于笑雨,王崇倡,董春,張玉
(1.遼寧工程技術大學 測繪與地理科學學院,遼寧 阜新 123000;2.中國測繪科學研究院,北京 100830;3.武漢大學 資環學院,武漢 430079)
地理國情是從地理的角度分析、研究和描述國情[1]。地理國情綜合統計分析以地理國情普查信息為基礎,從資源、生態、民生、經濟和城鎮發展等幾方面對地理國情信息進行定性和定量的描述與評價,實現地理數據對地理國情信息的有效表達。在地理國情綜合統計分析中,針對交通條件的評價與分析是從經濟角度進行地理國情評價的重要組成部分。
交通對區域發展具有引導、支撐和保障能力[2],是反映區域經濟發展水平和潛能的重要指標之一[3]。目前,國內多采用路網密度、交通干線影響度、交通通達性等指標反映交通的發展情況。國內學者金鳳君等首次定義了交通優勢度,并明確了其構成指標和評價模型,對中國區域交通優勢的甄別方法及應用進行了分析。隨后,該評價模型被應用于全國及省級的主體功能區規劃中,同時也有許多學者用其評價區域的交通發展情況,如黃曉燕等對海南省區域交通優勢度與經濟發展關系進行了研究;孟德友等對中原經濟區縣域交通優勢度與區域經濟空間耦合進行了分析[4];孫威等對陜西省交通優勢度進行了評價;吳威等對長江三角地區交通優勢度的空間格局進行了研究[5]等。
本文結合東營區實際情況構建了交通條件評價模型,利用東營區的道路網絡數據和交通設施的分布數據等,分析和評價東營區各街道和鄉鎮的交通網絡發展水平和便捷程度。
東營市是山東省地級市,是黃河三角洲的中心城市。位于山東省東北部、黃河入海口的三角洲地帶。本文是以東營市中心區——東營區作為研究區域,東營區的地理坐標為東經118°12′42″~118°59′52″,北緯37°14′13″~37°31′57″,東瀕渤海,西依黃河,南部與廣饒縣、博興縣接壤,北部與墾利縣毗鄰。東營區包括4個鎮,6個街道辦事處,東營區的總面積為1152.4km2,總人口數為75.67萬人[6]。
本文所采用的數據是東營區的全國第一次地理國情普查試點區數據,主要包括東營區1∶10000的行政區劃數據,道路(鐵路、公路、城市道路和鄉村道路)數據、高速公路出入口數據和火車站數據。
交通條件是評價一個區域的交通發展程度和通達情況的綜合性指數。本文根據東營區各街道和鄉鎮的特點,結合地理國情普查相關資料,在金鳳君等提出的交通優勢度評價模型的基礎上加以修正,構建交通條件評價模型(圖1)。
3.2.1 交通網絡密度
交通網絡密度表示區域內單位面積上的道路長度,其值越大表明道路越密集,對區域發展的支撐能力越強,未來發展潛力越高[2]。
根據網絡密度定義結合地理國情普查數據,定義道路的網絡密度計算方法為:

其中,Di為i類型道路網絡密度,Si為某地區總面積,Li為i類型道路在該地區內的總長度。

圖1 交通條件評價指標體系
本文選取在東營區較為主要的公路、城市道路和鄉村道路作為研究對象。對于以上三種道路網絡密度權重的設定,依據《省級主體功能區劃分技術規程》中路網密度的權重設定方法,認為以上三種道路對交通網絡密度的評價同等重要,如表1所示[7]。

表1 交通網絡密度權重賦值
根據權重賦值,交通網絡密度集成方法為:

其中,D為交通網絡密度,Wi為i類型道路權重賦值,Di為i類型道路網絡密度。
3.2.2 交通干線擁有量
交通干線擁有量指地區之間相連接的交通運輸主動脈的擁有情況。與其他交通線路影響范圍相比,基于其設施標準與技術裝備水平一般很高,通過能力較大,是經濟聯系的保障。本文結合東營區實際情況和地理國情相關資料[8],選取鐵路、國道、高速公路的擁有量來進行統計(統計單位為條),依據《省級主體功能區劃分技術規程》中交通干線影響度的權重賦值方法對交通干線擁有量進行分類賦值,如表2所示[7]。
其中,如果擁有鐵路(高速公路),但不擁有火車站(高速公路出入口),統計數量為0;如果高速公路和國道等走向一致,應按高速公路和國道分別評價[9]。每一種子類型的統計順序由層級順序依次進行,若該層級統計數量不為0,則無需統計下一層級指標;若該層級統計數量為0,則統計下一層級指標,以此類推。
由上述方法,交通干線擁有量的集成方法為:

表2 交通干線擁有量權重賦值

其中,T為交通干線擁有量,Vi為表2各統計指標權重賦值,Ti為各統計指標計算結果。
3.2.3 交通區位優勢度
交通區位優勢度是通過某地區與核心地區的最短交通距離來反映該地區的運輸成本節約情況以及受核心地區的影響程度。距離越近,說明該區域受核心地區影響程度越大,反之則越小。這不僅體現了各鄉鎮和街道的空間位置分布情況,也反映了其交通網絡疏通與便捷程度。
本文利用道路數據,計算出地區間最短交通距離,并依據《省級主體功能區劃分技術規程》對不同距離進行分類賦值,如表3所示[7]。

表3 交通區位優勢度權重賦值

其中,A為交通區位優勢度,Si為i地區距核心地區最短交通距離,Ui為i地區最短交通距離的權重賦值。
交通條件指數集成時,首先利用極差變換法[10]對計算的指數結果進行標準化處理,然后采用倒扣逆變化法[10]將交通區位優勢度這個負向指數進行正向化,最終通過加權求和的方法利用處理后的數據求得交通條件指數[11]。
交通條件指數的集成方法如下:
交通區位優勢度的集成方法為:

其中,Q為交通條件指數,yij分別為上述交通網絡密度D、交通干線擁有量T和交通區位優勢度A的無量綱處理后結果,τj為對應的權重系數。
對于交通條件指數各權重系數的設定,本研究選用均方差決策法。該方法是在上述3個指數進行無量綱處理后,求出各指數的均方差,最后將這3個指數的均方差進行標準化處理,得到各個指數的權重系數。具體計算方法如下:

其中,n為東營區鄉鎮級行政區個數,σj為交通網絡密度、交通干線擁有量和交通區位優勢度無量綱處理后結果的均方差,τj為各均方差σj占均方差之和的比重,即各指數在評價交通條件指數中的權重系數。
均方差決策法概念清晰、計算簡便、客觀性強,既避免主觀盲目性,又尊重客觀實際,而且計算的指數權重精確度較高,適用于綜合評價要求嚴格的情況,并且對于指數的無量綱處理方法基本沒有限制,適用范圍廣[12]。因此,根據上述方法,最終計算出τj即交通網絡密度、交通干線擁有量和交通區位優勢度對應的權重系數,分別為0.34、0.35和0.32,并以此計算出東營區各街道和鄉鎮的交通條件指數。
對東營區的交通網絡密度的具體計算結果進行標準化處理,并且這里將指數定為0~100之間,最終生成交通網絡密度分布圖(圖2),可分析東營區交通網絡密度呈現出北密南疏的分布特征,文匯街道辦事處的交通網絡密度最高,達1.47km/km2,是因為其公路和城市道路均分布密集,且區域面積較小。勝園街道辦事處和辛店街道辦事處交通網絡密度較高,都主要以城市道路為主,其他道路為輔。黃河街道辦事處和東城街道辦事處公路與鄉村道路較稀疏,交通網絡密度一般。而六戶鎮各種類型道路分布都很稀疏,且區域面積較大,所以交通網絡密度最小,僅為0.37km/km2。

圖2 交通網絡密度分布圖
對東營區的交通干線擁有量的具體統計結果進行標準化處理,這里將指數定為0~100之間,最終生成交通干線擁有量分布圖(圖3),可看出較高地區主要沿鐵路(張東線)、G220國道和榮成-烏海高速公路分布。勝利街道辦事處干線擁有量最高,其次是史口鎮、六戶鎮、文匯街道辦事處和黃河街道辦事處,其中勝利街道辦事處和六戶鎮的交通干線主要以國道和高速公路為主,史口鎮主要以鐵路和國道為主。龍居鎮和牛莊鎮的干線擁有量最小。

圖3 交通干線擁有量分布圖
一個區域的核心地區對整個區域的經濟、政治、文化等的發展起到帶動作用,本文選取東營區政府所在地——勝利街道辦事處為核心地區,根據計算結果,發現除核心地區本身外,所有地區距核心地區的交通距離均較近,區位優勢較高。由于該指數是負向指數,所以根據具體計算結果將指數標準化和正向化處理后表達更清楚明確,這里同樣將指數定為0~100之間,因此生成交通區位優勢度分布圖(圖4),可看出交通區位優勢度隨著距勝利街道辦事處的距離減少逐漸增高。其中,東城街道辦事處和六戶鎮最高。文匯街道辦事處、黃河路街道辦事處、辛店街道辦事處和勝園街道辦事處的交通區位優勢度較高,龍居鎮距核心地區最遠,所以交通區位優勢度最低。
根據交通條件評價模型得到東營區的交通條件指數分布圖(圖5)。本研究將指數定為0~100之間,并在ArcGIS中采用自然間斷點分級法,將實驗結果分為五級,分別為差、較差、中等、較好和好,該方法根據結果的自然轉折點、特征點進行分級,使各等級內差異最小化,各等級之間的差異最大化。分級結果表明東營區交通條件大多良好,但差異明顯,主要呈現北好南差的分布特征,交通條件好的地區均分布在東營區東北部,包括文匯街道辦事處和勝利街道辦事處,其中文匯街道辦事處交通條件最好,指數得分為78,是全區平均水平的1.5倍[13]。較好地區是東城街道辦事處,是全區平均水平的1.3倍。交通條件中等的地區有黃河街道辦事處和辛店街道辦事處,較差的地區為六戶鎮和史口鎮。交通條件最差的地區為牛莊鎮和龍居鎮,指數得分分別為16和14,只是東營區平均水平的0.3倍。結合相關經濟數據,發現文匯街道辦事處的地區生產總值較高,而六戶鎮和史口鎮的地區生產總值較低,因此更好的體現了交通條件與區域經濟潛能的相關性。

圖4 交通區位優勢度分布圖

圖5 交通條件指數分布圖
本文利用東營區地理國情普查數據,結合其實際情況,構建交通條件的評價模型。從交通網絡密度,交通干線擁有量和交通區位優勢度三個方面對東營區的交通條件進行評價。本研究結果表明:東營區整體交通條件良好,呈北好南差的分布特征,有50%地區的交通條件達到中等及中等以上。但交通條件較差的地區與較好地區差異較大,結合相關經濟數據發現,其地區生產總值也相對較低。東營區作為東營市的中心城區,其交通條件的提高,可以帶動整個東營市的交通發展,因此建議加強這些交通條件較低地區的交通網絡及交通設施的建設,從而為其經濟的發展做支撐。
本研究的實驗數據來自地理國情普查數據,是真實的行政區劃數據和交通網絡及設施數據,結果真實可靠。但是由于數據條件的限制,研究區為地理國情普查的試點地區,對其外部的數據還沒有得到,并且研究區較小,交通干線類型較少,如果掌握研究區外部數據,實驗結果會更精確。在研究中交通條件評價模型是結合東營區的具體情況構建的,因此對于其他類型的研究區域,應根據具體情況做適當的調整。上述問題,會在日后的研究中加以改進,并完善該評價模型,進而更加準確全面的評價區域的交通條件狀況。
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