基于GIS的濟南市餐飲垃圾收運路線設計

陳 娟，王新艷，竇穎慧

（濟南市環境衛生科學研究所，山東 濟南 250023）

1 濟南市餐飲垃圾現狀調研［1-2］

選擇濟南市歷下區、市中區、槐蔭區、天橋區、歷城區不同規模的餐館，所處地理位置有繁忙和一般地帶，周邊人口密集程度不同。

調查按照每個季度選取1個月統計，共調查4個月的數據，每月調查月就餐人數、日均就餐人數、月餐飲垃圾產生量、日均餐飲垃圾產生量。由于人均餐飲垃圾產生量初值，在預測中是非常關鍵的數據，但是目前各餐館數據差別很大，課題組經調查問卷及跟蹤調查后，對所得數據進行歸納與整理，得到餐飲垃圾產生量數據。

歷下區餐館調研選擇了喜來登大酒店、泉城大酒店、凈雅大酒店等大型餐館和東方肥牛王、邢氏海參等中型餐館20家。市中區餐館調研選擇了舜耕山莊、順風肥牛、名優小吃城等大型餐館和貴友等中型餐館以及家和漁村小型餐館18家?；笔a區餐館調研選擇了舜耕國際酒店、桃花源水上人家、濟南飯店等大型餐館和泉西肥牛城等中型餐館20家。天橋區餐館調研選擇了金荷花園大酒店、天發舜和大酒店、綠色家園家常菜館等大型餐館和韶山沖菜館等中小型餐館20家。歷城區餐館調研選擇了鴻騰三館、黃臺大酒店、環聯魯菜商務酒店等大型餐館和興泉飯店等中小型餐館20家。

調研發現：各區人均日產餐飲垃圾量差別很大，市中區多達3.83 kg，分析原因是少數幾家餐飲店產生了人均較多的餐飲垃圾，根據本研究需要，計算日產餐飲垃圾總量時，餐飲垃圾全部計算在內；計算人均產生量時，將大于1倍的數值去掉，計算均值。得到濟南市人均餐飲垃圾產生量為0.572 2 kg。各區被調研餐館餐飲垃圾產生量見圖1～5。

2 劃分餐飲垃圾收集分區

2.1 經緯度定位

對調研的餐飲點進行經緯度定位，通過ArcGIS軟件自帶的經緯度與點實體要素顯示和計算工具，基本實現點要素空間屬性和空間位置的互動耦合。在疊加屬性之前，根據軟件需要，將實地測得的度、分、秒數據換算成了度的單位，空間點要素計算經緯度時，也將點圖層進行配準校正，能夠比較理想地顯示空間位置。得到濟南市5個區的餐飲垃圾調研地點示意，見圖6。

2.2 劃分泰森多邊形

利用泰森多邊形原理［3］，進行快速插值和分析地理實體影響區域的解決鄰接度問題。通過輸入數據層中的點快速插值形成新的多邊形，是由所有相鄰餐館連成三角形，作這些三角形各邊的垂直平分線，于是每個餐館周圍的若干垂直平分線圍成的一個多邊形。新生成的泰森多邊形具有惟一的屬性，每個多邊形包含一個輸入點，每個多邊形內部的任何位置與其相關點的距離都比其他多邊形近。

餐飲垃圾的分析運用泰森多邊形的原理，具有以下特性：①每個泰森多邊形內僅含有一個離散點數據；②泰森多邊形內的點到相應離散點的距離最近；③位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊的離散點的距離相等。

根據泰森多邊形原理，將現有的98個餐飲垃圾收運點進行分區，得到98個區域，根據所分區域進行收集，見圖7。

2.3 劃分收運分區

根據濟南市餐飲點劃分的泰森多邊形，結合餐飲點日產生的餐飲垃圾質量，將相近的多邊形合并，得到20個收運分區，見圖8，收運時，可以將每個區域根據每日運輸車次設置5 t餐飲垃圾收集車。此方法不僅考慮到了區域相近的原則，還考慮到了相近區域日常餐飲垃圾的數量。

3 運輸路線設計

在ArcGIS中，可以通過成本距離加權和最短路徑分析2種方式確定運輸路線。成本距離加權函數可以獲取柵格數據中每一單元到距離最近、成本最低的最少累加成本，成本可以是金錢、時間或者其他含義。最短距離路徑分析是指從某一目標點到另一目標點的最短路徑，是應用成本距離加權函數操作生成的方向和距離柵格數據。最短路徑分析主要是實現從一個目標點到另一個目標點之間的最短路徑、最低成本路徑分析。濟南市餐飲垃圾收運路線見圖9。

4 結論

在對濟南市餐飲垃圾運輸路線設計過程中，構建了濟南市餐飲垃圾空間系統與屬性系統，此設計擴大了濟南市城市環衛管理信息系統內容，并首次實現濟南市餐飲垃圾運輸路線的設計，為濟南市即將開展的餐飲垃圾收運提供科學依據。由于調研能力有限，收運路線不全面，在調研過程中，從管理部門取得餐飲垃圾產生量的數據很難，實地調研得到的數據具有一定的偶然性，因此所得結果可能存在一定誤差。建議有關部門對各種餐飲垃圾產生量進行全面的連續監測和統計。

［1］聶永豐.三廢處理工程技術手冊固體廢物卷［M］.北京：化學工業出版，2000.

［2］任連海.城市典型固體廢棄物資源化工程［M］.北京：化學工業出版社，2009.

［3］歐陽霞輝.ArcGIS地理信息系統大全［M］.北京：科學出版社，2010.