基于CWD的福州市中心城區(qū)4A級以上景點可達性研究

黃 怡, 林 璐, 張容容, 蔣雪峰, 程福斌, 許章華

(福州大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院,福建 福州 350116)

可達性是指通過一種特定的交通系統(tǒng)從某一給定區(qū)位到達活動地點的便利程度[1],最早由Hansen于1959年提出[2],此后作為表征空間相互作用的指標(biāo)在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用．中國于20世紀(jì)90年代開始可達性研究,主要涉及不同交通方式與區(qū)域空間可達性的關(guān)系、公共服務(wù)設(shè)施的可達性研究、公共綠地的可達性評價、可達性與經(jīng)濟聯(lián)系格局等[3—8]．國外研究內(nèi)容涵蓋區(qū)域間交通聯(lián)系程度、交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的相互作用機會、達到某空間位置的難易程度、特定的經(jīng)濟與社會機會要素及其所在位置相接觸或互動的能力等[9],涉及公共交通系統(tǒng)可達性研究、城市公共設(shè)施布局的可達性與提高可達性方法等[10—14]．旅游景點是旅游吸引物的重要類型,是旅游目的地功能系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素,其發(fā)展水平能夠反映區(qū)域旅游發(fā)展?jié)摿透偁巸?yōu)勢．旅游景點空間格局代表了旅游景點空間分布的總體形態(tài),是區(qū)域旅游空間相互作用的結(jié)果,對區(qū)域旅游流流向、旅游合作、旅游產(chǎn)業(yè)布局和旅游線路規(guī)劃設(shè)計具有重要影響,成為旅游地理學(xué)研究的重要內(nèi)容．靳誠分析南京市、長江三角洲旅游景點可達性空間格局及其影響因素[15].潘竟虎基于GIS方法計算中國4A級及以上旅游景點空間可達性及空間差異特征[16].王姣娥等從空間距離和時間成本角度對中國中小文化旅游城市的可達性進行研究[17].王美霞等通過GIS網(wǎng)絡(luò)分析和空間模擬以及可達性模型，研究武陵山片區(qū)旅游景點的可達性格局及空間聯(lián)系[18].Chao 等以加權(quán)平均出行時間為指標(biāo)進行南昌九江市旅游整合區(qū)旅游景區(qū)可達性分析[19]．緩沖區(qū)分析、最小距離法是常用的可達性評價方法,但這2種方法忽略了到達目的地過程中的障礙,易高估服務(wù)設(shè)施的可達性[20].而基于柵格數(shù)據(jù)的累計耗費距離算法恰好彌補了上述不足．因此,筆者用柵格成本加權(quán)距離法(CWD)研究福州市中心城區(qū)4A級以上景點的可達性,考察研究區(qū)內(nèi)旅游交通現(xiàn)狀,可為該區(qū)域旅游交通優(yōu)化提供參考.同時，可客觀定量評價旅游景點的空間可達性,為游客在市內(nèi)的游憩路線提供參考,明確旅游景點的服務(wù)范圍．

1 研究區(qū)

福州市是福建省省會,位于福建省東部閩江下游,φE=118°51′～119°47′,λN=25°31′～26°13′，轄鼓樓、臺江、倉山、馬尾、晉安5區(qū)和福清、閩侯、羅源、連江、長樂、平潭、閩清、永泰等2市6縣,總面積為11 968 km2,其中市區(qū)總面積為1 786 km2．2016年常住人口為7 570萬,其中城鎮(zhèn)人口為519萬．福州依山傍海,綠樹長青,風(fēng)光秀麗，名勝眾多，屬暖濕亞熱帶季風(fēng)氣候.豐富的自然景觀與人文景觀資源加之緊鄰臺灣的地理位置,福州市以其區(qū)位優(yōu)勢、資源稟賦、歷史底蘊推動了福建省旅游業(yè)的發(fā)展．近年來,福州市旅游市場一直保持著穩(wěn)中有進的發(fā)展勢頭,2016年累計接待國內(nèi)游客逾5 000萬人次,實現(xiàn)國內(nèi)旅游收入近600億元．

研究范圍為福州市中心城區(qū),依據(jù)《福州市城市總體規(guī)劃(2011—2020年)》,包括福州市5區(qū)(晉安區(qū)除壽山、日溪、宦溪),以及閩侯的荊溪鎮(zhèn)、南嶼鎮(zhèn)、南通鎮(zhèn)、尚干鎮(zhèn)、祥謙鎮(zhèn)、青口鎮(zhèn)、上街鎮(zhèn)和連江縣的琯頭鎮(zhèn)(圖1)．選取的旅游景點為4A級以上景區(qū),其自然風(fēng)光突出,部分兼具人文背景．研究選擇6個旅游景點,分別是三坊七巷、馬尾船政局、福州國家森林公園、于山風(fēng)景區(qū)、鼓山、旗山森林人家溫泉度假村．

圖1 研究區(qū)地理區(qū)位示意圖

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)的收集

收集的主要數(shù)據(jù):1∶2.5萬福州市中心城區(qū)谷歌地圖;已配準(zhǔn)的福建省參考圖;福建省旅游局網(wǎng)站公布的福州市中心城區(qū)景點信息,包括5個4A級景點和1個5A級景點(表1);中華人民共和國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,以便查詢道路的通行速度(表2)．

表1 福州市中心城區(qū)4A級以上旅游景點

表2 福州市中心城區(qū)道路網(wǎng)的構(gòu)成及速度

2.2 景點空間分布特征

以中心城區(qū)范圍圖為底圖,在谷歌地圖輔助下確定景點的具體位置,導(dǎo)入6個景點的地理坐標(biāo),建立旅游景點的空間數(shù)據(jù)庫,建立點對象圖層,并對景點區(qū)域進行矢量化．

2.3 景點時間成本柵格圖層的建立

對中心城區(qū)所在范圍內(nèi)的道路分等級、分圖層進行矢量化并轉(zhuǎn)為柵格(圖2),每個柵格單元稱為1個網(wǎng)格．為了形成均質(zhì)網(wǎng)格以確保計算的精確性,需使網(wǎng)格面積足夠小，重采樣后柵格大小為10 m×10 m．

圖2 福州市中心城區(qū)道路網(wǎng)及景點分布

根據(jù)表2設(shè)置福州市中心城區(qū)各級道路的通行速度,賦值給各柵格圖層．由于除高速、國道、省道和縣道外,人們還依靠鄉(xiāng)道及更低級別的道路通行,故設(shè)置 “基底速度”作為補償速度[21]．此外,在從出發(fā)點到達旅游景點所要通過的一系列交通網(wǎng)絡(luò)中，存在著阻隔人們跨越的障礙,形成阻隔地區(qū)．福州市區(qū)最大的障礙主要來自于閩江以及其他一些河流、湖泊,因此建立河流柵格圖層作為阻隔區(qū),速度賦值為0．高速公路也并不是完全開放的,不是所有高速公路通過網(wǎng)格的周邊地區(qū)都能享受到高速公路帶來的便捷服務(wù),只有高速公路的出站口與周邊地區(qū)發(fā)生聯(lián)系,對旅游景點可達性研究才有意義[22—23],故針對高速公路出入口將其打通賦為高值通過．通過疊加道路柵格取最大值的運算,保證每個柵格有最快的通行速度,從而模擬現(xiàn)實區(qū)域通行中的最佳狀況．

文中以時間成本作為測度可達性的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定其值為移動10 m所需要的時間(min)．已知柵格單元的長寬和通行速度,計算每個柵格通行需要耗費的時間,將空間距離轉(zhuǎn)化為時間成本,生成通行時間成本柵格圖層．

2.4 景點時間成本距離空間分析

用GIS柵格耗費距離計算可達性,并充分考慮水域、山體等阻隔因素,能較好地模擬區(qū)域任何一個點的可達性[16]．在柵格數(shù)據(jù)上,借助最短路徑法計算每個網(wǎng)格(GRID)到某個目的網(wǎng)格的最短加權(quán)距離,稱為“累積耗費距離算法”[23],計算公式:

式中:Ci為第i個像元的耗費值;Ci+1為沿運動方向上的第i+1個像元的耗費值;n為像元總數(shù)．

去除水域阻隔后有效柵格為213 962個．將6個景點劃分為所有景點、人文景點和自然景點,用Cost Weighted以景點作為耗費距離源點,以時間成本柵格圖層作為耗費圖層,計算每個柵格通過交通網(wǎng)絡(luò)到福州市中心城區(qū)內(nèi)最近的景點所花費的時間[16],得到所需的累積耗費時間．由交通線路通行的可逆性可知,柵格到旅游景點的可達性就是每個旅游景點通過交通網(wǎng)絡(luò)到整個福州市中心城區(qū)任意柵格所花費時間的最小值[16]．將福州市中心城區(qū)4A級以上旅游景點可達性劃分為10個時間段,即0～30,30～45,45～60,60～70,70～80,80～90,90～105,105～120,120～135,135～150 min．

3 結(jié)果與分析

3.1 景點空間分布基本情況

福州市中心城區(qū)有4A級以上旅游景點6個(圖2),其中三坊七巷、馬尾船政局為人文景點,福州國家森林公園、于山風(fēng)景區(qū)、鼓山、旗山森林人家溫泉度假村為自然景點．景點在空間上呈現(xiàn)出不均衡的分布特征:鼓樓區(qū)有2個景區(qū),晉安區(qū)有2個4A級景區(qū),馬尾區(qū)有1個4A級景區(qū),臺江區(qū)和倉山區(qū)沒有4A級以上景點,閩侯縣高新區(qū)有1個4A級景區(qū)．

景點在空間上呈現(xiàn)出“北多南少”的不均衡分布特征．6個景點中,4個4A級景點和1個5A級景點均分布于閩江以北,分別為三坊七巷、馬尾船政局、福州國家森林公園、于山風(fēng)景區(qū)、鼓山;1個4A級景點分布于閩侯縣,為旗山森林人家溫泉度假村．

3.2 景點時間成本分析

中心城區(qū)道路網(wǎng)密集,主干路形成骨架,加之眾多的次干路,每個柵格的時間成本低,通達性高．而位于中心城區(qū)邊緣區(qū)域的道路網(wǎng)稀疏,國道、省道是其主要通勤線路,柵格時間成本相對較高(圖3)．

圖3 福州市中心城區(qū)道路時間成本柵格圖

3.3 景點可達性分析

3.3.1綜合景點可達性 中心城區(qū)內(nèi)各點到最近景點的可達性分布如圖4所示,呈現(xiàn)“以各景點為核心向外圈層式遞增”的格局,即越到外圍可達性越差．可達性最差值均在景點中心，可達性好的地區(qū)集中于中心城區(qū)中心的鼓樓區(qū)和晉安區(qū)．閩江以北的大片地區(qū)呈現(xiàn)出良好的可達性分布,閩江以南稍差些.說明對于中心城區(qū)內(nèi)的居民,通過道路網(wǎng)前往景點較為方便,而外圍地區(qū)在時間與距離上均遠(yuǎn)離景點，最外圍地區(qū)到最近景點需花費2.5 h,時間長、可達性差．

圖4 福州市中心城區(qū)綜合景點空間可達性分布

從總體上看,在不考慮交通通達性和紅綠燈的情況下,福州市中心城區(qū)內(nèi)4A級以上旅游景點的平均可達時間為49.95 min,時間成本低于60 min的區(qū)域占44%,其中,時間成本低于30 min的區(qū)域僅占9.29%,時間成本高于120 min的區(qū)域占4.73%．不同的時間可達性如表3所示．可達時間以45～60 min分布最廣,占總面積的18.03%,其次為30～45 min,占總面積的16.71%．景點可達性相對較差的地區(qū)分布較少．分布頻率隨時間的增長在數(shù)量上呈現(xiàn)先上升后下降,且下降的趨勢比較平緩,分布頻率呈現(xiàn)頂點左移的“鐘形”分布結(jié)構(gòu)(圖5)．

f,ft分別為分布頻率和累計頻率.

表3 福州市中心城區(qū)4A級以上景點可達性時間分布頻率與面積

3.3.2自然景點可達性 對自然景點進行可達性分析(圖6),4個4A級自然景點中有3個較集中分布于閩江以北，由于連片分布且集中于中心城區(qū)道路網(wǎng)密集處,可達性較好,可達性在1.5 h內(nèi)的范圍延伸到閩侯縣部分地區(qū)．鼓樓區(qū)與晉安區(qū)相鄰接,可達性小于1 h的區(qū)域范圍較大,因此于山風(fēng)景區(qū)、鼓山、福州國家森林公園可達性最好,服務(wù)范圍較廣,即服務(wù)水平高;而位于高新區(qū)的旗山森林人家溫泉度假村，由于被閩江隔開,閩江以北地區(qū)到達該景點的時間成本小于1 h的區(qū)域范圍較小,可達性較差,服務(wù)范圍較小,服務(wù)水平較低．

圖6 福州市中心城區(qū)自然景點空間可達性分布

在不考慮交通通達性和紅綠燈的情況下,福州市中心城區(qū)內(nèi)自然景點的平均可達時間為44.60 min,時間成本低于60 min的區(qū)域占51.37%,其中時間成本低于30 min的區(qū)域占10.94%,時間成本高于120 min的區(qū)域不足3%．不同的時間可達性如表4所示．可達時間以30～45 min分布最廣,占總面積的20.35%,其次為45～60 min,占總面積的20.07%．景點可達性相對較差的地區(qū)分布較少．分布頻率隨時間的增長在數(shù)量上呈現(xiàn)先上升后下降,且下降的趨勢比較平緩,分布頻率呈現(xiàn)頂點左移的“鐘形”分布結(jié)構(gòu)(圖7)．

表4 福州市中心城區(qū)自然景點可達性時間分布頻率與面積

f,ft分別為分布頻率和累計頻率

3.3.3人文景點可達性 對位于鼓樓區(qū)的三坊七巷景點可達性進行分析(圖8),可看出其輻射范圍較大,涵蓋了鼓樓區(qū)、晉安區(qū)、馬尾區(qū)和閩江以南的閩侯縣部分地區(qū),將近占中心城區(qū)面積的1/2,這些區(qū)域的可達性都在1 h內(nèi),說明三坊七巷的服務(wù)范圍大,道路網(wǎng)分布合適,人們前往景點的便捷度高．馬尾船政局位于中心城區(qū)邊界,其可達性弱于三坊七巷．

圖8 福州市中心城區(qū)人文景點空間可達性分布圖

在不考慮交通通達性和紅綠燈的情況下,福州市中心城區(qū)內(nèi)人文旅游景點的平均可達時間為52.51 min,時間成本低于60 min的區(qū)域占46.79%,其中時間成本低于30 min的區(qū)域占6.87%,時間成本高于120 min的區(qū)域僅約3%．不同的時間可達性如表5所示．可達時間以45～60 min分布最廣,占總面積的20.35%,其次為30～45 min,占總面積的20.07%．景點可達性相對較差的地區(qū)分布較少．分布頻率隨時間的增長在數(shù)量上呈現(xiàn)先上升后下降,且下降的趨勢比較平緩,分布頻率呈現(xiàn)頂點左移的“鐘形”分布結(jié)構(gòu)(圖9)．

表5 福州市中心城區(qū)人文景點可達性時間分布頻率與面積

f,ft分別為分布頻率和累計頻率.

3.3.4單個景點可達性 分別對6個景點單獨進行可達性分析(圖10),可看出在景點周圍地區(qū)的時間成本僅為30 min,可達性較好;離景點最遠(yuǎn)的中心城區(qū)邊界到達景點的時間為150 min．雖然閩江上有橋梁等,但閩江的阻隔未對出行時間成本產(chǎn)生太大影響，只是顯示出隨著距離增加時間成本增加,可達性減弱．

圖10 各景點空間可達性分布圖

各景點可達性在60 min內(nèi)的范圍大約占福州市中心城區(qū)的1/3,可達性較好．5A級景點三坊七巷和4A級景點于山風(fēng)景區(qū)、鼓山，由于位于中心城區(qū),道路網(wǎng)密集,可達性在30 min的區(qū)域范圍大．

4 結(jié)論與討論

1)福州中心城區(qū)內(nèi)各點到最近景點的可達性分布，在空間上呈現(xiàn)出“以各景點為核心,向外圈層式遞增”的格局,即越到外圍可達性越差．

2)在不考慮交通通達性和紅綠燈的情況下,60 min內(nèi)能到達景點的可達性較好區(qū)域占44%左右,且集中于中心城區(qū)中心的鼓樓區(qū)和晉安區(qū)；可達性在120 min以上的較差區(qū)域占4.73%,分布較少；可達時間以45～60 min的分布最廣．閩江以北的大片地區(qū)呈現(xiàn)出良好的可達性分布,閩江以南稍差些.對于中心城區(qū)內(nèi)的居民,通過道路網(wǎng)前往景點最方便．

3)自然景點的平均可達時間為44.60 min,人文景點的平均可達時間為52.51 min,自然景點的可達性略優(yōu)于人文景點,表明自然景點的服務(wù)范圍更廣．可達性與景點性質(zhì)無太大關(guān)系,與空間分布、道路網(wǎng)密度關(guān)系較密切．

4)5A級景區(qū)三坊七巷因其處于中心城區(qū)道路網(wǎng)密集處,服務(wù)范圍廣,可達性好．

5)中心城區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展較迅速,人們的生活壓力較大,而集中分布的自然景點(福州國家森林公園、于山風(fēng)景區(qū)和鼓山)和人文景點(三坊七巷)能很好地緩解人們的壓力.如果對這些地區(qū)進行更好地規(guī)劃利用,可吸引更多人前往景區(qū),從而推動區(qū)域旅游發(fā)展．

本文探討去除阻隔后的景區(qū)理論可達性,從時間成本上考慮最佳可達性,忽略了對可達性具有一定影響的其他摩擦力因素,如通路口紅綠燈設(shè)置、交通擁擠度、交通組合方式等．因此,研究結(jié)果與實際情況之間必然存在一定偏差,有待今后進一步研究完善．