基于多源數據的武漢市環城游憩空間特征解析

王寶強

陳 嫻

施 澄*

隨著經濟社會發展、城市人口不斷增長、城市交通出行便捷化，國民休閑游憩需求迅速膨脹，中國進入城市游憩“剛需”時代。隨著城市功能要素不斷集聚與擴散，大城市的游憩活動范圍逐漸廣域化，呈現由城市中心區向區域外延式拓展。環城游憩帶成為大城市居民觀光、度假、娛樂、運動等功能在郊區的設施、場所和公共空間的集合[1]，研究重點關注環城游憩帶的空間結構特征[2]、時空演變與動力機制[3]、游憩偏好、游憩適宜度評價[4]等。從研究方法上來看，早期環城游憩帶的研究多采用定性描述、問卷調查等方法，多以總結某個城市環城游憩帶發展為主要內容[5]。隨著互聯網的發展，運用網絡文本、微博數據、POI數據及手機信令數據的研究相繼出現，研究方法逐漸由描述性、概念性轉變為與數理統計、構建模型、地理空間分析相結合的綜合型研究方法[6-8]。大數據為準確測度環城游憩的人數、時間、出發地和目的地提供了技術支撐，從而為環城游憩的精準識別和分類、空間分布特征解析提供了可能[9-11]。但是當前應用大數據進行環城游憩研究的對象側重于局部地區，對環城游憩的目的地與出發地之間的精準測度和規律解析研究還較少，多源數據的有效融合還不足。本文以武漢市為例，采用手機信令、POI、地理信息、遙感影像等多種數據源，從時間-空間-行為等維度試圖探析大城市環城游憩的基本規律和空間特征，期望對環城游憩的目的地、時空行為、空間分布等進行準確識別，也旨在探索多源數據在環城游憩研究領域的方法創新。

1 武漢市環城游憩特征研究方法

1.1 研究單元劃分

本文立足環城游憩基本內涵，即城市中心區居民前往城市郊外的游憩活動，分析單元劃分為城區與郊區2個范圍，分別代表了環城游憩的出發地和目的地。城區包括青山、武昌、洪山、江岸、江漢、硚口與漢陽區，郊區包括黃陂、東西湖、新洲、蔡甸、漢南與江夏區(圖1)。以1 000m×1 000m的柵格作為統計數據的基本研究單元，共計8 998個。

圖1 武漢市環城游憩研究的空間劃分

1.2 環城游憩范疇界定

環城游憩是指城區常住居民在非節假日進行的短期內，從城區到郊區，離開日常生活環境(工作地與居住地)一定范圍，停留時間在30min及其以上，以身心感到愉悅與放松為目的，且不獲取經濟報酬的活動。本文對游憩時間的界定分為工作日和周末2個時間段；根據游憩地分類的常用方法和武漢市環城游憩資源特性[12]，將武漢市游憩空間按照功能分為商業消費型、文化娛樂型、運動休閑型、風景觀光型和鄉村體驗型5個大類、16個小類(表1)；游憩行為則重點關注游憩人口數量與密度、游憩停留時長、游憩目的等要素，其中游憩人口來源地統一按照城區劃分，游憩目的結合游憩資源的類型進行綜合識別。

1.3 研究數據

1)手機信令數據。

手機信令數據是一種時空軌跡數據，通過記錄手機用戶在通信網絡中基于所在基站ID通過主動與被動2種方式確定其位置信息，包含用戶ID、時間、基站位置編號等字段信息[13]。本文數據源為武漢市33 966個移動基站2017年8月1—31日連續31d的移動手機信令數據，可以識別居民居住地、工作地和游憩地。將某手機用戶在非工作地、居住地與交通樞紐用地一定范圍內停留時長30min及其以上的活動定義為游憩活動，該手機停留地所在基站為游憩地[14]。通過手機信令數據可以識別平均每天城區居民前往郊區游憩的人口數量、人口分布、出發地、目的地及平均停留時長等信息。

2)POI數據。

POI數據是基于位置服務的數據，包含名稱、經緯度、地址、類別等信息，通過關鍵詞分類檢索能夠反映游憩資源的空間分布情況。本文POI數據來源于2020年1月的高德地圖與百度地圖平臺，根據表1中游憩空間二級分類進行關鍵詞檢索，經過遙感影像判斷、地圖信息校正后進行篩選，用以識別游憩空間類型、游憩資源數量分布。

表1 武漢城市游憩空間分類

3)地理信息數據與遙感影像數據。

地理信息數據包括地形圖、地理統計數據等，遙感影像數據主要采用2017年武漢市8m分辨率的高分2號遙感影像，用以校正武漢市游憩資源的類型與空間分布。

以上數據獲取來源不同，具有一定的時間差，但考慮到武漢市環城游憩的整體發展較為穩定，基本可以忽略這種時間差異帶來的研究偏差。

1.4 研究方法

1)基于手機信令數據獲取環城游憩基本特征。

本文對移動手機信令原始數據進行清洗，并整理建立基于移動基站的數據庫，將一個月時間內晚上8點到次日6點且超過15d的空間定位確定為居住地，將早上6點到下午6點且超過15d的空間定位確定為工作地，以居住地為起點將某手機用戶在非工作地、居住地與交通樞紐用地一定范圍內停留時長30min及以上的活動界定為游憩地[15]。經過數據樣本擴樣后，將手機信令數據中基站內的游憩人數、游憩停留時長等字段信息根據其坐標導入ArcGIS中，進而計算游憩密度。本文采用“吸引中心城區的游憩人口數量×游憩停留時長”并進行標準化后來表征環城游憩強度，綜合反映環城游憩目的地對出發地的綜合吸引力。

2)基于POI數據分析環城游憩的主要功能。

采用POI數據獲取武漢市的游憩資源數量與類型信息，通過樣方密度法和分區識別法量化評價郊區的游憩空間類型特征。其中，樣方密度法是指每個研究單元的POI數據數量與研究單元的面積之比，反映了游憩空間的數量分布密度。分區識別法通過對每個研究單元的數據粒度進行判別，若研究單元內無研究數據，則該單元被認為無游憩資源；若研究單元內一種類型的游憩空間樣方密度值大于等于該單元POI樣方平均密度的50%，則視為該單元內是該游憩空間為主導的游憩功能區，即單一游憩功能區；若研究單元內存在多種類型的游憩空間，其樣方密度值占比均不超過50%，根據占比較高的游憩空間類型將其視為復合型游憩功能區。

3)輔以地理信息數據解析環城游憩的空間特征。

對游憩活動強度做局部空間自相關分析，使用局部Moran'sI指數對游憩活動強度聚類，進而采用地理信息數據、遙感影像數據進行驗證分析，并對環城游憩的空間特征進行全面解析。

2 武漢市環城游憩空間特征解析

2.1 環城游憩人口分布特征

從環城游憩的人口密度分布來看(圖2)，近郊區仍然是吸引中心城區居民游憩的主要陣地，遠郊區游憩人口數量則呈現出不均衡布局的態勢。其中東西湖區走馬嶺新城組團、新溝新市鎮組團中心、金銀湖新城組團游憩人口密度較高；黃陂區游憩人口主要分布在前川組團、木蘭山風景名勝區；江夏區游憩人口主要分布在紙坊組團、黃家湖組團、流芳組團、奧林匹克體育中心、藏龍島濕地公園、龍泉山風景區、梁子湖、斧頭湖國家級濕地保護區等。這些區域的環城游憩資源特色較為明顯，形成了以風景觀光和鄉村體驗為主導的黃陂模式、農場經濟和田園休閑為主導的東西湖模式及環湖休閑和鄉村體驗為主導的江夏模式。

圖2 武漢市環城游憩人口密度分布

2.2 環城游憩停留時長空間特征

環城游憩的停留時長與環城游憩的設施水平、服務質量成正比，與交通距離成反比的趨勢較為明顯。總體來看(圖3)，遠郊區的環城游憩時長普遍較高，這是由于遠郊區距離中心城區較遠，人們出行的目的以休閑、娛樂、度假等為主，所需游憩時間更長。其中，黃陂區木蘭山、江夏的紙坊組團、梁子湖、斧頭湖國家級濕地保護區，東西湖區走馬嶺新城組團、環金銀湖國家濕地公園、武漢園博園等區域游憩時長均高于全市平均水平，這些區域旅游資源豐富、旅游設施較為完善，已經形成了具有一定品牌影響力的游憩產品。

圖3 武漢市環城游憩停留時長分布

2.3 環城游憩強度空間特征

從環城游憩活動強度來看(圖4)，呈現出由中心向外圍遞減、北高南低、西高東低的基本特征。蔡甸區、江夏區沿路(滬渝高速G50、滬聶線G318)、沿湖(斧頭湖、梁子湖)的游憩強度較高，屬于資源導向、交通影響的游憩目的地。黃陂區、新洲區游憩強度則呈現出散點布局、均衡分散的總體格局，游憩資源本身的景觀獨特性和設施水平的質量突破了交通可達性對其的影響。東西湖區由于現代農業示范區建設和旅游設施完善度較高，游憩強度呈現出連綿成片的空間布局特征；漢南區的環城游憩強度則較低，主要原因在于其游憩特色不明顯、交通可達性較低，目前尚無軌道交通覆蓋。

圖4 武漢市環城游憩強度分析

2.4 環城游憩空間功能特征

從環城游憩空間功能來看(圖5)，商業消費型、文化娛樂型和運動休閑型游憩空間呈現出相對集中、臨近中心城區的總體特征；風景觀光型游憩空間主要依賴于風景名勝區、森林公園、自然保護區等景觀資源充足的區域，主要分布在江夏、黃陂、蔡甸等遠郊區，東西湖區則由于田園綜合體的開發促進了風景觀光游憩的大幅提升，總體呈現出散點狀的空間布局；鄉村體驗型游憩空間在各郊區中相對均衡分布，呈現出顯著的沿路、沿湖、沿景區、沿山等帶狀集聚特征。復合型的游憩空間主要分布在新城區、各區中心城區及大型商業中心，以商業消費、文化娛樂、運動休閑為主導(圖5)。總體而言，近郊區的復合游憩功能突出，遠郊區的特色游憩功能更加明顯。

圖5 武漢市環城游憩空間功能識別

2.5 環城游憩空間總體結構特征

武漢市環城游憩空間整體呈現“圈-廊”結合的總體結構(圖6)，形成了沿主城區外圍的主要圈層，前川、新溝、軍山-金口及邾城綜合游憩圈，依托黃陂北部木蘭山、江夏區環梁子湖濱水度假區、蔡甸區后官湖郊野公園、江夏區斧頭湖-梁子湖、環黃家湖-湯遜湖等特色游憩圈，以及依托綜合交通干道形成的游憩廊道。通過對各游憩圈的主要游憩地、游憩類型、停留時間、交通時長、主要游憩吸引地進行分析可以看出(表2，圖7)，環木蘭山、環斧頭湖-梁子湖地區由于休閑旅游特征突出，景觀風貌特色明顯，突破了交通可達性的限制，成為全市最主要的游憩目的地；其余地區則受到跨江交通的制約，吸引的游憩客源地主要集中在近域地區。

表2 武漢市主要環城游憩圈情況

圖6 武漢市環城游憩總體空間結構

圖7 武漢市環城游憩OD(出發地-目的地)分布

這一結構的形成是由市場供需與規劃調控雙重作用導致的。從需求的角度看，消費水平提升和休閑游憩需求旺盛是主因；從供給的角度看，游憩資源的質量與吸引力、游憩設施的供給、服務水平及交通設施的可達性是游憩空間形成的基礎條件。從規劃調控角度看，《武漢城市總體規劃(2016—2030年)》確定形成“1＋6”空間格局，以及一主城、三副城、多組群的空間結構與網絡化中心體系，進一步促進了多中心的城市總體結構，推進了郊區地區的快速城鎮化，也促進了中心城區與郊區之間的深度融合；同時在生態文明建設與鄉村振興的背景下，規劃提出建立“軸楔環廊”的全域生態框架與構筑“小鎮集群＋鄉野單元＋郊野公園”的非集建區空間體系，進一步賦予了自然資源豐富地區作為中心城區“后花園”的功能定位，引導城區居民有序、有目的地游憩，特別促進了風景觀光型游憩空間形成。

2.6 環城游憩資源與游憩強度匹配特征

城市游憩系統是游憩供給和游憩需求相互作用的一個動態系統，當游憩供給與游憩需求保持相對平衡且相適應時，城市游憩系統才能發揮應有的游憩功能。根據游憩目的地的資源特征和游憩強度的匹配程度將環城游憩空間劃分為成熟型、潛力型及飽和型3類。成熟型為資源豐富、游憩強度較高區域，其主導游憩類型為商業消費型與文化娛樂型，多位于集中建設區(圖8)。潛力型為資源豐富、游憩強度較低區域，多以運動休閑、鄉村體驗為主(圖9)，在吸引中心城區人口方面還有較大潛力，尚需優化游憩環境、提高游憩質量。飽和型為資源數量較少或者種類單一、游憩強度較高的區域，呈現“小集中、大分散”的分布特征，主要位于主城區外集中建成區上及外圍郊區，其游憩空間類型多為風景觀光、鄉村體驗等單一游憩類型空間(圖10)，需加強游憩資源產品的開發。

圖8 武漢市成熟型環城游憩空間分布

圖9 武漢市潛力型環城游憩空間分布

圖10 武漢市飽和型環城游憩空間分布

3 結語

本文基于多源數據以武漢市為例對大城市出現的環城游憩特征進行較為精準的識別研究。研究結果表明：1)近郊區游憩人口密度普遍大于800人/km2，停留時長在2h左右；遠郊區環城游憩人口密度則普遍小于200人/km2，但停留時長普遍在4h以上；2)環城游憩強度呈現出由中心向外圍遞減、北高南低、西高東低的基本特征，其中蔡甸區、江夏區沿路、沿湖的游憩強度較高，屬于資源導向、交通影響的游憩目的地；黃陂區、新洲區游憩強度則呈現出散點布局、均衡分散的總體格局，游憩資源本身的景觀獨特性和設施水平的質量突破了交通可達性對其的影響；3)近郊區的復合游憩功能突出，遠郊區的特色游憩功能更加明顯；4)環城游憩空間整體呈現“圈-廊”結合的總體結構，形成了沿主城區外圍的主要圈層，前川、新溝、軍山-金口及邾城綜合游憩圈，依托黃陂北部木蘭山、江夏區環梁子湖濱水度假區、蔡甸區后官湖郊野公園、江夏區斧頭湖-梁子湖、環黃家湖-湯遜湖特色游憩圈，以及依托綜合交通干道形成的游憩廊道；5)環城游憩資源與游憩強度之間呈現不匹配的特征，需要對不同游憩圈的現狀特征加以進一步優化引導。

城市發展中要對大城市居民的游憩需求及其帶來的空間需求與轉變引起重視，并在國土空間優化中將其予以落實，要積極培育多種形式的環城游憩集聚地，促進游憩需求的釋放和滿足，通過環城游憩提升區域城鄉互動、城市-區域發展、資源的合理開發與保護。

注：文中圖片均由王寶強繪制。