测绘地理信息   2021, Vol. 46 Issue (3): 103-106
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基于POI数据的广场功能研究——以兰州市城关区为例[PDF全文]
王静1, 张雪1, 郝嘉楠1, 高泽阳1    
1. 兰州大学资源环境学院,甘肃 兰州,730000
摘要: 基于ArcGIS中的网络分析法,选取兰州市城关区东方红广场、五泉下广场和万达广场构建沿不同等级交通线的1 min、1.5 min、3 min 3个缓冲区圈层,同时统计不同缓冲区内居住设施、公共管理与公共服务设施和商业设施三大类兴趣点(point of interest,POI)数据的数量与占比。结果显示,东方红广场的交通条件最好,3 min内沿交通线覆盖的服务区最多;总体来看,商业设施、公共管理与公共服务设施和居住设施密度最高的分别是万达广场、东方红广场、五泉下广场;东方红广场和五泉下广场3类设施占比均匀,万达广场居住功能较弱;各类设施分布具有圈层特点,距离广场中心越近,商业设施密度越大,居住设施密度越小。
关键词: 广场功能    兴趣点    交通网络分析    
Square Function Research Using POI Data:A Case Study of Chengguan District, Lanzhou City
WANG Jing1, ZHANG Xue1, HAO Jianan1, GAO Zeyang1    
1. College of Earth Environmental Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Abstract: Based on the network analysis method in ArcGIS, we select three squares as the research objects(Dongfanghong Square, Wuquanxia Square and Wanda Square in Chengguan District, Lanzhou City) and construct three buffer la- yers along different classes of traffic lines with 1 min, 1. 5 min, 3 min buffer zone. Meanwhile, the number and proportion of point of interest (POI) data which includes residential facilities, administration and public services facilities, commercial facilities in different buffer zones are counted. The results show that Dongfanghong Square occupies the best traffic conditions and covers the most service areas along the traffic line within 3 minutes. Wanda Square, Dongfanghong Square and Wuquanxia Square have the greatest density in commercial facilities, administration and public services facilities, residential facilities, respectively. The proportions of the three-kind facilities in Dongfanghong Square and Wuquanxia Square are almost same, while the residential function of Wanda Square is weak. The distribution of all kinds of facilities has the characteristics of circle. The closer to the center of the square, the greater the density of commercial and business facilities and the smaller the density of residential facilities.
Key words: square function    point of interest (POI)    traffic network analysis    

广场与城市居民的生活密不可分,是展示城市活力的重要场所,也是城市规划的有机组成部分,包括休闲娱乐广场、交通广场、商业广场和纪念性广场等。目前,国内对广场的研究主要集中在景观设计、广场设计中人性化思想的体现以及广场与区域文化背景的结合等方面。张军民等[1]对城市广场规划控制指标进行研究,构建了密度控制、用地控制和设施控制3类指标体系,为衡量城市广场规划的优劣提供了一种方法。周俭等[2]通过桂林市城市中心广场规划设计,分析了城市广场的文化与生活意义。毛縯韬[3]通过实地调查,分析了杭州城市广场已有的优势与存在的问题,并提出了广场设计人性化建议。黄若兰[4]指出,广场设计必须基于地域文化以进一步探索城市特色。

随着互联网技术的发展,越来越多的大数据被应用到城市规划中,兴趣点(point of interest,POI)数据就是其中一个重要方面。POI将城市各类设施点赋予空间信息,这些信息可被直观地展示在地图上。目前对POI的研究主要集中在城市等级体系、功能区划分、产业的空间分布特征以及估计城市人口空间密度分布状况等方面。池娇等[5]对POI数据进行重分类,结合RGB颜色加色法,定量识别出武汉市单一功能区和混合功能区。康雨豪等[6]以武汉市核心城区为研究对象,对各街区POI数据点密度之间进行定量分析,实现了武汉市核心城区功能区的划分和识别。秦萧等[7]运用大众点评网餐饮商户的点评数据,建立口碑评价体系,对南京市餐饮业的空间分布格局进行核密度分析和综合评价。索超等[8]以淮安市为例,构建中心城区人口与POI数据规模间的线性关系,得出每个POI能代表 31~32个常住人口的结论。

当前,通过POI数据探究广场功能的研究较少,同时,对交通网络的分析多集中在设施配置和服务区覆盖范围等方面。本文在大数据的支持下,以车辆行驶速度为标准,构建交通网络模型,结合POI数据研究兰州市城关区3个典型广场的职能,以期为进一步充分利用广场用地,合理规划广场周围各类设施与道路提供参考。

1 研究方法与数据来源 1.1 研究区概况与数据来源

兰州市位于黄河谷地,由于南北两山的限制,城市沿黄河呈东西方向组团发展。兰州市城关区是兰州市的政治经济文化中心,用地紧张,其广场分布非常典型,位于城关区中心位置的东方红广场、城南五泉山下的五泉下广场和城北的万达广场与居民生活息息相关,是居民居住、就业、休闲娱乐的主要区域。本文以兰州市城关区为研究区域,选取上述3个广场为研究对象,对其功能进行研究。

本文通过爬虫软件在高德地图上获得研究所用的POI数据,获取时间为2018年3月,获取的数据包括3类:公共管理与公共服务设施(科教文化设施、公共设施等)598条数据;商业服务设施(餐饮设施、购物设施等)2 451条数据;居住设施(商务住宅、住宅小区等)345条数据。将无名道路清洗后,道路数据被划分为国道、市区一级道路、市区二级道路3类。

1.2 研究方法 1.2.1 交通网络建模

利用CAD软件对道路数据进行清洗,再将国道、市区一级道路、市区二级道路导入ArcGIS中进行网络分析。在ArcMap中新建要素数据集,将道路数据导入,添加不同道路类型的时间成本、道路长度及速度字段,设置时间成本为行驶时间。服务区是广场的影响范围,按照时间成本设置为1 min、1.5 min、3 min,从而得到每个广场的影响范围。以下将(0,1] min、(1,1.5] min、(1.5,3] min的车辆行驶范围分别简称为一区、二区、三区。

1.2.2 商业密度与占比计算

统计3个服务区的各类设施数量,并计算出每个服务区的面积,则每个服务区各类设施的密度为:

$ {\rho _{ij}} = \frac{{{m_{ij}}}}{{{s_i}}} $ (1)

式中,ρiji区域j类设施的密度;miji区域j类设施的数量;sii区域的面积。

将3类设施的密度进行归一化处理,并计算每一类设施密度归一化后的总和,计算公式为:

$ {A_{ij}} = \frac{{{X_{ij}}}}{{{Y_i}}} $ (2)

式中,Aiji区域j类设施的占比;Xiji区域j类设施的归一化结果;Yii区域所有设施密度的归一化之和。

2 结果分析 2.1 各广场交通条件对比

在沿道路建成的服务区中,东方红广场的覆盖范围最大,其次是五泉下广场,最后是万达广场,结果如图 1所示。

图 1 广场服务区范围 Fig.1 Service Area of Square

东方红广场位于市中心,交通条件优于其他两个广场,广场附近分布着大型商场、学校与政府部门,是城关区东西交通流的主要汇聚区。五泉下广场位于兰州市城关区南部的五泉山下,是居民登山的必经广场。因为它背靠五泉山,所以交通辐射范围呈扇形面向城关区内部展开。万达广场位于城关区北部,虽然邻近城市主干道天水路,但是北部开发程度不及南部,交通线铺设较少,所以服务区范围小于东方红广场与五泉下广场。

2.2 设施密度对比

综合计算3个广场各类设施密度,结果如表 1所示。商业设施密度排名由高到低依次是万达广场、东方红广场和五泉下广场;公共管理与公共服务密度是东方红广场最高,万达广场其次,五泉下广场最低;就居住设施密度来看,五泉下广场最高,东方红广场次之,万达广场最低。将广场内部按服务区进行划分,分区进行统计,结果如表 2所示。在ArcGIS中进行可视化后,结果如图 2所示。就广场内部而言,东方红广场的3个区均是商业设施密度最大,居住密度最低,但是二区、三区的整体密度要大于一区,三区的居住密度和公共管理与公共服务设施密度都比二区的大,商业设施密度则比二区的小。万达广场3个区的商业设施密度远超其他两类设施的密度,且居住设施密度很低。五泉下广场3个区也是商业设施密度最大,但是二区的居住设施密度也很突出。总体而言,商业设施位于第一圈层,公共管理与公共服务设施位于第二圈层,居住设施位于第三圈层。

表 1 整体服务区内设施密度/(个/km2) Tab.1 Density of Facilities Within the Overall Service Area/(个/km2)

表 2 广场设施密度与占比 Tab.2 Density and Occupancy of Square Facilities

图 2 各类设施占比 Fig.2 Proportion of Each Type of Facilities

2.3 设施占比分析

借鉴龙瀛等[9]对街道单一功能和混合功能的定义,结合兰州市的实际情况,即用地紧张,各类设施布局紧凑,广场虽典型但是数量少,对3个广场9个服务区进行计算。以40%为标准,在一个区域中,当某一类用地的占比超过总用地的40%时,则该区域可视为单一功能区域,若一个区域面积最大的用地占比不超过40%时,该区域可视为混合功能区,若区域中两类设施占比均为40%以上,则仍为混合功能区。结果显示,东方红广场一区、二区、三区均以公共管理与公共服务功能为主,万达广场一区以商业服务功能为主,万达广场三区以公共管理与公共服务功能为主,五泉下广场二区以居住功能为主。

总体而言,万达广场商业设施占比最大,商业设施呈向心型分布。一方面,万达广场属于重要商业中心,紧邻金雁巷商业街,周围地区开发相对市中心较晚,居民人数与日俱增,吸引了大量服务型商业设施聚集。另一方面,其设施数量总数虽不多,但服务区面积小于其他两个广场,所以密度大。万达广场一区为商业聚集区,地价高,所以公共管理与公共服务设施聚集在二区、三区,且数量少。此外,万达广场位于雁滩地区,是城市开发建设的主要地区之一,附近又有雁滩公园,环境优美,正在成为兰州市主要居住区之一,开发潜力大,未来需要加强交通网络建设。东方红广场位于市中心,各类设施相对齐全,便于居民通勤与享受更多服务。因住宅的地价支付能力不及商业,故近广场中心二区商业设施占比大,三区居住设施占比大。二区临近居民休闲娱乐的广场中心,辐射周围地区,商业区位优越。又因广场用地面积大,所以商业设施围绕广场呈离心型布局。五泉下广场一区游客流量多,为服务居民登山活动,餐饮业占比大。值得注意的是,五泉下广场的二区、三区的公共管理与公共服务设施占比低,但是居住设施占比突出,所以应该加强二区、三区的公共管理与公共服务建设以更好地服务周边居民。

3 结束语

1) 东方红广场位于市中心,交通条件最好,地理位置优越,由于兰州狭长的东西走向城市空间结构,东方红广场成为了东西交流的重要节点。五泉下广场因其背靠五泉山,位于城关区南部边缘地带,限制了其向南部拓展,所以交通服务区呈扇形分布。万达广场主要交通依靠线为天水路,交通条件相对东方红广场与五泉下广场并不突出。

2) 各类设施分布具有圈层特点。综合来看,3个广场的9个服务区的设施中,距离广场中心越近,商业设施密度越大,公共管理与公共服务设施密度次之,居住设施密度最低。商业设施具有向中心集聚的趋向,并且在3个广场中密度均为最大,万达广场与五泉下广场都是一区的商业设施密度大于二区和三区的商业设施密度。公共管理与公共服务设施因为依照规划建设,便于服务广场流量人口与附近居民,所以布局区位于紧挨商业设施的第二圈层。居住设施的地租支付能力不如两者,所以位于第三圈层。

3) 东方红广场位于市中心,各类设施数量繁多,人口流量大,需求也大,所以公共管理与公共服务设施占比大。五泉下广场虽然位于城市边缘,但是房价相对市中心较低,又与市中心有较好的交通联系,所以附近住宅小区集聚。万达广场位于城关区靠北的位置,商业职能突出,是居民娱乐购物的主要场所之一。

参考文献
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张军民, 崔东旭, 阎整. 城市广场规划控制指标[J]. 城市问题, 2003(5): 23-28. DOI:10.3969/j.issn.1002-2031.2003.05.006
[2]
周俭, 刘文波. 城市广场的文化与生活意义探索:以桂林市城市中心广场规划设计为例[J]. 城市规划, 1999, 23(11): 58-62. DOI:10.3321/j.issn:1002-1329.1999.11.014
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毛縯韬.人性化思想在现代城市广场中的应用研究: 以杭州市为例[D].杭州: 浙江农林大学, 2013
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黄若兰.城市广场景观中的地域文化表达[D].武汉: 湖北工业大学, 2018
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康雨豪, 王玥瑶, 夏竹君, 等. 利用POI数据的武汉城市功能区划分与识别[J]. 测绘地理信息, 2018, 43(1): 81-85.
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索超, 张浩. 高铁站点周边商务空间的影响因素与发展建议:基于沪宁沿线POI数据的实证[J]. 城市规划, 2015, 39(7): 43-49.
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龙瀛, 周垠. 街道活力的量化评价及影响因素分析:以成都为例[J]. 新建筑, 2016(1): 52-57. DOI:10.3969/j.issn.1000-3959.2016.01.009