基于POI數(shù)據(jù)的社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施空間可達(dá)性評(píng)價(jià)研究
——以邯鄲市中心區(qū)為例

白 梅，劉 洋，張金江，連海濤

(河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

近年來，公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性評(píng)價(jià)成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。公共服務(wù)設(shè)施是為市民提供公共服務(wù)產(chǎn)品的公共性、服務(wù)性設(shè)施的總稱。依照《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)GB50137—2011》中對(duì)公共服務(wù)設(shè)施用地的定義，城市公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地分為文化設(shè)施用地、行政辦公用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地、教育科研用地、體育用地、社會(huì)福利用地、文物古跡用地、外事用地與宗教用地共9類用地。POI是“Point of Interest”的縮寫，作為一種新的點(diǎn)狀空間數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)內(nèi)容包括地理事物經(jīng)緯度、類別、地址信息等多種屬性，能夠準(zhǔn)確反映地理事物空間分布特征[1]。可達(dá)性指一個(gè)地方到另一個(gè)地方娛樂、休閑、工作、辦事等的便捷程度，主要用于評(píng)價(jià)公共服務(wù)設(shè)施空間布局的合理性。公共服務(wù)設(shè)施布局合理與否關(guān)系到資源是否公平、高效的配置[2]，所以科學(xué)、公平地對(duì)城市公共服務(wù)設(shè)施進(jìn)行合理的空間布局一直是中國城市規(guī)劃建設(shè)的重要任務(wù)。隨著POI數(shù)據(jù)可獲取性的提高和GIS(Geographic Information System)技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)者對(duì)于公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性研究提高了精準(zhǔn)度，尤其在醫(yī)療設(shè)施[3-4]、教育設(shè)施[5-6]、社會(huì)福利設(shè)施[7]可達(dá)性等方面取得了豐碩的研究成果。

目前運(yùn)用POI數(shù)據(jù)及GIS技術(shù)分析公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性的研究逐漸增多，但研究對(duì)象主要為單一類型的公共服務(wù)設(shè)施，關(guān)于不同類型的公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性綜合評(píng)價(jià)相對(duì)較少。本研究基于POI數(shù)據(jù)并利用GIS網(wǎng)絡(luò)分析工具，對(duì)邯鄲市中心區(qū)內(nèi)的公共服務(wù)設(shè)施進(jìn)行空間分析，并對(duì)社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施的空間可達(dá)性進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。

一、研究區(qū)域概況與研究對(duì)象選取

1.研究區(qū)域概況

結(jié)合現(xiàn)狀建成環(huán)境，將研究區(qū)域選定為邯鄲市外環(huán)路內(nèi)中心區(qū)，包括復(fù)興區(qū)、邯山區(qū)和叢臺(tái)區(qū)，下轄29個(gè)街道和鄉(xiāng)級(jí)行政片區(qū)(見圖1)。研究區(qū)域總?cè)丝诩s為70.33萬人，總面積為90.10 km2，地勢(shì)平坦，路網(wǎng)發(fā)達(dá)。

圖1 研究范圍

2.研究對(duì)象選取

參照《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)GB50137—2011》對(duì)公共服務(wù)設(shè)施用地的分類，并結(jié)合與邯鄲市中心區(qū)居民生活較為密切的服務(wù)設(shè)施，篩選出筆者所研究的服務(wù)設(shè)施為醫(yī)療設(shè)施、文化設(shè)施、教育設(shè)施、社會(huì)福利設(shè)施、體育設(shè)施。依照《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的生活圈配套設(shè)施規(guī)范，將交通設(shè)施和商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施中的商業(yè)商務(wù)設(shè)施、營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)施納入本研究中。并參照《上海市15分鐘社區(qū)生活圈規(guī)劃導(dǎo)則》中設(shè)置的“休閑——綠色開放、活力宜人的公共空間”內(nèi)容，將城市公園綠地、廣場(chǎng)等休閑設(shè)施同時(shí)納入本研究中。最終確定文體設(shè)施、休閑設(shè)施、交通設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、商業(yè)商務(wù)設(shè)施、營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)施、教育設(shè)施、社會(huì)福利設(shè)施等8類服務(wù)設(shè)施作為研究對(duì)象。

二、可達(dá)性分析方法與數(shù)據(jù)處理

1.可達(dá)性分析方法

針對(duì)公共服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性分析，主要采取的方法有最近距離法、核密度法、重力模型法，還有緩沖區(qū)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)法、吸引力指數(shù)法、網(wǎng)絡(luò)分析法等[8]。不同的可達(dá)性分析方法具有不同的功能，最近距離法和吸引力指數(shù)法計(jì)算過程簡(jiǎn)單方便，但采用的都是直線距離，忽視了城市空間中建筑等因素的阻隔[9]。核密度法、重力模型法與緩沖區(qū)分析法則是采用歐式距離，并沒有考慮實(shí)際的交通網(wǎng)絡(luò)情況，與居民的實(shí)際出行方式不符。本研究選用網(wǎng)絡(luò)分析法，以實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)要素集，測(cè)算從起始點(diǎn)到目的地的距離成本及時(shí)間成本，與居民的出行方式最為接近，能夠較為真實(shí)地評(píng)價(jià)服務(wù)設(shè)施的可達(dá)性。

2.數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

以城市道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)、公共服務(wù)設(shè)施和居住區(qū)POI數(shù)據(jù)作為研究邯鄲市中心區(qū)內(nèi)社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性的媒介。研究區(qū)域路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源為Open Street Map(OSM)空間數(shù)據(jù)，在OSM網(wǎng)站上對(duì)路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取，并結(jié)合實(shí)際道路通行能力進(jìn)行路網(wǎng)調(diào)整。POI數(shù)據(jù)來源主要是利用百度地圖，并通過使用OSpider軟件選定研究區(qū)域，將網(wǎng)格切分?jǐn)?shù)設(shè)置為500，四分閾值為1 000，以此獲取文體設(shè)施、休閑設(shè)施、交通設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、商業(yè)商務(wù)設(shè)施、營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)施、教育設(shè)施、社會(huì)福利設(shè)施八大指標(biāo)，共16小類服務(wù)設(shè)施的POI數(shù)據(jù)和居住區(qū)POI數(shù)據(jù)，并對(duì)POI數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，剔除重復(fù)的以及與居民日常生活無關(guān)的設(shè)施點(diǎn)，居住區(qū)數(shù)量共計(jì)為775個(gè)，服務(wù)設(shè)施類型及數(shù)量見表1。

表1 邯鄲市中心區(qū)服務(wù)設(shè)施類型及數(shù)量

三、制定評(píng)價(jià)原則及實(shí)現(xiàn)路徑

1.制定評(píng)價(jià)原則

依據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中5分鐘、10分鐘、15分鐘生活圈居住區(qū)配套設(shè)施設(shè)置規(guī)定，并結(jié)合所爬取服務(wù)設(shè)施項(xiàng)目，對(duì)生活圈內(nèi)居住區(qū)應(yīng)配建項(xiàng)目進(jìn)行匯總。其中，商場(chǎng)、銀行機(jī)構(gòu)、電信營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、公交車站分別在居住區(qū)10分鐘、15分鐘生活圈都為應(yīng)配建項(xiàng)目，即共計(jì)18個(gè)服務(wù)設(shè)施評(píng)價(jià)項(xiàng)目(見表2)。參照莊曉平等[10]提出的15分鐘社區(qū)生活圈便利度評(píng)價(jià)原則并結(jié)合專家意見后，制定的評(píng)價(jià)原則為：若居住區(qū)在生活圈內(nèi)可到達(dá)14個(gè)服務(wù)設(shè)施以上，則稱居住區(qū)可達(dá)設(shè)施的綜合水平很高；若居住區(qū)在生活圈內(nèi)可到達(dá)10～14個(gè)服務(wù)設(shè)施，則稱居住區(qū)可達(dá)設(shè)施的綜合水平較高；若居住區(qū)在生活圈內(nèi)可到達(dá)5～9個(gè)服務(wù)設(shè)施，則稱居住區(qū)可達(dá)設(shè)施的綜合水平較低；若居住區(qū)在生活圈內(nèi)可到達(dá)5個(gè)以下服務(wù)設(shè)施，則稱居住區(qū)可達(dá)設(shè)施的綜合水平很低。

表2 服務(wù)設(shè)施評(píng)價(jià)項(xiàng)目

2.實(shí)現(xiàn)路徑

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析法，建立城市道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，并結(jié)合POI數(shù)據(jù)建立網(wǎng)絡(luò)分析模型，對(duì)于路線的選擇包括城市主干道、次干道和支路，并且根據(jù)道路通行實(shí)際情況設(shè)置其通行能力屬性，將居民步行速度設(shè)置為3.6 km/h[11]，以“分鐘”為阻抗，計(jì)算出社區(qū)生活圈覆蓋范圍，分析居民步行5分鐘、10分鐘、15分鐘3種情況下的公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性。根據(jù)評(píng)價(jià)原則，統(tǒng)計(jì)并分析社區(qū)生活圈中公共服務(wù)設(shè)施點(diǎn)的類型、數(shù)量和可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量及其綜合水平，最后對(duì)社區(qū)居民出行可達(dá)設(shè)施進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。具體操作步驟如下：

①將16小類服務(wù)設(shè)施、居住區(qū)的POI數(shù)據(jù)以及路網(wǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS中，建立網(wǎng)絡(luò)分析模型；

②使用Netword Analyst創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)位置，利用新建服務(wù)區(qū)工具，將16小類服務(wù)設(shè)施的POI數(shù)據(jù)添加至設(shè)施點(diǎn)；

③將阻抗屬性設(shè)置為時(shí)間成本，其中，默認(rèn)中斷分別設(shè)置為5、10、15，進(jìn)行求解。

四、公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性綜合評(píng)價(jià)

1.公共服務(wù)設(shè)施空間分布與數(shù)量分析

通過分析和計(jì)算生活圈內(nèi)公共服務(wù)設(shè)施空間分布與數(shù)量(見圖2)，從總體上看，呈現(xiàn)中部數(shù)量居多、外圍逐漸遞減的趨勢(shì)，并且局部存在設(shè)施缺失等問題。對(duì)各設(shè)施進(jìn)行分析得出：①文體設(shè)施在空間分布上較為集中，勝利橋街道、叢臺(tái)東街道以及邯鄲市中心區(qū)中部區(qū)域的火磨街道、陵園路街道、農(nóng)林路街道的設(shè)施數(shù)量較多，而蘇曹鄉(xiāng)、羅城頭街道、彭家寨街道以及百家村街道的文體設(shè)施數(shù)量較少；②休閑設(shè)施布局不均勻，設(shè)施主要集中在四季青街道、叢臺(tái)西街道、人民路街道和光明路街道區(qū)域，外圍區(qū)域設(shè)施較少，不能滿足外圍居民的需求；③交通設(shè)施和商業(yè)商務(wù)設(shè)施數(shù)量最多，并且在布局上基本可以滿足多數(shù)居民的生活需求；④醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、教育設(shè)施、營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)施數(shù)量相較于其他設(shè)施較少，但在空間布局上較為均勻，其資源可以基本滿足多數(shù)居民的需求；⑤社會(huì)福利設(shè)施數(shù)量不足，養(yǎng)老機(jī)構(gòu)及養(yǎng)老院配套設(shè)施不完善，尤其在聯(lián)紡東街道、聯(lián)紡西街道、石化街道、陵園路街道、貿(mào)西街道等區(qū)域的設(shè)施配置嚴(yán)重缺乏。

圖2 社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施空間分布與數(shù)量分析

2.可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量分析

通過對(duì)所有設(shè)施點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)居民出行5分鐘、10分鐘、15分鐘可達(dá)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量進(jìn)行分析(見圖3)，結(jié)果表明：5分鐘之內(nèi)可到達(dá)超市、便利店的居住區(qū)數(shù)量較多，占居住區(qū)總數(shù)的81.14%，可到達(dá)幼兒園的居住區(qū)數(shù)量為363個(gè)，占居住區(qū)總數(shù)的46.90%；10分鐘內(nèi)可到達(dá)公交車站、銀行機(jī)構(gòu)的居住區(qū)數(shù)量較多，分別占居住區(qū)總數(shù)的91.86%和78.55%，可到達(dá)商場(chǎng)的居住區(qū)數(shù)量較少，占居住區(qū)總數(shù)的43.67%；15分鐘內(nèi)可到達(dá)公交車站的居住區(qū)數(shù)量最多，占居住區(qū)總數(shù)的93.41%，可到達(dá)公園、衛(wèi)生服務(wù)中心、銀行機(jī)構(gòu)、電信營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的居住區(qū)數(shù)量也比較多，分別占居住區(qū)總數(shù)的92.51%，89.66%，89.53%，86.43%，可到達(dá)養(yǎng)老院、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的居住區(qū)數(shù)量最少，占居住區(qū)總數(shù)的34.88%(見表3)。

圖3 可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量分析

表3 可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

3.可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)綜合水平分析

使用ArcToolbox中的合并工具，將可到達(dá)各個(gè)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)進(jìn)行合并，統(tǒng)計(jì)居住區(qū)可到達(dá)不同類別服務(wù)設(shè)施的數(shù)量。依照評(píng)價(jià)原則，分析可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)綜合水平。結(jié)果表明：35.79%的居住區(qū)綜合水平很高，主要集中在邯鄲市中心區(qū)中部區(qū)域，即中華街道、和平街道、火磨街道、人民路街道、叢臺(tái)東街道等，而在北部和西南部區(qū)域分布相對(duì)較少，即蘇曹鄉(xiāng)街道、聯(lián)紡東街道、聯(lián)紡西街道、龐村街道以及彭家寨街道等；49.87%的居住區(qū)綜合水平較高，除在龐村街道、彭家寨街道分布較少外，在其他街道區(qū)域分布均勻；8.66%的居住區(qū)綜合水平較低，主要集中在中心區(qū)的邊緣部分，即蘇曹鄉(xiāng)街道、叢臺(tái)東街道、化林路街道以及百家村街道；5.68%的居住區(qū)綜合水平很低，主要集中在中心區(qū)北部及西南部，即聯(lián)紡東街道、聯(lián)紡西街道、龐村街道、彭家寨街道(見表4、圖4)。

表4 可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)綜合水平分析統(tǒng)計(jì)

圖4 可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)綜合水平分析

五、公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性評(píng)價(jià)結(jié)果

通過對(duì)公共服務(wù)設(shè)施空間分布與數(shù)量的分析，并結(jié)合可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量及其綜合水平分析結(jié)果，對(duì)社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(見表5)。

文體設(shè)施中的文化活動(dòng)中心和休閑設(shè)施中的公園綠地、廣場(chǎng)可達(dá)性由中心區(qū)向邊緣區(qū)逐漸降低，邊緣區(qū)設(shè)施數(shù)量較少、可達(dá)性差，即應(yīng)在蘇曹鄉(xiāng)街道、羅城頭街道、彭家寨街道以及百家村街道對(duì)此類設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)充，加強(qiáng)并完善外圍區(qū)域文體設(shè)施、休閑設(shè)施的配置。交通設(shè)施中的公交車站和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施中的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、衛(wèi)生診所以及商業(yè)商務(wù)設(shè)施中的超市可達(dá)性較好，空間布局合理，基本可滿足多數(shù)居民的生活需求。而商業(yè)商務(wù)設(shè)施中的商場(chǎng)、市場(chǎng)數(shù)量較少，尤其在蘇曹鄉(xiāng)街道、聯(lián)紡西街道、勝利橋街道、渚河路街道區(qū)域可達(dá)性較差，覆蓋不到區(qū)域中的多數(shù)居民區(qū)，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)這些區(qū)域的設(shè)施進(jìn)行完善。營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)施中的銀行機(jī)構(gòu)分布

表5 公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性評(píng)價(jià)匯總

較為均勻，在10分鐘、15分鐘生活圈內(nèi)可達(dá)性較好；電信營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)在居住區(qū)15分鐘生活圈內(nèi)可達(dá)性較好，而在10分鐘生活圈內(nèi)叢臺(tái)西街道區(qū)域可達(dá)性較差；郵政營業(yè)場(chǎng)所則在蘇曹鄉(xiāng)街道、叢臺(tái)西街道區(qū)域可達(dá)性較差，應(yīng)對(duì)設(shè)施不足的區(qū)域進(jìn)行適量補(bǔ)充。教育設(shè)施中的幼兒園在渚河路街道、光明路街道、浴新南街道區(qū)域存在配置不足的情況；小學(xué)在蘇曹鄉(xiāng)街道、渚河路街道區(qū)域的配置也存在不足；中學(xué)在火磨街道、貿(mào)西街道區(qū)域的配置嚴(yán)重不足，需要對(duì)這些區(qū)域的教育設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，其他街道區(qū)域的教育設(shè)施較為完善，可達(dá)性較好。社會(huì)福利設(shè)施整體配置水平低，可到達(dá)該設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量最少，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)社會(huì)福利設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，完善市中心區(qū)內(nèi)的福利設(shè)施建設(shè)，解決居民需求與設(shè)施配置不平衡的矛盾。

六、結(jié) 語

以邯鄲市中心區(qū)為例，基于POI數(shù)據(jù)并利用網(wǎng)絡(luò)分析模型，統(tǒng)計(jì)分析生活圈內(nèi)設(shè)施點(diǎn)空間類型和數(shù)量、可到達(dá)服務(wù)設(shè)施的居住區(qū)數(shù)量和綜合水平，以此對(duì)公共服務(wù)設(shè)施的空間可達(dá)性進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，找出生活圈中公共服務(wù)設(shè)施配置不均衡、不充分的區(qū)域，以期為后續(xù)的社區(qū)生活圈公共服務(wù)設(shè)施配置規(guī)劃提供借鑒和參考。