交通網絡發展空間格局變化監測研究

董妍妍

(馬鞍山市自然資源和規劃信息中心，安徽 馬鞍山 243000)

0 引言

交通網絡對城市的發展具有引導、支撐和保障能力，是反映區域經濟發展水平和潛能的重要指標之一[1-3]。從歷史演化來看，在河運時代，沿運河建城催生了許多城市的繁榮，形成了條帶狀多核心為主的空間結構模式；近代以來，隨著陸路交通的發展，鐵路和公路逐漸取代了水運，沿道路交通干道的城市迅速成長，使得沿運河城市走向衰落，點軸式空間結構模式成為主要的特征模式[4-6]。現代化的綜合交通體系往往涵蓋了公路、水運、航空、鐵路及管道等5類，能基本滿足日常生產生活的需求。隨著國民經濟和社會發展對交通綜合運輸的需求日益增強，需優化交通運輸的有機構成，促進交通運輸體系完善，加快綜合交通運輸市場化進程[7-9]。因此，分析交通網絡發展空間格局對城市的經濟發展具有重要的實際意義。測度交通網絡發展情況的指標較多，例如路網密度、交通干線影響度、交通通達性等指標[10-12]。

本研究以某設區市的交通網絡數據為基礎，采用GIS空間分析技術，依據相關數學方法和模型，對設區市綜合交通網絡發展空間格局進行研究與分析，為后續交通基礎設施的建設提供研判資料和數據支撐。

1 技術流程

1.1 數據收集及數據整合

數據收集及數據整合主要是收集2020年地理國情普查成果、2021年基礎性地理國情監測數據、影像資料、1∶1萬DEM、其他專業資料。

在數據整合階段，主要包括坐標轉換、格式轉換、數據入庫等數據預處理步驟，在整合過程中需要綜合研究區設區市社會發展狀況、經濟發展狀況、公共服務水平等非空間數據，形成監測的原始資料數據。

1.2 交通網絡空間格局指標構建

本研究依據設區市綜合交通規劃、重點城市綜合交通規劃等資料，結合當前國內外學者的研究成果，提取鐵路網絡、公路網絡、城市道路網絡、鄉村道路網絡、內河航運網絡作為交通網絡密度(TD)指標，提取交通干線、交通樞紐作為便捷度(SL)指標，確立指標因子并進行量化。

1.3 公共服務空間格局監測

1.3.1 交通網絡密度指標計算

利用核密度分析工具，得到線離散化數據，用于反映交通網絡密度。其中，不同道路將行車速度作為權重(Population)字段，影響距離作為搜索半徑；航道設定噸級作為權重字段，影響距離為監測區全域。

1.3.2 交通便捷度指標計算

利用歐氏距離分析工具，使用距離衰減方法離散化反映交通便捷度。其中，交通干線和交通樞紐將服務距離作為最大距離。

1.3.3 單項指標數據標準化、加權求和

根據評價單元各單項指標值及各單項指標權重值，通過對單項指標進行數據標準化處理，采用綜合加權求和(均賦予相同權重)計算復項指標，迭代得到交通密度水平結果和交通便捷度水平結果。

1.3.4 交通密度坡度修正

利用DEM數據得到評價區域坡度數據，對坡度數據按照坡度分級進行重分類，而后利用該表對應的坡度修正系數完成不同區域的交通密度結果修正，從而得到最終的交通密度分布結果。

1.3.5 交通通達指數計算

將每個指標看作對分項指數的作用相同，賦予相同權重。在此基礎上，將反映區域交通通達狀況內外兩方面的交通密度水平和便捷度賦予相同權重，得到交通通達指數。

2 成果展示

2.1 交通網絡基本分布

2.1.1 城市交通線路基本分布

鐵路方面，該設區市交通線路基本統計情況為：2020年普通鐵路長100 km，無高速鐵路；2021年均沒有變化。

就分區統計而言，鐵路方面，普通鐵路主要分布在東海縣、連云區和海州區，其他三區縣無鐵路網分布。2020—2021年，該設區市各區縣普通鐵路長度無變化。

公路方面：高速公路主要分布在贛榆區、海州區，這兩區高速公路長度均超過80 km，合計數占該設區市全市高速公路長度的近一半；其次，分布在灌云縣、東海縣，連云區、灌南縣有少量分布。2020—2021年，各區高速公路長度基本無變化。一級公路主要分布在連云區、東海縣，其次分布在贛榆區、海州區，灌云縣、灌南縣有少量分布；二級公路主要分布在贛榆區、東海縣；三級公路、四級公路主要分布在東海縣、灌云縣；其他公路主要分布在海州區、灌云縣和連云區。2020—2021年，該設區市高級公路、一級公路、四級公路和其他公路長度變化不大；二級公路和三級公路之間此消彼長，主要是三級公路逐步轉化為二級公路，主要轉化區域為東海縣。

2.1.2 城市交通樞紐設施基本分布

2020年，該設區市交通樞紐設施包括火車站7個，港口35個，客運中心62個，高速公路出入口85個。2021年該設區市交通樞紐設施情況無變化。

2.2 交通網絡發展空間格局變化監測

2.2.1 交通網絡空間密度及其變化情況

2020年該設區市各區之間交通網絡密度最大值較為相近(90～93)、最小值較為相近(55～59)；各區交通網絡密度平均值較大的為灌云縣(78)、海州區(77)、連云區(76)，平均值較小的為灌南縣(74)、贛榆區(68)、東海縣(64)。這表明灌云縣、海州區、連云區交通網絡密度較大，理論上交通便捷性和通達性較高；反之，灌南縣、贛榆區、東海縣交通網絡密度較小，理論上交通便捷性和通達性較低。東海縣和贛榆區交通網絡密度的標準差較小，表明這兩區交通網絡布局較為均衡，密度較為平均；其余各區交通網絡密度的標準差較大，表明這些地區交通網絡布局不太均衡，密度不太平均。2020—2021年，該設區市各區交通網絡密度最大值、最小值和平均值基本無變化，海州區的標準差略有下降，表明該設區市大部分地區交通網絡密度無明顯變化，僅海州區通過交通網絡結構和交通布局的調整使得區內交通網絡密度趨于均衡布局。

2.2.2 交通網絡空間便捷度及其變化情況

2020年該設區市各區交通網絡便捷度最大值較為相近；各區之間最小值也較為相近。交通網絡便捷度平均值較大的為海州區(74)、連云區(73)、東海縣(72)，排名靠后的為贛榆區(70)、灌云縣(70)和灌南縣(69)。表明海州區、連云區、東海縣交通網絡便捷度較大、輻射能力較強；反之，贛榆區、灌云縣和灌南縣交通網絡便捷度較小、輻射能力較弱。灌南縣、灌云縣和海州區交通網絡便捷度的標準差較小，表明這些區域交通網絡輻射影響較為均勻，便捷度的區域分布較為均衡；東海縣、贛榆區、連云區交通網絡便捷度的標準差較大，表明這些區域交通網絡輻射影響較不均勻，便捷度的區域分布不太均衡。

2020—2021年，該設區市各區交通網絡便捷度最大值、最小值、平均值基本無變化，僅連云區的標準差略微下降，表明該設區市大部分地區交通網絡便捷度無明顯變化，僅個別地區趨向均衡布局。

2.2.3 交通網絡空間通達性及其變化情況

從交通網絡通達性測度來看，2020年該設區市各區之間最大值較為相近，各區之間最小值也較為相近。各區縣交通網絡空間通達性平均值分別為海州區(75)、連云區(74)、灌云縣(74)、灌南縣(71)、贛榆區(69)、東海縣(68)。海州區、連云區、灌云縣交通網絡通達性較強、輻射能力較強；反之，灌南縣、贛榆區、東海縣交通網絡空間通達性較弱、輻射能力較弱。各區交通網絡通達性的標準差相差不大，東海縣、贛榆區和海州區的標準差較小，表明這些區域交通網絡輻射影響較為均勻、交通通達性的區域分布較為均衡。

2020—2021年，該設區市各區交通網絡通達性最大值、最小值、平均值和標準差均無明顯變化。

3 結語

(1)2020—2021年，該設區市各縣區交通網絡密度最大值、最小值和平均值基本無變化，海州區的標準差略有下降，表明該設區市大部分地區交通網絡密度無明顯變化，中心城區通過交通網絡結構和交通布局的調整使得區內交通網絡密度趨于均衡布局。

(2)2020—2021年，從交通網絡設施變化監測分析的結果來看：交通網絡密度增加的區域主要為連云區和海州區，增加區域占比40%以上，其次為灌云縣，增加區域占比18%；不變和減少的區域主要為灌南縣(98%)、贛榆區(92%)、東海縣(91%)。這表明近兩年該設區市交通網絡密度逐步增強的區域主要集中在主城區，城市外圍地區交通網絡密度增強效應不明顯。

(3)2020—2021年，該設區市各縣區交通網絡通達性最大值、最小值、平均值和標準差均無明顯變化，表明短時期內該設區市交通網絡便捷度未發生明顯變化。該設區市交通網絡密度平均值排名前3的區(灌云縣、海州區、連云區)與交通網絡便捷度平均值排名前3的區(海州區、連云區、東海縣)保持了一定的一致性。