干道的引導(dǎo)明顯。在老城區(qū)范圍內(nèi)辦公空間分布在徽州大道路段東側(cè)、長(zhǎng)江中路路段以及金寨路沿線區(qū)段等。在濱湖新區(qū)范圍內(nèi)也呈現(xiàn)出沿包河大道、錦繡大道、紫云路等主要干道分布較為密集的格局。在政務(wù)新區(qū)辦公空間集聚分布在潛山路沿線、懷寧路沿線。高新區(qū)內(nèi)分布在長(zhǎng)江西路路段、科學(xué)大道路段；瑤海區(qū)內(nèi)集中分布在東風(fēng)大道沿線。此外，一環(huán)線和二環(huán)路沿線也是辦公用地聚集之地。

(2)辦公空間分布與城市軌道、主要交通站點(diǎn)之間相互關(guān)聯(lián)性較為明顯。辦公空間沿地鐵線分布較密集，并且集中于主要站點(diǎn)，這些站點(diǎn)附近以居住、商業(yè)、教育等性質(zhì)用地居多，如地鐵1號(hào)線的合肥站、大東門站、朱崗站、葛大店站、紫廬站；地鐵2號(hào)線的四牌樓站、三孝口站、三里庵站、科學(xué)大道站；地鐵3號(hào)線的市政務(wù)中心站、繁華大道站等。

(3)城市重要交通樞紐對(duì)辦公用地分布有一定影響。合肥主要的鐵路樞紐有合肥站和合肥南站，其中辦公空間在合肥站附近高度集聚，但是在合肥南站附近還未形成規(guī)模，可能受南站尚處于建設(shè)完善之中的影響?？傮w上，辦公空間對(duì)于交通可達(dá)性的基本訴求，使得辦公空間的分布有著較強(qiáng)的集聚傾向。合肥的辦公空間與城市道路交通可達(dá)性的耦合關(guān)系呈現(xiàn)正相關(guān)的態(tài)勢(shì)，而根據(jù)《合肥市域“1331”綜合交通規(guī)劃》，未來(lái)將規(guī)劃形成15條主城區(qū)軌道、7條中運(yùn)量公交系統(tǒng)，全面構(gòu)建城市交通廊道，由此可以推斷出未來(lái)合肥市辦公用地分布與市區(qū)綜合交通系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系將更加緊密。

圖6 合肥市主城區(qū)水系湖泊分布圖

4.3 與城市水系湖泊的耦合關(guān)系

城市的產(chǎn)生與自然環(huán)境條件息息相關(guān)，合肥襟江帶淮，自古以來(lái)，其城市的形成與發(fā)展、興起與衰落，與其城市水系的變遷緊密相連[16]?！逗戏适锌傮w規(guī)劃2011-2020》中提及要構(gòu)建形成點(diǎn)、線、面相結(jié)合的城鄉(xiāng)一體化的綠地系統(tǒng)，形成“三環(huán)四脈四楔多園”空間格局，其中四脈指的是貫穿城市的四條水系，包括南淝河及其支流，十五里河及其支流、派河及其支流、二十埠河及其支流。通過(guò)將城市水系湖泊與辦公空間分布進(jìn)行耦合分析，可以發(fā)現(xiàn)合肥市主城區(qū)范圍內(nèi)，在南淝河老城中心沿線、十五里河天鵝湖中心以及中央活動(dòng)區(qū)沿線、二十埠河瑤海區(qū)沿線、塘西河文化游憩中心沿線，辦公空間分布密集(如圖6所示)。說(shuō)明辦公空間不是單獨(dú)發(fā)展的，城市重要水系對(duì)沿線的景觀組織，提高區(qū)域活力有重要意義，從而也能吸引辦公空間的聚集。同時(shí)，在主要河流沿線形成的大型湖泊構(gòu)成的生態(tài)公園附近也是辦公空間集聚之處。十五里河沿線有天鵝湖、王咀湖、柏堰湖、翡翠湖、南艷湖、方興湖等，南淝河老城區(qū)路段沿岸形成了由杏花公園、瑤海公園、逍遙津公園、包河公園等串連而成的綠帶，二十埠河沿線形成了生態(tài)公園、瑤海公園，塘西河沿線形成了塘西河公園。這說(shuō)明有一定規(guī)模的大型湖泊作為能夠聚集人的重要空間，對(duì)辦公空間有一定的吸引力?？傮w而言，城市重要水系流經(jīng)的重要區(qū)域如城市空間結(jié)構(gòu)的重要核心，沿線的重要節(jié)點(diǎn)如大型湖泊、公園等，對(duì)組織完善的城市綠地系統(tǒng)有重要的意義。憑借獨(dú)特的自然景觀風(fēng)貌與綜合水系利用，不僅能給附近的居民提供良好的人居生態(tài)環(huán)境，也能吸引大量的辦公空間集聚于此，給區(qū)域注入了活力，促進(jìn)商業(yè)活動(dòng)的聚集，規(guī)模經(jīng)濟(jì)和聚集經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

5 結(jié)論與討論

在GIS環(huán)境下，進(jìn)行合肥主城區(qū)辦公用地的POI數(shù)據(jù)可視化分析，綜合運(yùn)用核密度分析法、最鄰近系數(shù)等，充分結(jié)合既有相關(guān)研究，并分別從整體空間尺度和微觀空間尺度探究辦公空間的整體空間格局特征以及辦公空間與具體功能要素的耦合關(guān)系。結(jié)果表明：(1)合肥市主城區(qū)辦公用地具有明顯的向心性，在空間分布上呈現(xiàn)出大分散，小集聚的特征；(2)辦公空間具有顯著的空間依賴性，辦公空間密度在空間分布上表現(xiàn)為自內(nèi)向外遞減的趨勢(shì)；(3) 辦公空間多集中分布在城市發(fā)展較成熟，配套設(shè)施完善的核心區(qū)域；(4)辦公空間不是單獨(dú)發(fā)展的，而是與其他功能要素存在一定的耦合關(guān)系。

論文僅基于百度地圖API爬取的POI數(shù)據(jù)，探討不同維度下的城市辦公用地的空間分布特征以及辦公空間與具體功能空間的關(guān)系。辦公空間特征的分析有利于把握全域城市辦公空間的分布格局和局部微觀特征，有助于科學(xué)編制城市規(guī)劃，完善土地利用開發(fā)的政策，促進(jìn)土地的高效混合開發(fā)利用，重塑城市結(jié)構(gòu)。此外，如何進(jìn)一步提高分析的精度，探索城市辦公空間分布的時(shí)空演進(jìn)與影響因素以及討論辦公用地與區(qū)域社會(huì)發(fā)展的聯(lián)系是未來(lái)需要進(jìn)一步拓展的方向。