基于增強兩步浮動集水區法的世界遺產地民宿可達性研究

摘要：目的：隨著旅游交通便利度的提升，相關可達性研究受到廣泛關注。現有研究多集中于傳統景區和旅游服務設施，對差異化地理環境下的民宿和網紅景點關注較少。基于此，文章以中國東南部世界遺產地的鄉村民宿為對象，運用定量法開展民宿可達性分析，旨在為鄉村旅游的可達性空間提供更細致的理解，進而為區域旅游規劃和民宿業發展提供支持。方法：文章結合網絡大數據與E2SFCA方法，揭示民宿點簇之間的空間關系及其可達性特征。通過DBSCAN空間聚類算法識別民宿點簇，并運用質心分析法確定聚類簇的地理中心。結合交通網絡的距離成本矩陣，綜合分析民宿點簇質心和景點之間的可達性，特別考慮地形特征對可達性的影響。結果：南靖縣和華安縣的民宿分布特點與其地理環境密切相關。南靖縣民宿分布呈現高密度單核結構，而華安縣為低密度雙核結構。南靖縣高可達性區域主要集中在河谷小型沖積平原地帶，而華安縣的高可達性區域主要位于景點向性區域。研究發現，不同區域的民宿點簇質心可達性存在顯著差異，應采取不同的優化對策。結論：文章基于E2SFCA揭示民宿點簇之間的空間關系及其可達性特征，對提升區域旅游資源整合能力、優化旅游設施布局具有重要的理論與實踐意義，能為鄉村旅游發展整體規劃提供科學依據。同時，利用此方法處理復雜地形時存在局限性，未來研究應進一步優化。

關鍵詞：增強兩步浮動集水區法；世界遺產地；民宿；可達性

中圖分類號：P208；F719.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）10-00-03

近年來，交通的日漸便利使旅游業相關可達性研究備受關注。然而，現有研究主要針對傳統景區、旅游資源和服務設施，較少涉及集旅游、度假、體驗和住宿于一體的民宿的可達性。不同于一般住宿企業，民宿空間具有較強的旅游導向性、景觀導向性和交通導向性等。中國東南部內陸的鄉村民宿不少位于地勢起伏較大的山地、丘陵等區域，呈現離散和集聚并存的多元空間分布特點。以往的可達性研究主要分析點對點結構，未能科學地體現實際空間關系，且尚未充分考慮地形特征。文章旨在解決以上問題，從中國東南部鄉村民宿的實際地理背景出發，嘗試從面—點—點的角度聚焦可達性關系。

1 研究區域及方法

1.1 研究區域概況

本研究選取福建土樓所在的漳州市南靖縣和華安縣作為研究區域。土樓是福建南部山區的一種傳統民居建筑形式，具有獨特的歷史、文化和建筑價值［1］。自福建土樓被評為世界文化遺產以來，景區吸引了大量游客，產生了明顯的溢出效應，這使得南靖縣和華安縣的民宿數量迅速增加，呈現出不同形態的空間集聚態勢。因此研究該區域的民宿可達性具有代表性和重要意義。

1.2 數據來源

本研究基于網絡大數據，采集時間節點為2024年5月30日，包括高德API提供的世界文化遺產地南靖縣和華安縣的民宿空間點位數據共計412個，以及高德導航熱度（導航搜索人數排名在1000人以上）的景點數據共計30個。空間基礎數據則源于國家基礎地理信息中心。筆者利用QGIS3.34.3軟件，構建南靖縣和華安縣的民宿空間點位數據庫，為分析提供基礎數據支持。

1.3 研究方法

1.3.1 DBSCAN算法

DBSCAN（DensityBased Spatial Clustering of Applications with Noise）算法是基于密度的帶噪聲應用空間聚類算法，核心優勢在于能夠發現任意形狀的聚類且能有效識別和處理數據中的噪聲點［2］。在南靖縣和華安縣的民宿點位聚類分析中，DBSCAN通過遍歷和比較兩個關鍵參數，即最佳掃描半徑（EPS）和最小包含點數（MinPts），能根據民宿點位的空間密度精準劃分出不同的有效聚類，從而為進一步開展點簇的質心分析奠定堅實的空間基礎。

1.3.2 輪廓系數法

輪廓系數法用于評估DBSCAN聚類效果的優劣，其結合聚類的內聚度和分離度并通過計算數據點之間的不相似度（距離）來衡量聚類效果，通過系統遍歷所有的Eps和MinPts組合聚類方案評估每個參數組合的聚類性能［3］。輪廓系數的取值范圍為-1～1，值越大表明聚類效果越合理。首先確定某點與其所在聚類中所有其他點的平均距離，計算該點與最近一個聚類中所有點的平均距離。最后計算所有點的輪廓系數，并將其平均值作為該聚類方案的總輪廓系數。

其中，是向量到其他民宿點簇的平均不相似程度的最小值，是向量到同一民宿點簇內其他點不相似程度的平均值。

1.3.3 平均坐標質心法

平均坐標質心法用于識別由DBSCAN聚類后生成的南靖縣和華安縣各民宿點簇的地理中心。該方法通過QGIS分析每個民宿點簇中所有空間點位的平均x坐標和y坐標來確定其地理中心位置，具體為計算這些坐標的平均值來確定某個民宿點簇的地理中心［4］。

其中，和是民宿點簇中點位" 的坐標，等于民宿點簇中點位的總數。

1.3.4 增強兩步浮動集水區域法（E2SFCA）

增強兩步浮動集水區域法的優勢在于優化傳統的兩步浮動集水區域法（2SFCA），通過考慮距離衰減效應，更精確地反映不同距離上要素的可達性［5］。此方法適用于本研究的地理環境背景，南靖縣和華安縣主要是丘陵和山地地形，并不是均質的距離成本空間，需要設置差異化的距離衰減函數來體現其可達性。

第1步基于服務設施的集水區域。對南靖縣和華安縣民宿點簇的質心定義集水區域，即以質心為中心根據區域特點設定半徑距離范圍內的區域。

第2步基于距離衰減函數的距離。通過QGIS測量每個民宿點簇質心到每個景點的距離成本矩陣，然后根據具體情境選擇合適的衰減函數。在本研究中，選擇冪律衰減函數，適用于距離增加而衰減速率快速下降的場景。

其中，是民宿點簇質心到景點的距離，是衰減參數。

第3步基于加權游憩能力的可達性。計算每個景點對應每個民宿點簇質心的加權游憩能力，如果景點j到民宿點簇質心的距離為，則景點j對民宿點簇質心的加權游憩能力表示如下：

其中是景點j熱度指數，是民宿點簇質心到景點j的距離。

最后，對每個民宿點簇質心的所有可達景點的加權游憩能力求和，得到該民宿點簇質心的總可達性得分：

2 結果與分析

2.1 可達性分析設置

首先針對民宿點位的實際環境背景，即DBSCAN算法適于處理地勢起伏較大的鄉村民宿空間點位數據中的非線性和非凸形狀的聚類問題。為形成有效聚類簇，南靖縣的分析尺度以m為單位，而華安縣則以km為單位。聚類過程中需要設置兩個關鍵參數：MinPts和EPS。遍歷南靖縣的MinPts（4～10）和EPS（100 m～1000 m），以及華安縣的MinPts（4～10）和EPS（1 km～10 km），通過輪廓系數評估，南靖縣最佳參數組合為MinPts=7、EPS=0.3 km，華安縣為MinPts=6、EPS=4 km。南靖和華安各自兩對參數的聚類數量及分布相同。根據DBSCAN聚類分析南靖縣生成民宿點簇N1、N2、N3和N4，華安縣生成民宿點簇H1和H2。通過QGIS的平均坐標質心法，確定各點簇質心位置，分別為南靖縣NZ1、NZ2、NZ3和NZ4，以及華安縣HZ1和HZ2。基于交通道路網絡的OD距離成本矩陣，對南靖縣和華安縣的民宿點簇質心到景點的可達性進行分析，生成南靖縣和華安縣的民宿距離矩陣。

其次應用E2SFCA方法進行可達性分析。設置集水區的范圍。為科學地設置集水區的時空尺度，進行靈敏度分析，參考以往相關研究并結合地形特點和駕駛行為特征，設置距離成本靈敏度序列為5 km、10 km、20 km、30 km、60 km。通過分析，30km的集水區范圍穩定性較強，因此其為最合適的參數。距離衰減函數的設置考慮研究區域主要為丘陵和山地，而冪律衰減函數可以有效模擬在難以直接穿越的地形中，隨著距離增加而快速增加的空間移動成本。根據坡度結構分別設置南靖縣和華安縣的衰減系數為1和1.3。對景點進行加權游憩能力的分析中，加權系數根據南靖縣和華安縣景點的導航搜索人數計算的熱度指數（特定景區的導航人數占地區總導航人數的比例）確定。對于每個民宿簇質心，將其集水區內所有可達景點的加權游憩能力進行加總，得到每個民宿簇質心的總可達性得分，從而得到對應的可達性值序列。

2.2 對策與措施

南靖縣和華安縣的民宿分布具有明顯的空間集聚特點，其中南靖縣主要為旅游景點向性的單核結構，華安縣為行政中心向性和旅游向性的雙核結構。南靖縣的民宿點位在較小尺度（m）上形成有效的聚類，由于集中度較高須關注旅游承載能力。通過實施游客容量控制、環境保護措施確保旅游區的可持續發展。此外，南靖縣民宿點簇因高密度分布，有利于所在社區參與和利益共享機制的建設，實現民宿業帶來的收益共享。而華安縣的民宿點位在較大尺度（km）上才能形成有效的聚類，由于民宿點較為分散，應重點增強分散區域之間的連接性，促進區域內各民宿及旅游資源的整合和互聯互通。同時可考慮在這些較大的區域內，設計、開發主題旅游路線或打造區域旅游集群。

南靖縣民宿點簇質心的可達性值序列為NZ3 gt; NZ4 gt; NZ1 gt; NZ2。可達性最高的NZ3位于河谷小型沖積平原地帶，具有獨特、秀美的景觀，而NZ4、NZ1、NZ2均位于低山丘陵，聚集分布于狹長的谷地地帶，可達性較低。對于高可達性的NZ3所在區域，應進一步優化景觀設計，強化差異化觀賞體驗，重點開展環保和生態修復工作。低可達性的NZ4、NZ1和NZ2所在區域，應重點改善交通基礎設施，完善公共交通服務，增加從主要交通樞紐到民宿點簇的班車。此外，應通過資源聯動和推廣營銷，提高這些區域的知名度，提升游客滿意度。

盡管華安縣的民宿點簇呈現區域雙核結構，但根據可達性序列（HZ2 gt; HZ1），旅游向性民宿點簇質心HZ2的可達性優于行政中心向性民宿點簇HZ1。對于HZ2所在的景點向性區域，應加強旅游配套設施建設，優化景觀和環境并加強景點與主要交通樞紐之間的交通連接。對于HZ1所在的行政中心向性區域，應將縣行政中心區域與周邊景點進行資源整合，通過推廣綜合旅游線路吸引更多游客，同時加強宣傳推廣，提高區域知名度和吸引力。與南靖縣不同，華安縣的熱門景點與縣行政中心的空間距離較近，應依據點軸理論推動HZ2和HZ1之間的軸線發展，增強兩者之間交通和服務設施的連接，從而形成網絡發展形態，以提高現有民宿點簇的可達性和吸引力，促進區域整體發展。

3 結語

不同地形空間對民宿可達性的影響復雜而具體，尤其是丘陵和山地。盡管E2SFCA方法可以通過距離衰減函數模擬地形對可達性的影響，但由于道路形態和地形復雜，單一的距離衰減函數難以全面反映真實情況，需要針對不同路段的地形進行函數設置。景點的熱度指數也對可達性有顯著影響。改善道路基礎設施和實施智能化管理，以及提升景點熱度指數，均有助于增強民宿的可達性。此外，須在不同尺度上分析不同區域民宿的分布特點，以形成有效的聚類結果。

E2SFCA方法結合網絡大數據，為優化區域旅游發展中的民宿布局提供有效工具，適用于景點眾多的世界遺產地鄉村地區。文章創新性地結合網絡大數據和傳統地理分析，為鄉村旅游空間動態提供更細致的分析。在研究局限方面，DBSCAN方法效果受參數選擇影響，未來研究可探索其他聚類算法，并擴展至不同地區，比較不同文化和地理背景下的結果。此外，整合多源異構的動態數據有助于更精確地評估民宿可達性，優化淡旺季游客流量管理，確保民宿業的可持續發展。

參考文獻：

［1］ 王光輝，鐘淑麗，曾啟鴻.世界遺產旅游目的地住宿業的空間格局：以福建土樓為例［J］.漳州職業技術學院學報，2021，23（3）：68-72.

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［3］ 馬鑫，段剛龍，王建仁，等.基于改進輪廓系數法的航空公司客戶分群研究［J］.運籌與管理，2021，30（1）：140-146.

［4］ 熊偉光，彭嘉玉，李曉光，等. 2018～2022年海河流域總氮濃度時空變化特征及驅動因素分析［J/OL］.環境科學，2024：1-15［2024-06-01］. https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=n93avYlexq8Yo7kl7mwKElp4R5npTluoz78gQdufBOdR-nC1epg7MB3XTwvGBV54mBiDj2asM9nuCDi6v2ECkeVBHT3C0rM1FciQODYzWTmqc0ZWsk84Lql7ruUW-JNihx1_xjgcRWg=amp;uniplatform=NZKPTamp;language=CHS.

［5］ 張鵬飛，蔡忠亮，張成，等.基于E2SFCA的城市旅游景點的潛在空間可達性分析［J］.測繪地理信息，2015，40（1）：76-79.

基金項目：本論文為2021年度漳州職業技術學院科研項目“世遺地民宿空間可達性研究——以福建土樓為例”研究成果，項目編號：ZZY2021B148

作者簡介：王光輝 （1982—） ，男，副教授，研究方向：旅游地理；鐘淑麗 （1980—） ，女，副教授，研究方向：酒店管理。