基于POI 數據的杭州湖濱商圈商業(yè)空間分布特征研究

熊倬銳

（浙江財經大學 藝術學院，浙江杭州 310018）

0 引言

杭州市在2021 年發(fā)布的《杭州市建設國際消費中心城市三年行動計劃》中提出“打造多層次消費商圈”的任務，其中明確指出要提升“三圈三街”來建設國際消費地標。湖濱商圈作為杭州市核心商圈“三圈”之一，對其核心構成要素——商業(yè)空間分布特征的研究，可為商圈的規(guī)劃決策和建設優(yōu)化提供依據。POI（Point of Internet）數據在信息時代背景下已在城市研究領域得到廣泛的應用，其數據量大、覆蓋面廣、更新及時、準確度高等特點為城市空間要素分布特征的相關研究提供了有力的研究手段。

在商業(yè)空間分布的研究領域中，國內學者分別對北京[1]、上海[2]、廣州[3]、廈門[4]、成都[5]等城市的商業(yè)空間分布進行了實證研究，但主要集中于以宏觀視角針對整個城市展開研究，而以中微觀視角針對具體商圈中的商業(yè)空間分布特征研究較少。本研究基于POI 數據，以杭州湖濱商圈中商業(yè)空間為研究對象，運用標準差橢圓分析、核密度分析、空間自相關等空間統(tǒng)計方法，探究其商業(yè)空間的分布特征。

1 研究范圍、研究數據和研究方法

1.1 研究范圍

杭州市湖濱商圈是杭州市核心商圈“三圈”之一，地處上城區(qū)，西面緊靠西湖。商圈中集中有湖濱銀泰in77、杭州工聯CC 購物中心、湖濱88 等大型商業(yè)綜合體、湖濱路商業(yè)步行街以及湖邊邨、思鑫坊、惠興里等歷史建筑群，商業(yè)氛圍濃厚，消費人群集聚。本研究的具體范圍：北至慶春路，南及解放路，東抵中河中路，西接西湖。

1.2 研究數據

本研究所采用主要數據為2022 年的湖濱商圈中商業(yè)服務空間POI興趣點，通過高德地圖開放平臺的API 接口獲取，數據信息包括名稱、類型、地址和經緯度四項內容。選取餐飲類、零售類、住宿類、文教類、體育類、醫(yī)療類等六大類商業(yè)服務業(yè)態(tài)作為研究數據。

1.3 研究方法

本研究通過ArcGIS 平臺以標準差橢圓分析、核密度分析、空間自相關等空間統(tǒng)計分析方法對杭州湖濱商圈中的商業(yè)空間POI 展開分析。

1.3.1 標準差橢圓分析

標準差橢圓（standard deviational ellipse，SDE）主要應用于定量分析空間要素的分布方向特征。其計算方法是以平均中心作為起始點，對X 和Y 兩個坐標進行標準差計算，以此定義標準差橢圓的軸長。其長軸與短軸分別表示空間點要素的主要與次要離散方向，面積表示空間點要素的離散程度，橢圓的扁率表示空間點要素的方向性特征強度。本研究采用標準差橢圓分析方法來揭示湖濱商圈中商業(yè)空間分布的中心與方向性特征。

1.3.2 核密度分析

核密度分析（Kernel Density Estimation，KDE）是一種非參數估計方法，主要應用于衡量空間要素在空間中的集聚特征。其計算方法是通過要素的密度函數的聚類算法，以某一空間要素為中心，隨距離的增加而逐漸產生衰減，最終擬合成一個光滑的密度表面。本研究采用核密度分析方法用于直觀反映湖濱商圈中商業(yè)空間分布的集聚圈層結構與集聚形態(tài)特征。

1.3.3 空間自相關分析

空間自相關分析（spatial autocorrelation）主要應用于定量分析某空間單元中的要素與其他空間單元中的要素的相互依賴關系。本研究中采用的空間自相關分析包括全局空間自相關和局部空間自相關。

在全局空間自相關分析的主要計算方法中，本研究選用Global/LocalMoran's I 指數進行計算，計算值范圍在-1～1 之間，值是正數為正相關，值是負數為負相關，絕對值越大則相關性越強。本研究采用全局自相關分析用于識別湖濱商圈中商業(yè)空間分布的關聯性特征。

在局部空間自相關分析中的主要計算方法中，本研究選用Anselin Local Moran’s I 進行計算，通過對空間自相關聚類從而識別出空間中的熱點區(qū)域、冷點區(qū)域及其空間異常值。本研究采用局部空間自相關分析用于識別湖濱商圈中商業(yè)空間的高低聚類區(qū)域差異性分布特征。

2 湖濱商圈中商業(yè)空間分布特征分析

2.1 湖濱商圈中商業(yè)空間分布中心與方向特征

對湖濱商圈商業(yè)空間分布進行標準橢圓差分析，結果顯示（圖1）：在分布方向上，除文教類商業(yè)空間呈現出微弱的南-北方向分布態(tài)勢外，其他商業(yè)空間均呈現出不同程度的西北-東南方向分布態(tài)勢。在分布中心上，除文教類商業(yè)空間分布中心較為偏南和體育類商業(yè)空間分布中心偏北外，其他商業(yè)空間的分布中心均在工聯CC 購物中心至杭州市第一人民醫(yī)院的東西向街區(qū)一帶，其中餐飲類商業(yè)空間和零售類商業(yè)空間的分布中心較為接近，均為杭州工聯CC 購物中心附近；醫(yī)療類商業(yè)空間的分布中心則為杭州市第一人民醫(yī)院附近；而住宿類商業(yè)空間的分布中心在兩者之間。在長短軸與扁率上，住宿類商業(yè)空間的扁率最大，分布的方向性最強且分布最不均衡；餐飲類、零售類和醫(yī)療類商業(yè)空間的扁率較為相似，分布均衡性相對接近；文教類商業(yè)空間的扁率最小，分布的方向性最弱且分布較為均衡。在分布范圍上，住宿類商業(yè)空間面積最大，分布最為廣泛；而文教類商業(yè)空間面積最小，分布最為集中。所有商業(yè)空間的整體分布特征與餐飲類和零售類商業(yè)空間較為一致，可見在所有商業(yè)類型的數量占比中，餐飲類和零售類商業(yè)空間占絕對主導地位。

圖1 湖濱商圈各類型商業(yè)空間標準差橢圓分析圖

2.2 湖濱商圈中商業(yè)空間集聚圈層結構與集聚形態(tài)特征

對湖濱商圈中商業(yè)空間分布進行核密度分析，結果顯示（圖2）：湖濱商圈中商業(yè)空間分布圈層結構特征較為明顯，總體分布不均衡性較為明顯。在集聚形態(tài)上呈現出“一面兩線”核心集聚的形態(tài)格局。其中兩線均是隨南北走向的交通主干道沿線展開，其中沿延安路一線為最為集中的集聚帶，并且呈現出向西側靠近西湖區(qū)域蔓延的趨勢。另一線為沿中山中路一線，其集聚度比沿延安路一線明顯降低。在湖濱88、湖濱銀泰in77B 區(qū)、工聯CC 購物中心附近呈現出面塊狀的集聚區(qū)，位于沿延安路一線的中部區(qū)域，同時也呈現出向西側靠近西湖區(qū)域擴散的趨勢。其余較低的集聚形態(tài)主要是沿道路東西向展開。整體上看，以延安路附近一帶為界限，西側的集聚度明顯高于東側，西側的集聚以三個核心點形成的線狀高密度集聚帶和大片區(qū)面狀中密度集聚區(qū)的集聚形態(tài)為主，東側則是以點狀輻射的小片區(qū)面狀中密度集聚區(qū)和線狀的低密度集聚帶為主。

圖2 湖濱商圈商業(yè)空間核密度分析圖

2.3 湖濱商圈中商業(yè)空間分布的關聯性特征

通過對湖濱商圈的研究范圍進行50m×50m 大小的網格單元劃分，統(tǒng)計網格單元中商業(yè)空間POI 總數。考慮到邊緣區(qū)域網格由于不規(guī)則形狀導致面積產生變化，因此統(tǒng)計網格單元的商業(yè)空間POI 密度作為空間自相關分析的基礎數據。

對湖濱商圈中商業(yè)空間分布進行全局空間自相關分析，結果顯示（圖3）：Moran’s I 指數為0.434461；z 得分為12.649724，且z 得分＞2. 58；p 值為0.000000，且p ＜0. 01。該結果表明，湖濱商圈中商業(yè)空間分布呈現出顯著的空間集聚正相關關系，集聚的關聯性特征十分明顯。

圖3 湖濱商圈商業(yè)空間全局空間自相關分析結果

2.4 湖濱商圈中商業(yè)空間的高低值聚類差異性分布特征

對湖濱商圈商業(yè)空間的局部空間自相關的聚類和異常值進行分析，結果表明（圖4）：集聚度高值與高值的聚類區(qū)域主要集中于沿延安路一線附近區(qū)域，其中尤以湖濱88—湖濱銀泰in77B 區(qū)—工聯CC 購物中心一帶附近為核心區(qū)域；另一集聚度高值與高值聚類區(qū)域為廣廈西湖時代廣場。集聚度低值與低值的聚類區(qū)域為靠近西湖的三公園和六公園、杭州市第一人民醫(yī)院和浙江大學醫(yī)學院附屬婦產科醫(yī)院以及杭州口腔醫(yī)院附近、杭州市工人文化宮、杭州新世紀外國語學校附近。由此可見，高高聚類區(qū)域主要跟集聚圈層形態(tài)中的沿延安路展開的“一面一線”圈層范圍基本吻合，而低低聚類區(qū)域則主要位于數處公共服務類設施空間及其附近區(qū)域。集聚度低值與高值的異常區(qū)域為Apple 西湖店和工聯CC 購物中心以北區(qū)域。兩者周邊均是高-高聚類區(qū)域，集聚度極高，但Apple 西湖店是獨自占據一棟較大的建筑旗艦店，而工聯CC 購物中心以北則尚處于工地施工狀態(tài)，因此呈現出集聚度高值附近的異常低值。集聚度高值與低值異常區(qū)域為高層寫字樓，附近有較多體育類商業(yè)空間分布，而其周邊是低-低聚類區(qū)域的學校和無顯著聚類的老舊小區(qū)，因此呈現出集聚度低值附近的異常高值。

圖4 湖濱商圈商業(yè)空間局部空間自相關聚類和異常值分析圖

3 結論與討論

3.1 結論

本文研究杭州湖濱商圈商業(yè)空間，應用POI 興趣點作為主要的基礎數據，運用多種空間統(tǒng)計分析方法，可視化描述了湖濱商圈中商業(yè)空間的分布格局，并探究了其分布中心、分布方向、圈層結構、集聚形態(tài)、空間集聚關聯性、高低值聚類差異性分布等多項空間分布特征。研究結果表明：

1）湖濱商圈中商業(yè)空間類型的數量占比以餐飲類和零售類為主，其分布特征主導了湖濱商圈中整體的商業(yè)空間分布，呈現出以工聯CC 購物中心為分布中心、“西北-東南”分布態(tài)勢的整體分布格局。其余類型在分布中心上，體育類和文教類商業(yè)空間分布中心分別向北、南兩側偏移，而醫(yī)療類商業(yè)空間的分布主要圍繞大型三甲醫(yī)院展開；在分布態(tài)勢上，住宿類商業(yè)空間分布最為廣泛，而文教類商業(yè)空間分布最為集中；

2）湖濱商圈中商業(yè)空間分布的圈層結構顯著，核心集聚形態(tài)呈現出明顯的“一面兩線”的形態(tài)格局?！皟删€”是沿延安路和中山中路兩條交通主干道呈南北向線性延展，“一面”則是以研究范圍中延安路的中心區(qū)域，以湖濱88、湖濱銀泰in77B 區(qū)、工聯CC 購物中心三個大型商業(yè)綜合體為面塊狀分布。其中，沿延安路一線的集聚度為最高，并且主要向西湖一側擴散輻射；

3）湖濱商圈中商業(yè)空間分布的集聚關聯性十分明顯，呈現出顯著的空間集聚正相關特征。最核心的高-高值集聚區(qū)域位于沿延安路及其中心區(qū)域的“一面一線”，且分布集中；而低-低值集聚區(qū)域的分布則較為分散，主要位于數處公共服務類型設施空間的附近區(qū)域。

3.2 討論

從研究結論中發(fā)現，沿延安路和中山中路構成了湖濱商圈中商業(yè)空間分布的“兩線”的形態(tài)格局。其中，靠近西湖的延安路跟杭州“湖城輝映”的建城史息息相關，在民國時期已成為杭州重要的商業(yè)街；而中山中路更是源于南宋建都興建的御街，因南宋商貿繁榮而成為曾經杭州重要的商業(yè)中軸。雖然隨著時代的變遷、商貿的變革以及城市的發(fā)展，兩條商業(yè)街道的重要性各自發(fā)生了變化，但從湖濱商圈范圍內來看，其商業(yè)空間分布的形態(tài)格局還是深深受到杭州城市建設發(fā)展的歷史文脈的內在影響。同時，現今延安路商業(yè)集聚形成高-高值集聚特征，除歷史文脈因素外，也與地鐵沿延安路建設、西湖旅游的知名地位以及對其國際化、時尚化、年輕化、智慧化的建設密不可分。湖濱商圈中商業(yè)分布的“一面”形態(tài)也正是環(huán)繞湖濱商圈中唯一的地鐵站出入口而形成，并成為湖濱商圈的地標形象。

從整體的湖濱商圈中商業(yè)分布格局來看，沿延安路以及環(huán)繞地鐵出入口的“一面一線”的高-高值集聚特征，導致該區(qū)域的商業(yè)流和交通流的壓力過于集中，在一定程度上影響了人們的消費和交通體驗。因此，在湖濱商圈的商業(yè)空間分布上，針對區(qū)域內的中山中路通過營造特色商業(yè)形象，提升年輕化、國際化程度，增強城市公共服務等措施，從而進一步提高其商業(yè)集聚度，以最終實現延安路和中山中路的商業(yè)“兩線”聯動，以線帶面將商業(yè)空間活力輻射到更廣的區(qū)域，從而疏解湖濱商圈中商業(yè)空間分布上高度集中的商業(yè)和交通壓力。

本研究基于湖濱商圈中商業(yè)空間的POI 數據對其展開空間統(tǒng)計分析，并探究商業(yè)空間分布的各項特征，加深了對杭州湖濱商圈空間結構的認知，對提高政府和規(guī)劃部門布局商業(yè)空間設施和優(yōu)化湖濱商圈規(guī)劃結構有一定的參考價值，有助于促進和提高湖濱商圈的整體商業(yè)活力。同時，也對類似項目有一定參考價值。另外，雖然POI 數據相較于實地調研的傳統(tǒng)數據具備有數據量大、覆蓋面廣、易于獲取等諸多優(yōu)勢，但本研究中仍然存在缺乏空間設施規(guī)模等相關信息的局限性，有待在進一步的研究中展開更加深入的探索。