基于GIS的西安市圖書館空間分布特征分析

何紅 呂璐 施紅雁

摘?要：基于ArcGIS空間分析工具，用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、核密度分析和平均最近鄰指數(shù)對(duì)西安市圖書館的空間分布特征做了量化分析，結(jié)果表明：（1）研究區(qū)內(nèi)圖書館的分布呈現(xiàn)明顯的集聚特征，主要分布區(qū)內(nèi)呈“三核心、多點(diǎn)”分布;（2）圖書館的分布呈東北—西南走向;（3）圖書館和高等院校的分布有較強(qiáng)的相似性。本文通過研究西安市圖書館的空間分布，以期為未來圖書館的長遠(yuǎn)規(guī)劃和布局提供借鑒，同時(shí)也為人們選擇最佳的圖書借閱場(chǎng)所提供參考。

關(guān)鍵詞：空間分布;集聚特征;參考

Abstract：Based?on?ArcGIS?spatial?analysis?tool，the?spatial?distribution?characteristics?of?Xi'an?libraries?are?quantitatively?analyzed?by?standard?deviation?ellipse，kernel?density?analysis?and?average?nearest?neighbor?index.The?results?show?that：（1）the?distribution?of?Libraries?presents?obvious?agglomeration，and?the?main?distribution?area?presents?"three?core?and?multipoint";（2）The?distribution?of?libraries?is?northeast?southwest;（3）There?is?a?strong?similarity?between?the?distribution?of?libraries?and?universities.This?paper?provide?reference?for?the?longterm?planning?and?layout?of?the?library?in?the?future，and?also?provide?reference?for?people?to?choose?the?best?book?borrowing?place.

Keywords：Spatial?Distribution;Agglomeration?Characteristics;Reference

一、概述

圖書館作為公共文化設(shè)施的重要組成部分，肩負(fù)著重要的思想教育職能、文化素質(zhì)教育職能和豐富廣大群眾文化生活教育的職能等。公共圖書館在傳播文化、活躍群眾業(yè)余文化生活方面具有很重要的地位和作用;高校圖書館被譽(yù)為“大學(xué)的心臟”，直接承擔(dān)培養(yǎng)人才的重任;其他類型圖書館，如少兒圖書館，重視對(duì)兒童進(jìn)行閱讀指導(dǎo)，幫助他們掌握利用圖書和圖書館獲取文化科學(xué)知識(shí)的能力，養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們更加追求精神層次的滿足，基礎(chǔ)文化設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展顯得尤為重要。我國公共圖書館法規(guī)定，縣級(jí)以上人民政府應(yīng)當(dāng)設(shè)立公共圖書館，地方人民政府應(yīng)當(dāng)充分利用鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）和村（社區(qū)）的綜合服務(wù)設(shè)施設(shè)立圖書室，服務(wù)城鄉(xiāng)居民。

圖書館對(duì)城市文化的促進(jìn)和提高有極其重要的作用。由于圖書館和人口的分布具有高度的不均勻性和空間特征，圖書館的空間分布對(duì)人們的閱讀習(xí)慣和借閱有著重要影響，如何為人們的圖書借閱提供快捷且準(zhǔn)確的信息具有重要的研究價(jià)值。書籍的借閱有很大一部分是通過圖書館完成的，因此通過分析圖書館的分布，可以為人們的圖書借閱和選擇閱讀場(chǎng)所提供指導(dǎo)。

ArcGIS是對(duì)地理空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、處理、輸出的一個(gè)地學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件[1]，可以將地理空間要素的分布特征可視化。Koontz?C最早將GIS運(yùn)用在圖書館選址研究上，通過分析圖書館服務(wù)地區(qū)的人口密度，來確定圖書館的最佳地理位置[2]。袁浩等[3]人基于GIS，對(duì)南京市公共圖書館的可達(dá)性進(jìn)行了分析，較好地反映了該市各個(gè)圖書館的可達(dá)性水平。本文選取西安市圖書館的分布數(shù)據(jù)，對(duì)其空間分布進(jìn)行定量分析，以期為西安市未來圖書館的規(guī)劃和布局提供借鑒，并為人們就近選擇閱讀場(chǎng)所提供參考。

二、研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源及研究方法

（一）研究區(qū)概況

西安有著“天然歷史博物館”的美譽(yù)，是國家重要的科研、教育和工業(yè)基地。市轄區(qū)有新城、碑林、蓮湖、雁塔、長安等11個(gè)區(qū)，還有藍(lán)田、周至2個(gè)縣。總面積約1.01萬平方千米，總?cè)丝诩s922.82萬，主要分布在長安區(qū)（13.2%）、雁塔區(qū)（12.8%）、未央?yún)^(qū)（9.7%）、蓮湖區(qū)（7.9%）和臨潼區(qū)（79%）。本文研究區(qū)域包括西安市除周至縣外的其他區(qū)縣。

（二）數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來自極海數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的地理信息服務(wù)平臺(tái)。作者搜索得到西安市圖書館的有效數(shù)據(jù)158個(gè)，包括西安市各高校圖書館、省市區(qū)公共圖書館、工會(huì)圖書館、兒童圖書館和文化科普?qǐng)D書室等。然后在百度地圖拾取坐標(biāo)系統(tǒng)里獲取158個(gè)圖書館的經(jīng)緯度。同樣方法得到西安市91個(gè)高等院校分布點(diǎn)。

（三）研究方法

（1）核密度分析：該方法常用于表征某地理要素在空間分布上的特征，計(jì)算出點(diǎn)要素在其周圍領(lǐng)域中的密度。其公式為：

SR=0.9*minSD，1In（2）×Dm*n-0.2

式中：SR為搜索半徑（帶寬），SD為標(biāo)準(zhǔn)距離，Dm為中值距離，n為要素總個(gè)數(shù)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)差橢圓（方向分布）：該方法常用于表達(dá)某要素在特定地理空間分布的方向特征，橢圓的大小體現(xiàn)了該要素在空間上的集中程度，其扁率越大，說明方向性越明顯。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的圓心公式為：

SDEx=∑ni=1（Xi-X-）2n，SDEy=∑ni=1（Yi-Y-）2n

其中，Xi和Yi是要素i的地理坐標(biāo)，X-和Y-表示要素的平均中心。

旋轉(zhuǎn)角θ的計(jì)算公式為：

tanθ=A+BC，A=∑ni=1xˇi2-∑ni=1yˇi2

B=（∑ni=1xˇi2-∑ni=1yˇi2）2+4（∑ni=1xˇiyˇi）2，C=2∑ni=1xˇiyˇi

式中：xˇi和yˇi為平均中心x和y的坐標(biāo)差。

x軸和y軸的標(biāo)準(zhǔn)差為：

σx=2∑ni=1（xˇicosθ-yˇisinθ）2n

σy=2∑ni=1（xˇisinθ-yˇicosθ）2n

（3）平均最近鄰：根據(jù)每個(gè)要素與其最近鄰要素之間的平均距離計(jì)算其最近鄰指數(shù)，其表示方式為“平均觀測(cè)距離”與“預(yù)期平均距離”的比率，預(yù)期平均距離是假設(shè)隨機(jī)分布中的鄰域間的平均距離。如果指數(shù)小于1，所表現(xiàn)的集聚特征為聚類;如果指數(shù)大于1，則所表現(xiàn)的集聚趨向于離散或競(jìng)爭(zhēng)。

三、西安市圖書館分布特征分析

（一）總體分布特征

西安市圖書館的總體分布如下圖1所示，可以看出，圖書館的分布呈現(xiàn)出很不均衡的特點(diǎn)，主要集中在市中心的碑林區(qū)、新城區(qū)和雁塔區(qū)。陜西省圖書館、西安市圖書館等公共圖書館多聚集于此，其他各個(gè)區(qū)分布數(shù)量明顯比較少。從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的大小和角度來看，圖書館的分布方向主要為東北—西南走向，并且圖書館和高校的分布呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。

（二）集聚特征

1.核密度分析

總體來講，西安市圖書館主要分布在蓮湖區(qū)、碑林區(qū)、新城區(qū)和雁塔區(qū)，核密度指數(shù)過高，而核密度結(jié)果受區(qū)域面積影響。為了進(jìn)一步說明主要分布區(qū)圖書館的分布特點(diǎn)，選取四個(gè)主要分布區(qū)和未央?yún)^(qū)、長安區(qū)、灞橋區(qū)的點(diǎn)再進(jìn)行分析。結(jié)果見圖3，分布特征呈現(xiàn)“三核心，多點(diǎn)”分布，三核心主要為碑林區(qū)與蓮湖區(qū)的交界處、碑林區(qū)與雁塔區(qū)的交界處以及雁塔區(qū)內(nèi)，多點(diǎn)主要分布在碑林區(qū)、雁塔區(qū)、灞橋區(qū)以及長安區(qū)南界周圍。

2.平均最近鄰指數(shù)

平均最近鄰分析結(jié)果如圖4所示，得到NNI值為029，Z得分為-16.93，p值為0。主要分布區(qū)的NNI為0.45，Z得分為-11.85，p=0，進(jìn)一步說明西安市圖書館的空間分布為顯著的集聚模式。

（三）集聚模式分析

西安市中心圖書館分布相對(duì)比較集中，是因?yàn)橹行某菂^(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，商業(yè)和服務(wù)業(yè)更多集聚于此，交通也非常的便捷，為圖書館的布局提供了優(yōu)勢(shì)條件。加之碑林區(qū)自明清以來就是西安的政治、經(jīng)濟(jì)、文化和商業(yè)中心，集聚了很多學(xué)校和舊址。雁塔區(qū)有眾多高等院校和科研單位，圖書館分布也較為密集。2000年以后，隨著大學(xué)城和各個(gè)高校新校區(qū)的建設(shè)，圖書館的分布擴(kuò)散至邊遠(yuǎn)的區(qū)縣，如長安區(qū)的西北工業(yè)大學(xué)圖書館，鄠邑區(qū)的西安交通工程學(xué)院圖書館，閻良區(qū)的西安航空學(xué)院圖書館，藍(lán)田縣的華西大學(xué)向陽校區(qū)圖書館等，使距離市中心較遠(yuǎn)的區(qū)域除了區(qū)縣圖書館，還有高校圖書館分布。隨著生活水平的提高，人們精神層面的追求也日益增長，各類專題圖書館如親子閱讀館的建設(shè)，使圖書館的分布更為廣泛。

四、討論

圖書館作為一項(xiàng)公共文化服務(wù)設(shè)施，其目的就是為周邊人們提供一個(gè)學(xué)習(xí)、閱讀的公共場(chǎng)所。它的分布與城市人口分布存在著一定的相關(guān)性。西安市中心城區(qū)區(qū)域面積小，人口密度大，圖書館的集聚程度也明顯高于周邊區(qū)域。按照各個(gè)區(qū)縣人口和圖書館數(shù)量的比例來看，它的集聚特征更為明顯，這也符合主城區(qū)在長久發(fā)展中具備比較完善的公共設(shè)施。

隨著《西安市建設(shè)“書香之城”實(shí)施方案》的出臺(tái)，西安市正在通過硬件配套設(shè)施建設(shè)和全民閱讀品牌的打造，推動(dòng)全民閱讀持續(xù)化、常態(tài)化發(fā)展，明確今后加強(qiáng)圖書館建設(shè)，支持實(shí)體書店發(fā)展等主要工作任務(wù)。目前，西安已經(jīng)擁有8家“自助智能社區(qū)智慧圖書館”，其他各區(qū)縣將繼續(xù)開展各種活動(dòng)，共同努力將西安打造成書香之城、閱讀之城，讓書香在潛移默化中縈繞古城，未來西安市各類圖書館數(shù)量將繼續(xù)增加。本文對(duì)西安市圖書館空間分布分析，為西安市未來圖書館的規(guī)劃和布局提供借鑒，為人們?cè)谏钪泻芊?/p>

便地選擇最佳閱讀場(chǎng)所及圖書借閱服務(wù)提供個(gè)性化參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎夏，劉凱.GIS與空間分析：原理與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[2]Koontz?C.Library?facility?siting?and?location?handbook[M].Westport：Greenwood?Press，1997.

[3]袁浩，鄧?yán)祝?基于GIS的公共圖書館可達(dá)性分析——以南京市為例[J].圖書館研究，2020（1）：19.

作者簡介：何紅（1989—?），女，回族，新疆石河子人，碩士，助理館員，研究方向：圖書管理與信息化建設(shè)。