基于GIS的生活圈居住區規劃與優化研究
——以哈爾濱市道外區為例

萬國歡，孟祥莊，姜婷婷

(東北林業大學 園林學院，黑龍江 哈爾濱 150040 )

1 引言

隨著人民日益增長的物質文化需求，人居環境的建設也影響著人民生活品質的提升。在此背景下，“生活圈”這一概念進入了人們的視野，成為了規劃研究領域和相關學者的研究熱點。

生活圈，是指根據居民的出行時間、設施需求、服務半徑等劃分出的居民日常生活空間，它不是一個有明確邊界的空間[1]。生活圈的研究最早起源于日本[2]。其概念引入中國比較早，國內也有許多相關理論研究。柴彥威構建出城市生活圈規劃方式[3]。孫道勝采用GPS數據和活動日志數據提出社區生活圈范圍測度[4]。劉文杰認為生活圈規劃須由政府主導[5]。李萌致力于研究現狀社區空間和居民需求之間的參差來提升社區品質[6]。卞碩尉和奚文沁提出生活圈規劃第一要務是城市公共資源供給[7]。魏偉認為生活圈規劃致力解決居民基本生活需求[8]。而居住區是城市中住宅建筑相對集中的地區，其居住人口規模主要可分為十五分鐘生活圈居住區、十分鐘生活圈居住區、五分鐘生活圈居住區和居住街坊四級[1]。

本文選取哈爾濱市道外區為研究區域，應用Open Street Map軟件獲取研究范圍內道路數據，應用POI(Point of interesting)獲取研究區域點數據，隨后基于GIS軟件進行數據處理，構建GIS數據庫，對哈爾濱道外區進行五分鐘、十分鐘和十五分鐘生活圈居住區規劃，對研究內容進行定性分析和定量分析[9]，探討了哈爾濱市道外區生活圈居住區空間規劃布局的現狀特征，提出了對應的優化策略與合理性建議，為其后續的生活圈居住區規劃優化提供科學性的參考依據。

2 研究對象與數據來源

2.1 研究對象

哈爾濱市位于我國東北部，黑龍江省南部，城市東側與牡丹江市相鄰，北接伊春市，西鄰綏化市，南接吉林長春市。本文選取研究區域為哈爾濱市道外區，道外區土地面積618.6 km2，其中，市區面積40.62 km2，郊區面積577.98 km2。

2.2 數據來源與GIS數據庫構建

根據收集整理的道外區街道行政區劃數據，通過Arc GIS軟件將矢量數據轉化為地圖，進行數據可視化處理，構建道外區街道行政區劃數據集，繪制哈爾濱市道外區行政區劃圖，詳見圖1。

圖1 哈爾濱市道外區行政區劃

通過Open Street Map 開源地圖，獲取道外區道路數據，并應用Arc GIS軟件進行數據處理。本次研究從OSM道路數據中主要提取出人行道、環城高速、省道、高速公路、縣道、市區道路、國道等要素，構成哈爾濱市道外區道路數據庫，繪制哈爾濱市道外區道路圖，詳見圖2。

圖2 哈爾濱市道外區道路

通過百度地圖(http ://map.baidu.com/)爬取2020年12月哈爾濱市道外區部分POI數據，得到每條POI數據包含名字、經度、緯度、地址等4個屬性要素。隨后導入GIS軟件進行數據去除重復、糾偏與空間投影匹配處理，得到點數據。

據查詢數據，哈爾濱市道外區的區劃主要分為市區和郊區兩類。其中市區以街道為主，為了使街道內居民步行出行時間更加均衡與公平，生活圈居住區規劃中心選定為各街道質點，如圖3。

圖3 哈爾濱市道外市區街道質點

對于郊區來說，鄉鎮面積過大，人口密度較小，而且居民主要日常生活范圍主要圍繞著村莊進行，所以鄉鎮區生活圈居住區選定村莊為中心。如圖4。

圖4 哈爾濱市道外區郊區村莊

3 研究方法

本文采用了網絡分析法。其是基于Arc GIS軟件中的網絡分析功能(Network Analyst)來分析研究內容的一種研究方法。

以研究區內可步行街道網絡數據為基礎，以街道質點和村莊點為生活圈居住區中心。在GIS軟件創建道路數據庫，在數據庫目錄下新建生活圈數據集，導入道路數據。由于生活圈居住區主要考慮的是居民步行時間，所以此次只導入包括國道數據、市區道路數據、市區雜路數據和人行道數據等步行道路數據。選擇網絡分析工具，新建服務區。添加街道質點和村莊點為設施點。據居民平均步行速度是5～6 km/h，五分鐘走500 m，得到居民五分鐘、十分鐘、十五分鐘出行范圍，范圍設置輸入為500 m、1000 m、1500 m生成服務區，得到哈爾濱市道外區生活圈居住區。

4 哈爾濱市道外區生活圈居住區規劃分析

4.1 哈爾濱市道外區生活圈居住區規劃

如圖5，哈爾濱市道外區五分鐘生活圈居住區的布局和道路網絡系統有著緊密關系。路網緊密的市區，生活圈居住區布局也比較密集，生活圈相互聚集，呈現面裝分布。而路網較稀疏的郊區，生活圈居住區的布局也隨著道路的疏散而形成了多個點型塊且聯系較弱，呈散點裝分布。

圖5 五分鐘生活圈居住區示意圖

如圖6，哈爾濱市道外區十分鐘生活圈居住區也是市區比較密集而郊區比較稀疏。十分鐘生活圈居住區覆蓋的服務范圍更大，居民在這一范圍出行也可以接觸到更多服務設施和戶外空間。同時，市區的許多生活圈發生了重疊跡象。

圖6 十分鐘生活圈居住區示意圖

如圖7，哈爾濱市道外區十五分鐘范圍內，大部分地區只要交通可達，即可滿足服務范圍可達。同時在十五分鐘生活圈居住區內，市區生活圈重疊現象更加明顯；部分市區和大部分郊區道路系統不夠完善，所以生活圈居住區同樣布局不夠完善。

圖7 十五分鐘生活圈居住區示意圖

4.2 哈爾濱市道外區生活圈居住區特征分析

如圖8，哈爾濱道外區的步行道路系統不夠完善，導致部分生活圈居住區可達性較差；同時，道外區市區和郊區的生活圈居住區現狀布局明顯不均衡。對于市區，五分鐘、十分鐘、十五分鐘生活圈居住區圈層布局與服務范圍基本覆蓋整個市區，總體上呈現面型分布；而郊區的生活圈居住區則是圍繞道路布局，呈現線型分布，且大部分地區不在生活圈居住區的服務范圍之內。

圖8 哈爾濱市道外區生活圈居住區示意圖

4.3 哈爾濱市道外區生活圈居住區優化策略

對應哈爾濱市道外區生活圈居住區現狀特征，生活圈居住區的優化首先要提升道外區的交通道路系統，生活圈居住區以居民步行出行時間為主要基礎要素，步行道路系統完善是重點，而哈爾濱道外區步行道數量較少，所以應該適當增加完善道路系統，增加生活圈居住區的步行可達性。

其次，面對著哈爾濱市道外區市區與郊區的生活圈居住區布局的參差，要盡量平衡市區與郊區的空間布局，滿足市區居民的需求的同時加強對郊區生活圈居住區的重視，增加郊區生活圈居住區的服務范圍，擴大線型生活圈居住區為面型，將郊區進行分級設置，多個距離較近的生活圈居住區集中設為高等級，距離較遠的單個生活圈居住區設置為低等級。

5 結論

本文選取哈爾濱市道外區為研究區，以GIS為研究技術基礎，采用網絡分析法為研究方法，劃分出哈爾濱市道外區的生活圈居住區，結合實際對生活圈居住區的現狀特征進行探究與研討，結果表明：道外區生活圈居住區內道路系統分布的不完善；道外區市區與郊區的生活圈居住區布局極度不均衡。隨后對應現狀提出了優化生活圈居住區優化策略：首先，要提升道外區交通步行道路系統；其次，要平衡市區與郊區的生活圈居住區的布局，增加郊區的生活圈居住區服務范圍。生活圈居住區的規劃現在只是一個開始，后續還需要相關政策的引導和社會各個層面的配合。可以為未來的生活圈居住區規劃提供一些參考性的建議。