基于GIS的鳳陽縣初級中學布局分析研究

武加成+陳賽狄+劉玉巧

摘要：選取安徽省鳳陽縣，利用ARCGIS技術分析了當地學校的空間布局結構，在ARCGIS中創建學校、農村等空間要素，采用空間緩沖區分析、泰森多邊形分析等相關空間分析方法，從地理空間的視角分析與評測學校的空間分布和教育資源的分布特征，進而為鳳陽縣內初級中學布局的重組和優化提供參考。

關鍵詞：初級中學；布局；緩沖區；鳳陽縣

中圖分類號：K901

文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2016）22-0125-05

1引言

隨著新型城鎮化步伐的加快，農村的數量和規模在不斷縮小，農村中小學布局是教育界面臨的一個重大而艱巨的任務。一方面要保證學校等教學資源的合理分布，同時也要加強全民義務教育的發展水平。以安徽省鳳陽縣初中為例，利用GIS分析農村學校的空間布局規劃，為將來調整優化教學布局提供依據和參考[1]。

鳳陽縣縣境東西長74.64km，南北寬49.6km，面積1949.5km2。位于安徽東北部。鳳陽縣常住人口中0～14歲人口為126868人，15～64歲人口為451949人，65歲以上為64108人。鳳陽縣有初級中學46所，行政村226個。

2研究方法

2.1屬性數據的獲取與整理

選取1∶80000的鳳陽縣行政區劃圖，參考第六次人口普查相關數據以及鳳陽縣教育局提供的鳳陽縣各初級中學師生數及相關數據，對其各個圖層進行矢量化和數據屬性輸入，見圖1。

縱觀國內相關學者的研究，影響初中布局的因素有很多，包括通學時間、學校服務質量以及學生數量，其中通學時間受到距離、地形、交通條件等因素的制約；學校服務質量收到老師數量、學校硬件設施等環境的影響；不同的國家和地區，受到社會經濟的發展水平制約，其學校服務范圍也有很大的差異，我國通常分為容易達到（小于500m）、可接受范圍（500～2000m）、不可達到（大于2000m）。

2.2地理空間數據庫的建立

對鳳陽縣初級中學的分析中，建立ARCGIS數據庫，運用GIS空間分析工具對初級中學布局進行分析：錄入數據做成數據圖層，對初級中學做緩沖區分析，并與行政圖進行疊加，進行數據統計分析；使用網絡分析最短路徑與泰森多邊形分析行政村與初級中學的交通位置關系，統計分析數據。研究過程主要分為數據準備、數據處理、數據分析3個步驟。

3鳳陽縣中學教育資源供需現狀

鳳陽縣目前共有有44所初級中學，如圖2初級中學在各鄉鎮分布的數量也各有不同。通過師資力量與學生數的比較可以了解區域內教學資源的配置情況[2]。利用ARCGIS軟件的數據處理可以將數據以直觀的形態表現出來，便于數據分析和觀察對比。

圖3以柱狀圖和分層設色圖的形式表現各鄉鎮內學生數與教師數之比的差異，可以看出生師比最大的是棗港鎮和武店鎮，兩鎮的生師比都在20.91，師資力量最為緊缺；其次為小溪河鎮與劉府鎮，師生比也都達到了18.55；師生比值較小，則師資力量相對較為充裕，從圖3中可以看出，以黃灣鄉較為突出，生師比達到15.09，為該縣最低值，該鄉的師資力量最為充裕。

通過對圖4棗港鎮與武店鎮的百分比表明，而是學校規模與師資力量不足，需要加大對學校的投入。學校數大于人口數所占百分比的有劉府鎮、殷澗鎮、總鋪鎮；學校數目所占總數百分比小于人口所占該縣總數的百分比的有府城鎮、臨淮鎮、板橋鎮。兩圖可以看出，劉府鎮雖然學校數占該縣百分比大于人口數所占全縣百分比，但仍屬于生師比較大的鄉鎮，該鎮學校數目雖多，但學校建設不足，需要加大投入的結論；殷澗鎮與劉府鎮類似，雖然生師比較劉府鎮為低，但也屬于較大的一類，因而該鎮學校建設也需要加大投入；總鋪鎮初級中學教學資源較豐富，具有接納其他區域學生的能力。府城鎮、臨淮鎮、板橋鎮這些地區的生師比都較小，說明這些地區初級中學的規模較大，能夠滿足該地區教學需求。其余地區數據都較為均衡。

4鳳陽學校布局分析

4.1緩沖區分析

利用ARCGIS的緩沖分析功能計算得出初級中學與周邊行政村點的相關位置圖[3，4]，以5km距離范圍為最大吸引力值，每1000m為一等級，以學校位置為中心做5個等級的緩沖區，根據緩沖區對據各個行政村距離學校距離進行統計，能夠入學距離在1～2km范圍內的行政村總數為126個，5km范圍內的行政村有90個，入學距離在5km以外的有10個，如圖5所示。

可以看出鳳陽縣仍有少數區域未被緩沖區覆蓋，說明初級中學與居民點存在位置的不協調，且不協調區域多為縣城周邊距離較遠經濟相對落后的行政村，一定程度上限制了學校的規模和發展。最終導致越困難的地區上學教育越難，越發達地區教育越容易，從長遠角度說是割裂社會，造成區域發展不平衡。這類局面迫切需要改變[5]。

4.2泰森多邊形分析

借助ARCGIS泰森多邊形功能分析方法[6～8]，對行政村與學校的關系做進一步研究。以每個學校為中心，做最近直線距離的圖形劃分得到圖6。從圖6可以將所有行政村找到直線距離最短的學校，原有的不在任何周圍學校緩沖區內的行政村也能夠找到直線距離最近的初級中學。如馬山村、江山村與板橋初中距離最近，二郎村則與大溪河中學最近。

4.3初級中學交通可達性差異

最簡單的計算相對可達性的方法就是距離模型，它是用來表達同一表面上兩個不同點或多點之間的距離，其計算公式如下：

Ai=∑jPj×Dj/∑jPj

其中，Ai為距離可達性，i為行政村的數量，Pj為初中人數，Dj為上學距離，此圖計算得到的每個村的可達性，結果見圖7。

初級中學的布局與當地交通條件的好壞密切相關，學校的交通條件好，學生得到的教育程度就越容易，學校的服務能力也會進一步擴大，相反就越困難。文章從縣域交通布局出發，利用ARCGIS相關分析方法，假設每條道路服務范圍為500m，顯示學校位置，通過做道路的緩沖區分析，得到圖8。

可以看出，大多數學校的布局都位于縣道的交點上，交通條件越是好的區域，學校的分布就越集中，同時也有一部分學校分布在相對偏僻、交通線路覆蓋少、交通性相對不便利的地方，其中以總鋪鎮，官塘鎮、西泉鎮為主，這些鄉鎮中學雖然位于鄉鎮的中心，但由于交通不便，使得學校的功能發揮受到影響，也影響了教育對區域的帶動作用。

4.4基于最近距離的初級中學服務區分析

在實際中，生源地的學生尋找學校一般按照就近原則，不考慮行政區劃，以學校為最近距離的行政村就是該校的最佳生源地[9]，學校的設置應當最低限度能夠滿足最佳生源地的學生教育需求。根據ARCGIS圖分析：通過最短路徑的路徑的分析，可以得到各個學校對應的道路距離最短的行政村，將道路距離最近的行政村與學校分別連接起來得到圖9。

根據《滁州市第六次人口普查數據（年齡）》數據得到12～15歲的初級中學適齡人口占滁州市人口比重5.83%，以此為根據可以大致推導出各行政村適齡入學人口的數量，再與學校數據對比分析。

從圖10可以看出師資力量顯著不足的幾個學校有宮集中學、鄔崗中學、劉府鎮中學以及門臺中學、馬湖中學、花園湖中學。師資力量大大超出本地最近生源地的需求的有武店中學、劉府中學、大廟中學、總鋪中學、燃燈中學與李二莊中學。通過現有學生規模與適齡人口數的比較可以看出，京山中學、官溝中學、棗港中學、官塘中學潛在服務生源遠遠大于現有學生數，需要擴大規模。急需不能滿足本地最近生源地基本教育需求的學校需要重新調整布局或者加大投入；教學能力資源超出最近生源地需求的學校則需要擴大招生范圍，更好的利用學校的資源。

5鳳陽縣初級中學布局優化

5.1優化布局結構

鄉鎮中學很大程度上受到師資力量不足的困擾，由于鄉鎮地區生活條件相對城市較差，經濟條件難以吸引青年教師，而其卻承擔著絕大部分鄉鎮人口的教育工作，為保證師資力量能夠滿足教育需要并進一步達成教育公平就需要政府在鄉鎮中學的資金投入和教師待遇方面有所投入，改善鄉鎮中學不利的狀況。

5.2優化實施對策

應當適當打破這一行政區劃的界限（圖11），重新調整整體的布局。從單個學校角度分析，根據交通分析的結果，鳳陽三中一類位于縣城市區的學校交通便利，規模較大，這一類的學校也可以開放招生范圍，而農村中學中如總鋪中學和劉府中學，周邊主要干道較多，交通便利，同時學校教師數與以學校為最近距離的行政村初中生人口的比值也較大，師資力量有富余且交通便利，應當擴大學區范圍，合理利用資源，同時緩解類似于門臺中學、馬湖中學、花園湖中學這一類學校暫時不能滿足周邊人口就學需求的壓力[10]。

5.3改善地區教學環境

類似花園湖中學周邊需要服務的人口較多，交通又不發達的，可以向周邊初級中學分撒寄宿制的學生。對于住校工作需要政府加大鄉鎮教育設施的建設，另一方面也需要監督管理好學校對住校生的管理工作。一些學校由于長期遭到忽視，出現了危房等情況，而學校整體師資力量也不足，需要政府在教育資源分配時進行通盤考慮，向一些困難學校傾斜，縣內學校歷史悠久，規模較大且交通便利，其生師比值較低，應當向全縣招收學生，以緩解規模與能力不足的地方中學的壓力。從大范圍來看還需要政府加強對交通等基礎建設的投入[11]。

6結語

從鳳陽縣的初級中學布局問題入手，使用ARCGIS的緩沖區、網絡分析功能以及泰森多邊形等對收集的數據進行直觀分析，從學校角度分析了鳳陽縣的各初級中學的生源的供需狀況和交通條件，提出了對各學校規模建設以及學校新設與合并的建議。以行政單位角度分析了以行政區劃為基礎的學區劃分與實際教育資源供需的矛盾，對學區的重新劃分做出建議。為鳳陽縣初級中學的布局提供參考。

同時本文也存在許多不足，數據采用的是2014年的相關教育研究數據，再者人員的流動性以及城鎮化的發展，也會實際初級中學的優化帶來很多問題。

參考文獻：

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