基于多源數據的旅游公共設施空間分布特征及供需平衡研究以福建省廈門市為例

(華僑大學 旅游學院，福建 泉州 362021)

旅游供給側改革一直是旅游業提質增效的關鍵，而旅游供需平衡是我國旅游業建設發展的重要抓手，也是旅游學術界的研究熱點。特別是在全域旅游背景之下，整合旅游資源，調優產業結構，完善旅游公共服務設施，將點服務升成面服務，推進旅游業由低水平向中高水平供需平衡升級。國外對旅游供需關系的研究最初關注其理論部分，如Leiper N[1]、Pearce D G[2]、Gunn C A[3]等學者構建了旅游需求和供給的系統模型。另外，Tsai H、Kang B、Yeh、R等[4]，Werner B T、Mcnamara D E等[5]和Tang Z[6]在此基礎上利用耦合協調理論擴展了旅游供需的研究。近年來，Evren S、Kozak N[7]和Ageeva E、Foroudi P[8]則從供需視角研究了旅游目的地的定位。

國內研究由牛亞菲[9]拉開序幕，提出了旅游供給與需求的空間模式以及二者平衡關系。此后，戴斌[10]，吳必虎[11]，董亞娟、馬耀峰、李振亭等[12]，張春暉、馬耀峰、吳晶等[13]學者對旅游供需進行了理論研究和實證分析；周永博、沈敏、吳建等[14]，李東和、郝夢霞、朱卉[15]，崔鳳軍、何曉霜、李山等[16]，陳顏、姜博、初楠臣等[17]學者擴展了旅游供需的研究，從研究對象到研究方法上大大豐富了我國旅游供需的相關研究。但從研究成果來看，首先旅游供需系統指標多用于統計數據，對旅游大數據和實時數據更新不夠；其次，對旅游要素研究多集中于交通、景區、飯店等單因素或者少數幾個要素的組合研究，而對全域旅游全要素和旅游公共服務設施的相關研究鮮見。第三，研究多停留于旅游供需耦合協調測度和影響因素，很少結合案例地來直觀展示具體空間的供需平衡狀態。

鑒于上述原因，本文結合POI數據和夜間燈光數據，運用GIS空間分析工具，從大數據視角對全域旅游全要素全空間進行了系統分析。將大數據與旅游研究、城市研究交叉融合，深化對城市整體旅游空間的理解，有助于全域旅游和城市發展的細化和深化，并為當前城市旅游空間及全域旅游發展提供理論指導和實踐參考。

1 研究區概況

廈門市簡稱“廈”或“鷺”，位于我國東南沿海地區，地處24°23′—24°54′N、117°52′—118°26′E，隸屬于福建省，是我國東南沿海地區重要的中心城市、港口和著名的風景旅游城市。廈門市地形以濱海平原、臺地和丘陵為主，地勢由西北向東南傾斜，地貌類型構成類型多樣，有中山、低山、高丘、低丘、臺地、平原、灘涂等，西北部多中低山；屬亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫20.9℃；全市土地總面積約1699.39km2,海域面積約390km2。《廈門市2019年國民經濟和社會發展統計公報》顯示，2019年廈門市地區生產總值(GDP)5995.04億元，其中旅游總收入1655.90億元[18]，旅游業是廈門市的重要產業。2016年，廈門市成為全國第二批“國家全域旅游示范區”。全域旅游對廈門市來說既是機遇也是挑戰，打造全域旅游，公共服務設施是重點，優化廈門市旅游公共服務設施的空間分布及其供需平衡，可推動旅游公共服務設施體系升級。

2 研究數據與研究方法

2.1 研究數據

POI數據：POI數據(Point of Interest)是具有空間坐標的地理數據，包括學校、醫院、銀行、餐飲、娛樂等，可反應研究地的公共設施分布情況及供給情況。旅游供給系統主要包括交通、吸引物、服務、環境等，這些要素都可以在地圖上找到具體落實的地點，用POI數據代表旅游供給數據切合適宜。本研究收集了廈門市所有關于旅游公共設施的基礎數據，并按照吃、住、行、游、購、娛旅游六要素進行分類，作為旅游供給數據。原始數據主要爬取于高德地圖，爬取時間為2018年12月6日—12月18日。本研究共獲取了192，378條數據，經過去重與篩選，共挑選出112，126條數據。

對爬取的POI數據進行重新分類，餐飲設施主要包括各類中餐廳、外國餐廳、面館等；住宿服務主要是酒店、客棧、民宿等，但不包括居民的商務住宅；交通設施本研究主要分析的是廈門行政區內的車站、公交站、地鐵站、停車場等市內交通設施；旅游游覽主要是廈門市的風景點；旅游購物品主要是旅游日用消耗品、土特產品、旅游紀念品等廈門旅游商品特色的購物點；旅游娛樂主要是提供康體類、消閑類和娛樂類產品的消費點[19]。廈門市休閑POI點數據分類及比重見表1。

表1 廈門市休閑POI點數據分類體系及比重

夜間燈光數據：夜間燈光數據是人類活動的表征，目前被廣泛應用于城市用地擴張監測、經濟與人口估算、碳排放、光污染、環境監測等研究之中[20]。越來越多的學者證明，夜間燈光數據是人類活動的縮影，在一定程度上代表了人口信息和經濟信息。雖然利用夜間燈光數據很難將旅游數據準確地剝離出來，但是由于廈門市是一個幾乎沒有淡季和早晚差別的旅游城市，全域旅游特點在于全民參與與全社會參與，其旅游活動與人類活動密不可分，因此在一定程度上夜間燈光數據可以反應廈門市全域旅游的需求情況。

本研究采用的夜間燈光數據是由武漢大學團隊與相關機構共同研發制作的“珞珈一號”衛星所傳輸的數據。目前“珞珈一號”01星的夜光遙感分辨率優于美國國防氣象衛星DMSP(Defense Meteorological Sate-llite Program)和國家極軌環境衛星系統預備計劃NPP(National Polar-orbiting Partnership)衛星，是我國首顆夜光遙感衛星。研究選取的廈門市夜間燈光數據是在“珞珈一號”官網(http://59.175.109.173:8888/index.html)下載的廈門市行政區2018年8月23日和11月11日由LJ1—01衛星、CMOS傳感器成像的數據。

2.2 研究方法

本研究采用平均最鄰近法判斷廈門各類旅游公共設施是否集聚，在此基礎上，采用Ripley′s K(r)函數分析進一步分析了各類旅游公共設施的集聚尺度。其次，采用全局空間自相關(GlobeMoran′s I)判斷各類旅游公共設施的空間相關性，用聚類和異常值(Anselin Local Moran′s I)分析了各類公共設施的冷熱區和空間集聚特征。第三，利用核密度分析法和標準差橢圓分析探討了廈門市各類旅游公共設施空間分布特征和空間分布趨勢；利用重分類和漁網工具進行重新賦值和分區統計分析了廈門市各類旅游公共設施的供需平衡情況。本文采取的主要研究方法見表2。

表2 研究方法

3 空間分布分析

3.1 旅游公共設施空間分布集聚性

首先，根據平均最鄰近方法，確認各類旅游公共設施的分布特點，結果見表3。由表3可知，z得分小于1，說明廈門市各類旅游公共設施為集聚分布。其中，旅游購物和旅游餐飲類POI數據的最鄰近指數z得分最小，集聚特征最為明顯，說明旅游購物和旅游餐飲是旅游活動中極其重要又分布廣泛的兩類設施，人們對它們的空間需求也最強[21]。

表3 廈門市旅游公共設施的集聚系數

其次，根據Ripley′s K(r)函數分析旅游公共設施空間在何種尺度范圍內的集聚，判別旅游公共設施的集聚空間尺度與空間規模[22]，在Ripley′s K(r)函數中L(d)即為集聚強度，它是各類旅游公共設施的集聚規模。旅游公共設施空間隨著空間尺度的增大，集聚程度“先增后減”。由表3可知，旅游游覽的區位選擇空間尺度最大，旅游住宿空間相對較小。總體而言，不同類型的旅游公共設施對空間尺度的依賴是程度不同的，這與各類旅游公共設施的性質、數量、位置、旅游需求、旅游人次和廈門市不同區域經濟發展水平密切相關。

從表3可見，廈門市旅游公共設施的全局空間自相關Globe Morans′ I 指數均大于0，呈中高度的全局空間正相關。進一步采用聚類和異常值進行分析，結果見圖1。從圖1可見，高值顯著自相關旅游公共設施聚類在一起，形成了HH分布，而將低值顯著性旅游公共設施的聚類表示為 LL；HL表明高值要素四周圍繞著低值要素；LH表明低值要素四周圍繞的是高值要素；NS即無顯著意義的區域。可見，廈門市旅游餐飲、旅游住宿和旅游娛樂的高—高集聚區和低—低集聚區分布高度一致，高值聚類區主要集中在思明區，低值聚類區主要集中在海滄、集美和同安區，低—高集聚式的“逆生長點”均大量出現在湖里區；旅游交通、旅游游覽和旅游購物的集聚特征大體類似，思明區都為低值聚類區，高值聚類區主要分布在島外區域。

圖1 廈門市旅游公共設施聚類和異常值分析

圖2 廈門市旅游公共設施空間核密度分析

3.2 旅游公共設施空間分布不均衡性

核密度分析是針對點狀數據進行分析的極為有效的空間化手段，為充分了解各類設施的分布狀況，本文繪制了圖2。如圖2所示，各類設施南北差異明顯，南部多而密集，北部少而分散，布局不均衡。其中，湖里區和思明區密度最大，呈現“大集聚、小分散”的空間分異模式。

具體而言，交通設施是引導廈門市旅游發展的重要基礎設施，旅游交通設施分布情況普遍較好，分布范圍較廣，在各地均有聚集產生，說明廈門市的交通設施配備較為完善。旅游游覽明顯集中于鼓浪嶼—中山路這一塊，是廈門市的主核地帶。此外，集美區的杏林灣和同安區的影視城有兩個小次核出現；旅游娛樂由思明區向外擴散，屬于典型的核心—邊緣擴散的空間分布模式。隨著旅游需求的多元化發展，游客對旅游娛樂的消費需求也日益增加，設施只在思明區有明顯的聚集，說明其他區的娛樂設施滯后，相關產業的分布較差。旅游購物和旅游餐飲的小核最多，呈現“一心多點”的分級分布空間特征。廈門市各個區都有涉及，且都有小范圍的集聚，沿著鐵路和國道兩側分散布局。旅游住宿以思明區為大核，市中心為中核，湖里區為小核樣式布局，六大公共設施的空間結構大體相似，但也有不同。

利用標準差橢圓分析法對廈門市各類旅游公共設施點進行空間分布制圖(圖3)，并計算各類旅游公共設施的空間重心[23]。比較標準差橢圓分布結果，旅游游覽點的橢圓面積最大，分布較為分散，服務的范圍較廣，且橢圓最為狹長，說明其方向由南向北擴展。旅游餐飲設施的橢圓面積最小，與各類設施均有重疊，說明旅游餐飲設施的分布最為集中。進一步對比重心的位置發現，旅游交通設施、旅游餐飲設施和旅游購物設施的位置基本相當，表明廈門市的商業重心偏南，但有向北移動的趨勢。旅游住宿設施、旅游游覽設施和旅游娛樂設施重心更集中在島內的中心位置。

圖3 廈門市旅游公共設施空間方向性分布

3.3 旅游需求空間分布多中心性

圖4 2018年廈門市夜間燈光指數

4 供需平衡分析

本研究將廈門市旅游公共設施的POI數據看成是全域旅游的供給設施，將夜間燈光數據值看成全域旅游的人類活動需求來比較廈門市旅游設施的供給需求平衡情況。首先，將廈門市旅游公共設施的點數據和燈光數據值通過連接1×1km的漁網，計算每個漁網里的加和數據，再對數據進行重分類。根據自然間斷法，將數據由小到大分成5類，并對其從1—5進行賦值，數值越大，表示相應的漁網里的數值越大。由此可以比較同一個漁網當中，燈光值與旅游公共供需平衡情況，結果見圖5、6。由圖5、6可知，大部分的燈光值高的區域也是人類活動強的區域和旅游公共設施密集區域，也存在部分區域人類活動較強但旅游公共設施供給較弱，或者供給無法滿足。

為了得到更準確的結果，本研究將旅游公共設施的得分值與燈光得分值進行差值比較，得到全新的一個平衡差值數列。其值為正，說明旅游公共設施供給相對大于需求，將其命名為“相對盈余區”；反之，說明旅游公共設施供給相對小于需求，命名為“相對赤字區”。當值為0時，可以認為旅游公共設施供給與需求達到相對平衡關系。

圖5 廈門市燈光值重分類結果

圖6 廈門市旅游公共設施重分類結果

廈門市旅游公共設施供需相對盈余區是思明區和部分湖里區，結果見圖7。

圖7 廈門市旅游公共設施供需平衡圖

5 結論與討論

5.1 結論

5.2 討論