基于POI數(shù)據(jù)的烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施空間格局特征

（新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830012）

1 引言

烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施POI數(shù)據(jù)可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)在城市微觀尺度解釋性差、動(dòng)態(tài)性與連續(xù)性不足等欠缺。從與居民日常生活密切相關(guān)的社區(qū)設(shè)施鄰近入手分析空間格局，對其反映的社會發(fā)展不公平等現(xiàn)象進(jìn)行測度和歸因，并為改善居民生活質(zhì)量提出相關(guān)政策建議和措施，這對于社區(qū)資源在城市空間中的公平配置有十分重要的意義[1]。本文通過ArcGIS中的核密度估計(jì)法和最鄰近指數(shù)分析法，量化了社區(qū)設(shè)施的集中程度和空間格局特征，為烏魯木齊市建成公平舒適的居住環(huán)境提供了研究基礎(chǔ)。

2 研究區(qū)概況及研究方法

2.1 研究區(qū)域概況

新疆面積遼闊，近年來城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，城市居住空間也發(fā)生了巨大變化。受自然環(huán)境等條件的約束，新疆的城鎮(zhèn)化建設(shè)、人口擴(kuò)張及空間演化模式等各方面均不同于我國的東部和中部。烏魯木齊作為新疆維吾爾自治區(qū)的首府，現(xiàn)轄七區(qū)一縣，分別為天山區(qū)、新市區(qū)、沙依巴克區(qū)、水磨溝區(qū)、米東區(qū)、頭屯河區(qū)、達(dá)坂城區(qū)和烏魯木齊縣[2]。在這種特殊背景下，烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施空間布局的研究具有典型性。

2.2 研究方法

2.2.1 最鄰近指數(shù)法

社區(qū)設(shè)施的POI數(shù)據(jù)通過最鄰近指數(shù)法，可將其空間分布類型分為集聚型、均勻型、隨機(jī)型三種形態(tài)，其計(jì)算公式為：

式中：E為理論最鄰近距離；S為面積；n為社區(qū)設(shè)施數(shù)量；I為實(shí)際最鄰近距離；R為最鄰近指數(shù)。

2.2.2 核密度估計(jì)法

核密度分析模型是分析空間要素聚集程度可視化的常用模型，用來研究一個(gè)區(qū)域中點(diǎn)要素的空間布局和分布集中度，其計(jì)算公式為：

式中：f(s)為核密度估計(jì)函數(shù)；h是路徑距離衰減值，即帶寬；n是POI點(diǎn)的個(gè)數(shù)；ω為權(quán)重方程。

3 烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施空間格局特征

3.1 社區(qū)設(shè)施指標(biāo)的確定

根據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《烏魯木齊城市總體規(guī)劃（2011—2020年）》規(guī)定的各類設(shè)施要求，并結(jié)合數(shù)據(jù)可獲得性和代表性，本文從2019年烏魯木齊市POI數(shù)據(jù)中選取了21項(xiàng)指標(biāo)，即便民商店、超市、商場、農(nóng)貿(mào)市場、門診、藥店、醫(yī)院、公園廣場、體育場館、休閑娛樂場所、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、文化活動(dòng)場所、公交車站、郵局、停車場、街道辦事處、生活服務(wù)場所、公共廁所、派出所，劃分為公共交通與通信設(shè)施、購物及商業(yè)服務(wù)設(shè)施、文化和教育設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、體育和娛樂設(shè)施、社會服務(wù)設(shè)施六大類。

3.2 烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的數(shù)量分析

將獲取的社區(qū)設(shè)施POI數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS軟件，統(tǒng)計(jì)出各市轄區(qū)內(nèi)的設(shè)施數(shù)量，分析烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施分布圖與市轄區(qū)社區(qū)設(shè)施數(shù)量統(tǒng)計(jì)表[3]。由表1可知，社區(qū)設(shè)施在烏魯木齊各市轄區(qū)之間分布數(shù)量具有較大差異。從各市轄區(qū)來看，六類社區(qū)設(shè)施均在新市區(qū)分布最多，在達(dá)坂城區(qū)分布最少。基于烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的POI數(shù)據(jù)，可看出烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的78%集中在以繞城高速為界的主城區(qū)，主城區(qū)以外的社區(qū)設(shè)施呈現(xiàn)分散布局。相較主城區(qū)來說，郊區(qū)的社區(qū)設(shè)施數(shù)量明顯較少，可達(dá)性也較差。

3.3 烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的最鄰近指數(shù)分析

基于計(jì)算出的最鄰近指數(shù)結(jié)果（見表2）可看出：所有社區(qū)設(shè)施的實(shí)際最鄰近距離均小于其理論最鄰近距離，這表明上述六類設(shè)施在空間分布上均呈現(xiàn)集聚的態(tài)勢，集聚程度由大到小依次為購物及商業(yè)服務(wù)設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、社會服務(wù)設(shè)施、體育和娛樂設(shè)施、教育和文化設(shè)施、公共交通與通信設(shè)施。

購物及商業(yè)服務(wù)設(shè)施理論最鄰近距離在所有類型中是最短的，是由于購物及商業(yè)服務(wù)設(shè)施分布廣泛、覆蓋城鄉(xiāng)，在大多數(shù)街道都有配置[4]。教育和文化設(shè)施的理論最鄰近距離最遠(yuǎn)，是因?yàn)橹行W(xué)與文化活動(dòng)場所大多數(shù)服務(wù)半徑廣，所以這類設(shè)施理論距離超過800m。公共交通與通信設(shè)施雖然在總體上是集聚的，但相比其余類型的設(shè)施有一定的均勻分布趨勢，這與其運(yùn)營性質(zhì)有關(guān)，均勻分布方便社區(qū)居民出行[5]。

表1 各市轄區(qū)社區(qū)設(shè)施數(shù)量表

表2 社區(qū)設(shè)施最鄰近指數(shù)結(jié)果表

圖1 社區(qū)設(shè)施核密度分析圖

3.4 烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的核密度分析

基于核密度估計(jì)法的結(jié)果（見圖1）可看出，烏魯木齊市各類社區(qū)設(shè)施的空間分布顯示出不同特點(diǎn)。

購物及商業(yè)服務(wù)設(shè)施具有中心密度高而外圍密度低的特點(diǎn)，呈現(xiàn)多中心分布的趨勢。天山區(qū)北部、新市區(qū)東南部、米東區(qū)西南部、沙依巴克區(qū)與水磨溝區(qū)交界處均為集聚區(qū)域，大規(guī)模的商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)主要集聚在南部中山路商圈附近分布，在大規(guī)模商業(yè)中心的外側(cè)，小規(guī)模商業(yè)中心呈環(huán)繞毗鄰分布[6]。呈現(xiàn)這種空間格局與中心城區(qū)發(fā)展時(shí)間長，人口和居住小區(qū)密集有關(guān)，超市、便利店和商場等在該區(qū)域能夠獲得較高的收益。

社會服務(wù)設(shè)施在新市區(qū)、水磨溝區(qū)、天山區(qū)、沙依巴克區(qū)四區(qū)交匯處密集成團(tuán)。在達(dá)坂城區(qū)和烏魯木齊縣社會服務(wù)設(shè)施供給較少。呈現(xiàn)這種空間格局主要是因?yàn)槔铣菂^(qū)發(fā)展時(shí)間長，居住小區(qū)多，公共廁所有著較小的服務(wù)范圍，派出所能服務(wù)到更多人口。

公共交通與通信設(shè)施則聚集在2個(gè)核心分布，即新市區(qū)東南部和天山區(qū)西北部。公交車站、郵局、停車場均主要分布于主城區(qū)以內(nèi)人口密度較大的地區(qū)，如友好南路、阿勒泰路、新華北路等街道[7]。這種空間格局很大程度是由于這些高集聚區(qū)域是人們上班上學(xué)、休閑娛樂的主要場所，公交站點(diǎn)和停車場較為密集，從而為附近居民小區(qū)提供了便捷的出行條件。而郊區(qū)的居住小區(qū)較少、人口較為稀疏，從而建設(shè)的交通服務(wù)設(shè)施較少。

教育和文化設(shè)施聚集在4個(gè)核心分布區(qū)，即新市區(qū)東南部、天山區(qū)與沙依巴克區(qū)交界處、沙依巴克區(qū)與水磨溝區(qū)交界處、米東區(qū)西南部。這種大面積低密度集聚的分布格局，與教育和文化設(shè)施的特點(diǎn)和烏魯木齊市的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀密切相關(guān)，文化活動(dòng)設(shè)施多以研究、教育、欣賞為目的，具有較高的人口門檻，而且在投資建設(shè)上基本上以政府為主導(dǎo)，因此在空間分布上較分散。

體育和娛樂設(shè)施在市中心形成自南向北面狀的中高密度集聚區(qū)，公園廣場、體育場館、休閑娛樂場所均主要分布于主城區(qū)以內(nèi)人口密度較大的地區(qū)，如主城區(qū)的新市區(qū)、沙依巴克區(qū)新市區(qū)和天山區(qū)[8]。主城區(qū)集中了烏魯木齊市的眾多資源，人口呈現(xiàn)聚集狀態(tài)，因此中心城區(qū)有較多的體育場館、休閑娛樂場所。而離中心城區(qū)較遠(yuǎn)的地區(qū)和郊區(qū)自然條件較好，有一定數(shù)量的公園設(shè)施，但體育和娛樂設(shè)施的空間分布相對分散與稀疏。

醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施呈現(xiàn)中心對角分布的空間態(tài)勢，聚集在4個(gè)核心分布區(qū)，即天山區(qū)北部、新市區(qū)東南部、米東區(qū)西南部、沙依巴克區(qū)與水磨溝區(qū)交界處。原因在于烏魯木齊人口主要聚集在中心圈層，且主城區(qū)交通較為便利。因此，烏魯木齊市醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施呈現(xiàn)“重主城，輕郊區(qū)”的分布形態(tài)。

4 結(jié)論與建議

本研究基于POI數(shù)據(jù)，對烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施的數(shù)量分布和空間格局進(jìn)行分析。從數(shù)量統(tǒng)計(jì)可知，烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施在各區(qū)域的分布是不平衡的。而數(shù)量均等是我國對社區(qū)設(shè)施進(jìn)行評價(jià)時(shí)常用的原則之一。在現(xiàn)有的布局下，對于城市不同區(qū)位的居民而言，難以確保其獲得數(shù)量與質(zhì)量相同的設(shè)施服務(wù)。因此，在規(guī)劃社區(qū)設(shè)施建設(shè)時(shí)，要綜合考慮社區(qū)內(nèi)人口的數(shù)量、居民的意愿、社區(qū)設(shè)施的區(qū)位及覆蓋率，將數(shù)量與質(zhì)量均等作為主要的發(fā)展目標(biāo)，從而使社區(qū)設(shè)施可以達(dá)到空間公平的目的。

利用核密度分析法和最鄰近指數(shù)法反映社區(qū)設(shè)施空間格局特征。通過分析可知，烏魯木齊市社區(qū)設(shè)施主要分布在城市中心的部分區(qū)域，導(dǎo)致核心區(qū)內(nèi)過多的社區(qū)設(shè)施難以發(fā)揮出其實(shí)際效用，但較遠(yuǎn)地區(qū)尤其是米東區(qū)、達(dá)坂城區(qū)、烏魯木齊縣，設(shè)施分布較少、集聚程度較低。因此，對社區(qū)設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重人口的分布與遷移，以及不同區(qū)域的空間格局和群體利益，實(shí)行差異化供給，有效地推動(dòng)空間公平的發(fā)展。