基于GIS技術(shù)的老城區(qū)城市餐飲設(shè)施空間布局分析研究

柴子涵 張海青

（沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷增加，以居住區(qū)為單位的服務(wù)需求不斷提高，對(duì)餐飲設(shè)施的訴求更加強(qiáng)烈，并且更加多種。作為城市公共設(shè)施的關(guān)鍵因素，餐飲設(shè)施的布局對(duì)于人的聚集和城市活力的提升都有著不可忽視的影響[1]。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，多源數(shù)據(jù)成為研究城市配套基礎(chǔ)設(shè)施分布特征的主要方法和技術(shù)手段，該方法能夠提高獲取設(shè)施分布數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和動(dòng)態(tài)性，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)獲取方式存在的數(shù)據(jù)實(shí)效慢、數(shù)據(jù)獲取數(shù)量少、精準(zhǔn)度差等缺陷。本文運(yùn)用GIS技術(shù)分析張家口市老城區(qū)餐飲設(shè)施空間布局狀態(tài)，對(duì)各居住區(qū)15min生活圈服務(wù)水平進(jìn)行探究，最終提出優(yōu)化策略。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

本次研究區(qū)域?yàn)閺埣铱谑袇^(qū)，以下簡稱為“張家口市”,具體范圍包括張家口市橋西區(qū)、橋東區(qū)兩個(gè)老城區(qū),面積約為868.96km2；截止2020年第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示張家口市區(qū)總?cè)丝谶_(dá)到55.86萬人，占張家口全市總?cè)丝诘?3.56%，相較于第六次人口普查數(shù)據(jù)減少了68623人，但張家口城區(qū)的范圍由2000年的2個(gè)城區(qū)，到2010年3個(gè)城區(qū)，到現(xiàn)如今的6個(gè)城區(qū)的發(fā)展，印證了張家口市的城市需求加快，表現(xiàn)為新城區(qū)的配套設(shè)施完善程度遠(yuǎn)高于老城區(qū)，而老城區(qū)的活力值逐漸下降，故應(yīng)完善老城區(qū)的餐飲設(shè)施，以進(jìn)一步提高老城區(qū)的活力。

1.2 數(shù)據(jù)來源及整理

（1）POI數(shù)據(jù)，通過高德地圖API爬取研究區(qū)內(nèi)餐飲設(shè)施POI開源數(shù)據(jù)，由于不同類型的餐飲對(duì)居民的吸引力不同,將其分為綜合餐飲、中餐廳、快餐廳、外國餐廳和休閑餐廳[2]（如表1所示）。

表1 餐飲分類統(tǒng)計(jì)表

（2）邊界數(shù)據(jù)，通過OSM Admin Boundaries Map網(wǎng)站下載。在ArcMap中運(yùn)用轉(zhuǎn)換工具下的Excel轉(zhuǎn)表，將POI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，然后對(duì)數(shù)據(jù)表顯示XY數(shù)據(jù)，修改投影坐標(biāo)系，得到點(diǎn)狀數(shù)據(jù)，然后再將點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)形成shp數(shù)據(jù)，最后啟動(dòng)數(shù)據(jù)管理工具，投影與變換工具，運(yùn)用投影工具將餐飲設(shè)施shp數(shù)據(jù)、居住區(qū)shp數(shù)據(jù)和邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行投影，從而獲取可視化數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 核密度分析

核密度計(jì)算是一種分析區(qū)域內(nèi)空間分布聚集特征的測(cè)量方法，樣本聚集程度越高,說明發(fā)生的幾率越高,反之越低。核密度估計(jì)用式（1）表示，即:

式中:n——餐飲服務(wù)設(shè)施的總體個(gè)數(shù)；

xi——研究區(qū)域內(nèi)該設(shè)施的個(gè)數(shù)；

x——均值；

K——核函數(shù)；

H——核密度計(jì)算時(shí)搜索帶寬。

2.2 平均最鄰近分析

最鄰近點(diǎn)指數(shù)是反映空間內(nèi)樣本要素分布程度的計(jì)算方法，主要判斷其空間分布類型，主要有均勻型、隨機(jī)型和集聚型3種。計(jì)算公式為:

式中:r1——實(shí)際上最鄰近距離；

R——理論上最鄰近距離；

D——點(diǎn)密度。

當(dāng)R=1時(shí)，表明點(diǎn)要素分布為隨機(jī)狀態(tài)；當(dāng)R>1時(shí)，點(diǎn)要素呈現(xiàn)均勻分布狀態(tài)；當(dāng)R<1時(shí)，點(diǎn)要素呈現(xiàn)集中聚集狀態(tài)。

3 現(xiàn)狀分析

3.1 空間分布

通過運(yùn)用平均最近鄰分析來反映空間分布相鄰程度的特征，判定該設(shè)施在空間上的分布類型[3]。分析結(jié)果表明，綜合餐廳在空間分布狀態(tài)呈現(xiàn)隨機(jī)性，中餐廳、快餐廳和外國餐廳在空間上呈現(xiàn)的是聚集分布，休閑餐廳分布相對(duì)均勻，整體上呈現(xiàn)出均勻分布。

3.2 空間聚集分析

通過運(yùn)用核密度分析餐飲業(yè)的空間集聚特征，整體來看，餐飲設(shè)施空間布局呈現(xiàn)多中心格局，可初步反映張家口市城區(qū)“雙核心”的城市總體規(guī)劃布局[4]，其中“一核”為人口相較于密集的橋東區(qū)，“一核”為舊城的中心位置，由于本身經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先以及商圈輻射的吸引，橋東區(qū)的餐飲服務(wù)設(shè)施發(fā)展相較于橋西區(qū)的更為聚集和領(lǐng)先，而整體的規(guī)劃重點(diǎn)也更傾向于橋東區(qū)，表現(xiàn)為橋東區(qū)帶動(dòng)橋西區(qū)的發(fā)展，活化橋西區(qū)的整體活力，使得張家口市在老城區(qū)的活力值得到盤活與提升。而從不同類型的餐飲設(shè)施來看，中餐廳在數(shù)量占比最多，表現(xiàn)為集中程度較高。休閑餐廳數(shù)量較少，且主要聚集在橋東區(qū)。外國餐廳數(shù)量偏少，分布不均勻，表現(xiàn)為多中心，并且之間水平差異大。餐飲設(shè)施和快餐廳分布廣泛，表現(xiàn)為聚集點(diǎn)之間距離差距相差不大（如圖1所示）。

圖1 各類餐飲設(shè)施空間聚集分析圖

3.3 布局優(yōu)化分析

人口作為餐飲設(shè)施的需求者，餐飲設(shè)施的服務(wù)范圍應(yīng)該考慮到人口的因素。因此，本研究以居民點(diǎn)點(diǎn)位為中心，結(jié)合道路的可達(dá)性分析，并以服務(wù)15min生活圈為輻射范圍，獲得有效服務(wù)區(qū)[5]。

將上述預(yù)選址區(qū)域以及現(xiàn)有餐飲設(shè)施的輻射范圍進(jìn)行分類，在保證道路網(wǎng)絡(luò)連通性的基礎(chǔ)上，結(jié)合道路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建交通可達(dá)性模型分析車行時(shí)間（10min；15min；30min）和步行時(shí)間（10min；15min）餐飲設(shè)施的服務(wù)能力，并運(yùn)用預(yù)選區(qū)擦除分析進(jìn)行處理（如圖2所示）。

圖2 運(yùn)用預(yù)選區(qū)擦除分析進(jìn)行處理的流程

3.3.1 車行時(shí)間

（1）各類餐飲設(shè)施的服務(wù)范圍和能力進(jìn)行分析，整體而言，車行可達(dá)性分布較廣，基本將城區(qū)全部覆蓋，但是相比而言城區(qū)的北部片區(qū)交通可達(dá)性更好，能夠很好地滿足居民的出行需求，而南部片區(qū)的設(shè)施大部分是在車行30min內(nèi)到達(dá)，可見城區(qū)在向南延伸發(fā)展的時(shí)候，餐飲設(shè)施需要進(jìn)一步完善。各類餐飲設(shè)施對(duì)比分析可得，中餐廳的服務(wù)能力更強(qiáng)，其次是快餐廳，休閑餐廳服務(wù)能力相對(duì)較差，總體顯示出橋東區(qū)的服務(wù)覆蓋面積大于橋西區(qū)，張家口的服務(wù)能力較強(qiáng)位置主要在北部，車行10min內(nèi)便可到達(dá)。

（2）把預(yù)選區(qū)中已有餐飲設(shè)施的服務(wù)區(qū)域去掉，就得到了現(xiàn)存缺少相應(yīng)的餐飲設(shè)施的區(qū)域。結(jié)果顯示，南側(cè)和北側(cè)分別為農(nóng)村的居民點(diǎn)，故在車行1h可達(dá)（如圖3所示）。

3.3.2步行時(shí)間

（1）餐飲設(shè)施進(jìn)行步行可達(dá)性分析，其中各類的設(shè)施整體的輻射范圍，步行可達(dá)性好的片區(qū)集中在城市的繁華地帶，交通設(shè)施完善的北部區(qū)域，這也與城區(qū)的原始范圍有相應(yīng)的關(guān)系，而相對(duì)10min的步行時(shí)間，15min的輻射范圍主要是向南發(fā)展，也就意味著城區(qū)的設(shè)施密度向南開始舒緩，與前期的分析相吻合。而各類設(shè)施對(duì)比顯示中餐廳的服務(wù)能力更強(qiáng)，其次是快餐廳，休閑餐廳服務(wù)能力相對(duì)較差，總體顯示出的結(jié)論與車行時(shí)間分析一樣，橋東區(qū)的服務(wù)覆蓋面積大于橋西區(qū)，張家口的服務(wù)能力較強(qiáng)位置主要在北部。

（2）把預(yù)選區(qū)中已有餐飲設(shè)施的服務(wù)區(qū)域去掉，就得到了現(xiàn)存缺少相應(yīng)的餐飲設(shè)施的區(qū)域。顯示出15min生活圈內(nèi)東南側(cè)的餐飲服務(wù)未能服務(wù)到居民，由于新區(qū)建設(shè)，建議再設(shè)置相應(yīng)的餐飲設(shè)施滿足居民需求；而北側(cè)和西南側(cè)因?yàn)槭蔷幼〈迕?，故在車行時(shí)間1h內(nèi)到達(dá)即可（如圖3所示）。

圖3 餐飲設(shè)施未輻射范圍分析圖

4 結(jié)束語

結(jié)合GIS技術(shù)，運(yùn)用最近鄰分析、核密度分析、緩沖區(qū)分析以及擦除分析方法對(duì)張家口市的餐飲設(shè)施分布狀況進(jìn)行分析，得出結(jié)論：

（1）張家口市區(qū)餐飲設(shè)施的分布趨近于集聚分布，綜合餐廳呈現(xiàn)隨機(jī)分布狀態(tài)，而休閑餐廳分布趨近于均勻分布狀態(tài)。整體餐飲設(shè)施分布主要集中在橋東區(qū)。

（2）張家口市區(qū)餐飲設(shè)施的空間呈片狀聚集分布，片狀聚集區(qū)主體為橋東北側(cè)區(qū)，而其他區(qū)域呈現(xiàn)分散，顯示出張家口市“雙核心”的城市總體規(guī)劃布局，由于本身經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先以及商圈輻射的吸引，橋東區(qū)的餐飲服務(wù)設(shè)施發(fā)展相較于橋西區(qū)的更為聚集和領(lǐng)先。

（3）張家口市區(qū)餐飲設(shè)施配置中，車行時(shí)間分析結(jié)果顯示覆蓋范圍相對(duì)全面,而步行時(shí)間分析，15min生活半徑覆蓋面積表現(xiàn)出東南側(cè)餐飲設(shè)施欠缺，下一步則需重視對(duì)其餐飲設(shè)施點(diǎn)的布置，滿足居民的需求，優(yōu)化城市內(nèi)部的餐飲設(shè)施，提升城市活力。