基于POI數(shù)據(jù)的南昌市零售業(yè)空間布局研究

朱前程，王建強

(東華理工大學(xué)測繪工程學(xué)院，330013，南昌)

0 引言

零售業(yè)是城市居民生活中不可或缺的行業(yè)[1]。零售業(yè)布局的合理化對經(jīng)濟的發(fā)展、流通資源的合理配置、居民消費需求的滿足發(fā)揮著重要作用[2]。近年來，城市零售業(yè)空間布局的研究成果日益增多。例如許學(xué)強等利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)理論，研究廣州市大型零售商店的空間布局現(xiàn)狀、影響因素和發(fā)展趨勢[3]。于偉等利用擴展方法構(gòu)建的計量模型分析了北京市零售業(yè)空間分布格局及發(fā)展趨勢[4]。徐晶利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合大型零售商業(yè)布局影響因素分析了南昌市大型零售商業(yè)空間分布特征，并且探討了南昌市大型商業(yè)設(shè)施未來空間格局及發(fā)展趨勢[5]。

地理大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為城市研究帶來了新機遇，POI(Point of Interest)數(shù)據(jù)作為一種代表地理實體的點狀地理空間大數(shù)據(jù)，是地理空間中具有標(biāo)志意義的地理對象[6]。POI數(shù)據(jù)相對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)具有獲取容易、處理方便、精細度和認知度更高的優(yōu)勢，近年來得到學(xué)者的廣泛關(guān)注。例如浩飛龍等利用POI數(shù)據(jù)分析長春市中心城區(qū)的商業(yè)空間布局，并探討了各零售行業(yè)的空間分布及集聚特征[7]。吳康敏等以POI數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用核密度分析、統(tǒng)計分析、最鄰近距離分析等方法識別廣州市多類型商業(yè)中心的邊界，探索其商業(yè)空間結(jié)構(gòu)與模式[8]。禹文豪等通過對多種POI點分布模式進行核密度分析試驗，給出了精度較高的網(wǎng)絡(luò)空間核密度計算模型[9]。

南昌市作為中部地區(qū)相對薄弱的省會城市，利用POI數(shù)據(jù)研究零售空間特征具有重要指導(dǎo)意義。本文選取南昌市主城區(qū)為研究區(qū)，結(jié)合POI數(shù)據(jù)，采用標(biāo)準差橢圓法、最近鄰指數(shù)法、核密度估計法對南昌市零售業(yè)空間布局和集聚特征進行研究，以期為完善南昌市零售業(yè)空間布局提供一定參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究內(nèi)容

本文選取南昌市主城區(qū)作為研究區(qū)，包括東湖區(qū)、西湖區(qū)、紅谷灘區(qū)、新建區(qū)、青山湖區(qū)、青云譜區(qū)，總面積為2 982 km2。每條POI數(shù)據(jù)均記錄了地理實體的名稱、電話、地址、坐標(biāo)等信息，其數(shù)據(jù)真實、可靠、現(xiàn)勢性強。本文所用POI數(shù)據(jù)來源于高德地圖(https://www.amap.com/)。根據(jù)《零售業(yè)態(tài)分類》國家標(biāo)準，本文選取其中具有代表性的便利店、超市、商場3種零售業(yè)態(tài)為研究對象，利用POI數(shù)據(jù)研究南昌市零售業(yè)商業(yè)集聚特征。對抓取后的POI數(shù)據(jù)清洗去重后，本文共提取2 473個零售業(yè)POI數(shù)據(jù)，其中便利店2 275個、超市67個、商場131個。數(shù)據(jù)具體情況如表1。

表1 南昌市主城區(qū)零售業(yè)POI數(shù)量

2 研究方法

2.1 標(biāo)準差橢圓法

標(biāo)準差橢圓法由Lefever在1926年提出[10]，該方法能夠反映點要素的方向性分布特征。橢圓的長軸和短軸分別代表著點要素空間分布的主要趨勢方向和次要趨勢方向[1]。橢圓的扁率體現(xiàn)了點要素的方向性分布特征，其扁率越大，方向性越顯著；反之扁率越小，方向性越不顯著。

(1)

(2)

2.2 最近鄰指數(shù)法

最近鄰指數(shù)法主要是用來分析點要素的空間分布特征。最近鄰指數(shù)法通過比較點要素最鄰近點平均觀測距離和預(yù)期觀測距離，可以判斷點要素的分布特征。其公式如下：

(3)

2.3 核密度估計法

核密度估計法是一種非參數(shù)檢驗方法[11]，具有在不假定總體分布的情況下直接利用樣本估計分布特征的優(yōu)勢[6]，逐漸成為研究POI數(shù)據(jù)主流方法之一，其公式為

(4)

式中：K為核函數(shù)，Dij為i和j之間的距離，h是帶寬，n是研究區(qū)范圍內(nèi)樣本數(shù)量，即研究區(qū)內(nèi)便利店、商場和超市的數(shù)量。

帶寬的選擇對于點要素的核密度估計十分重要。較小的帶寬能夠詳盡地反映點要素的局部密度分布特征，較大的帶寬能夠在全局上反映點要素的密度分布特征。因此，本文綜合考慮POI數(shù)據(jù)研究數(shù)量和研究區(qū)情況，經(jīng)過多次試驗后，發(fā)現(xiàn)帶寬為2 km時，不僅能反映零售業(yè)網(wǎng)點局部分布特征，而且很好地體現(xiàn)了零售業(yè)的整體分布特征。

3 研究結(jié)果分析

3.1 零售業(yè)空間布局分析

本文對南昌市主城區(qū)2 473條零售業(yè)POI數(shù)據(jù)進行標(biāo)準差橢圓分析，疊加南昌市主城區(qū)行政區(qū)劃圖和主要水系圖，得到南昌市零售業(yè)POI分布圖(圖1)。標(biāo)準差橢圓的長軸為7 828.12 m，短軸為7 150.42 m，橢圓的扁率為0.087，近似為0，這表明南昌市零售業(yè)的不具有明顯的方向性分布特征，此外南昌市零售業(yè)極化發(fā)展特征也不明顯，零售業(yè)集中分布在中部，這與南昌市城市格局相吻合。

圖1 南昌市零售業(yè)POI分布圖

3.2 零售業(yè)最近鄰分析

南昌市主城區(qū)不同類型的零售業(yè)具有不同的空間集聚特征，從POI數(shù)量來看(見表2)，超市的數(shù)量最少，僅僅占POI總量的2.71%。其次為商場，占POI總量的5.30%。便利店最多，占POI總量的91.99%。分析結(jié)果顯示，零售業(yè)R值為0.27，在空間分布上呈現(xiàn)出顯著聚集的特征。超市、商場、便利店的R值均小于1，呈現(xiàn)出聚集分布的特征。其中超市R值最大，為0.54，呈現(xiàn)出一般聚集的分布特征。商場和便利店的R值分別為0.30、0.27，在空間分布上呈現(xiàn)出顯著聚集的特征。

表2 南昌市主城區(qū)不同類型零售業(yè)態(tài)POI最近鄰分析結(jié)果

南昌主城區(qū)不同行政區(qū)的零售業(yè)空間集聚特征有所差異。從零售業(yè)分布比例來看(見表3)，青山湖區(qū)最大，為32.84%；東湖區(qū)最小為9.62%。以南昌市主城區(qū)為研究區(qū)，各行政區(qū)零售業(yè)R值均小于1，表現(xiàn)出聚集分布的特征。新建區(qū)零售業(yè)的R值最小，為0.27，表現(xiàn)出顯著聚集的分布特征。其余各區(qū)均表現(xiàn)出一般聚集的分布特征。分析最近鄰距離發(fā)現(xiàn)，新建區(qū)的平均最近鄰距離最大，為333.56 m，這是因為新建區(qū)零售業(yè)網(wǎng)點主要聚集分布在紅谷灘核心，新建區(qū)面積又最大，所以其平均最鄰近距離最大。其余各區(qū)平均最鄰近距離均小于150 m，表明其零售業(yè)整體分布較為密集。

表3 南昌市主城區(qū)各行政區(qū)零售業(yè)POI最近鄰分析結(jié)果

3.3 零售業(yè)核密度分析

本文運用ArcGis 10.3軟件核密度分析工具，選擇2 km的帶寬，對南昌市零售業(yè)POI數(shù)據(jù)進行核密度分析，采用自然斷點分級法將核密度值分為6類，得到南昌市主城區(qū)零售業(yè)核密度分析圖(圖2)以及南昌市主城區(qū)不同類型零售業(yè)核密度分析圖(圖3)。

圖2 南昌市主城區(qū)零售業(yè)核密度分析圖

研究發(fā)現(xiàn)，南昌市零售業(yè)分布格局呈現(xiàn)出“一軸雙主核，多次核”的分布特征?！耙惠S雙主核”指的是南昌零售業(yè)在空間分布上以贛江為軸，“雙主核”指的是南昌零售業(yè)在空間分布上呈現(xiàn)出沿贛江分布的2個主要核心。左側(cè)核心為紅谷灘核心，主要由紅谷商圈、鳳凰洲商圈、長堎商圈構(gòu)成，代表性的大型零售業(yè)網(wǎng)點有萬達廣場(紅谷灘店)、新時代購物廣場、南昌T16購物中心、世紀萬象廣場、長堎商貿(mào)城等。右側(cè)為老城核心，主要由八一大道商圈、勝利路商圈、中山路商圈構(gòu)成，代表性的大型零售業(yè)網(wǎng)點有南昌百貨大樓、萬達廣場(八一店)、財富廣場、王府井購物中心、華潤萬家購物中心、天虹商場等?！岸啻魏恕敝傅氖浅菛|商圈、高新區(qū)商圈、九龍湖商圈、西湖商圈等多個次要零售業(yè)核心。

本文選取便利店、商場、超市3種主要零售業(yè)態(tài)對南昌市主城區(qū)零售業(yè)空間布局進行研究。圖3(a)是便利店核密度分析圖，可以看出便利店興趣點同樣呈現(xiàn)出“一軸雙主核，多次核”的分布特征，其分布特征同南昌市零售業(yè)分布特征比較吻合。便利店在主城區(qū)人口密度大、交通便利、公共設(shè)施完善處形成了明顯的集聚核心。商場與超市核密度分析圖見圖3(c)和圖3(b)，可以判斷商場與超市分布特征較為相似，在中心城區(qū)聚集程度較高，形成了多個連片的集聚核心。商場與超市在外圍城區(qū)形成了多個零散的集聚點，外圍集聚點多分布在城區(qū)邊緣鄉(xiāng)村商貿(mào)城周圍且外圍城區(qū)的集聚點位置多不相同，這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是鄉(xiāng)村零售業(yè)網(wǎng)點規(guī)模小、密度小且鄉(xiāng)村居民消費需求較小，使得商場和超市服務(wù)功能在鄉(xiāng)村零售業(yè)網(wǎng)點出現(xiàn)重疊。

(a)便利店 (b)超市 (c)商場

4 零售業(yè)空間布局影響因素分析

城市零售業(yè)空間布局影響因素眾多，本文結(jié)合研究區(qū)情況選取交通、人口、經(jīng)濟環(huán)境3個因素分析南昌市零售業(yè)空間布局。利用ArcGis 10.3軟件對南昌市主要道路進行100 m緩沖區(qū)分析，發(fā)現(xiàn)南昌市道路交通線100 m范圍內(nèi)聚集分布了2 296個零售業(yè)網(wǎng)點，占比達到92.84%，可見南昌市零售業(yè)網(wǎng)點主要分布在道路兩側(cè)。通過計算南昌市各區(qū)人口密度和零售業(yè)網(wǎng)點密度，分析南昌市人口密度與零售業(yè)空間布局的關(guān)系(見圖4)，可以發(fā)現(xiàn)人口密度與零售業(yè)空間分布存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，人口密度越大的行政區(qū)，其零售業(yè)網(wǎng)點分布越密集。通過分析南昌市零售業(yè)集聚核心的經(jīng)濟環(huán)境可以發(fā)現(xiàn)，南昌市零售業(yè)集聚核心多位于商圈，這是因為商圈具有良好的經(jīng)濟環(huán)境和完善的基礎(chǔ)設(shè)施，可促進零售業(yè)的發(fā)展。

圖4 南昌市人口對零售業(yè)空間布局的影響

5 討論

本文使用POI數(shù)據(jù)對南昌市零售業(yè)空間布局進行研究，揭示了南昌市零售業(yè)集聚特征，研究結(jié)果與南昌市主城區(qū)零售業(yè)實際分布格局相吻合，可為南昌市未來完善城市規(guī)劃提供一定參考。但也存在一些不足之處：一是本文僅對南昌市主城區(qū)各行政區(qū)零售業(yè)空間布局進行分析，未來可進一步從街道、社區(qū)尺度研究南昌市零售業(yè)空間布局；二是未能結(jié)合傳統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)對南昌市主城區(qū)零售業(yè)進行研究；三是目前各大地圖廠商有各自的POI數(shù)據(jù)分類標(biāo)準，國家尚未制定統(tǒng)一的POI數(shù)據(jù)分類標(biāo)準[12]，這會對南昌市零售業(yè)分布格局的研究產(chǎn)生一定影響。

6 結(jié)論

本文將南昌市主城區(qū)作為研究區(qū)，以零售業(yè)POI數(shù)據(jù)為研究數(shù)據(jù)，運用標(biāo)準差橢圓法、最近鄰指數(shù)法、核密度估計法研究南昌市主城區(qū)零售業(yè)空間布局，得出以下結(jié)論。

1)南昌市主城區(qū)零售業(yè)方向性分布特征不明顯，無明顯極化方向。

2)南昌市主城區(qū)零售業(yè)在空間分布上呈現(xiàn)顯著聚集的態(tài)勢，并呈現(xiàn)出“一軸雙主核，多次核”的分布特征。各行政區(qū)零售業(yè)空間分布特征有所差異，新建區(qū)面積最大，但其零售業(yè)呈現(xiàn)出顯著聚集的特征，這一現(xiàn)象形成的原因是其零售業(yè)網(wǎng)點主要分布于紅谷灘核心。其余五區(qū)零售業(yè)均呈現(xiàn)一般聚集的分布特征。此外，不同類型的零售業(yè)網(wǎng)點分布特征有所差異。便利店分布特征與零售業(yè)整體分布特征相吻合。商場和超市在中心城區(qū)形成了連片的集聚核心，在外圍城區(qū)形成多個零散的集聚點。

3)南昌市零售業(yè)空間布局受交通、人口、經(jīng)濟環(huán)境等因素影響較大。