基于電子地圖興趣點(diǎn)的城鄉(xiāng)邊緣帶識(shí)別方法
——以銀川市為例

鄭美艷，李頡

（寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院）

1 引言

城鄉(xiāng)邊緣帶位于城市與鄉(xiāng)村的中間地帶，在土地利用、人口和經(jīng)濟(jì)等方面具有明顯的城鄉(xiāng)過渡性[1]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市承載的生態(tài)壓力日益增加。城鄉(xiāng)邊緣帶是緊鄰核心城區(qū)的地帶，是疏解城市問題的重要地帶，與智慧城市建設(shè)中的城市發(fā)展問題息息相關(guān)，其實(shí)際范圍的界定是城鄉(xiāng)問題研究的前提。

我國(guó)對(duì)城鄉(xiāng)邊緣帶的研究始于1988年，廣州市規(guī)劃局根據(jù)城市發(fā)展、居住和交通因素劃定出城鄉(xiāng)邊緣帶[2]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在城鄉(xiāng)邊緣帶的空間識(shí)別上已有很多研究，并基于不同的角度提出了許多城鄉(xiāng)邊緣帶的界定方法，如斷裂點(diǎn)法[3]、土地利用程度法[4]和突變檢測(cè)法[5]等。

POI（Point of Interest）數(shù)據(jù)是一類重要的地理空間大數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)時(shí)效性和獲取成本方面，相較于社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)有一定的優(yōu)越性。POI信息豐富準(zhǔn)確且更新及時(shí)，對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況具有良好的代表性。相關(guān)研究表明，POI密度的空間分布差異反映了不同區(qū)域的發(fā)展水平[6]。論文基于2016年銀川市POI數(shù)據(jù)，對(duì)銀川市城鄉(xiāng)邊緣帶進(jìn)行空間識(shí)別。

2 研究區(qū)域與研究方法

2.1 研究區(qū)域概況

銀川市位于北緯37°29′～ 38°53′，東經(jīng)105°49′～ 106°53′，下轄興慶、金風(fēng)、西夏3區(qū)，永寧、賀蘭2縣及靈武1市，全市面積共計(jì)9555.38km2。銀川屬溫帶大陸性氣候，地勢(shì)平坦開闊，土地肥沃，水利資源豐富，日照充足，其區(qū)域概況如圖1所示。

2.2 基本原理

POI與城市活動(dòng)具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，可以在空間中動(dòng)態(tài)反映城市結(jié)構(gòu)[7]。城市建成區(qū)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最活躍，是POI聚集程度最密集的區(qū)域，而城鄉(xiāng)邊緣帶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活躍度小于城市而大于鄉(xiāng)村，POI聚集程度表現(xiàn)為居中水平，可以作為城鄉(xiāng)邊緣帶空間識(shí)別的依據(jù)。

圖1 銀川市區(qū)域概況

POI各類別數(shù)據(jù)反映了不同方面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，因此，選取全類別POI數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。非參數(shù)估計(jì)是概率密度估計(jì)的有效手段，最常用的是核密度估計(jì)方法，其被廣泛應(yīng)用于地理學(xué)中的商業(yè)和就業(yè)空間布局分析等方面。區(qū)3個(gè)區(qū)域等級(jí)。將上述分析結(jié)果結(jié)合遙感影像數(shù)據(jù)合并為高、中、低3類，分別代表城市核心區(qū)、城鄉(xiāng)邊緣帶與城市影像區(qū)。最后，在ArcMap中以分析結(jié)果的邊界為基礎(chǔ)，忽略遠(yuǎn)離城市核心區(qū)域離散的“城市邊緣帶”提取結(jié)果，參照影像圖，實(shí)現(xiàn)銀川市城鄉(xiāng)邊緣帶的識(shí)別，其提取結(jié)果如圖2所示。

3.1 數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理

此次研究采用的數(shù)據(jù)源包括銀川市2016年的Landsat8 OLI影像、百度地圖POI數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃圖以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料。對(duì)遙感圖像的處理包括影像的預(yù)處理、遙感影像分類和分類后處理等方面。

3.2 銀川市邊緣帶提取

建立POI概率密度的空間分布，在ArcMap中對(duì)全類別POI點(diǎn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量密度進(jìn)行估計(jì)，將分析結(jié)果通過自然斷點(diǎn)法分為9類。借鑒洛斯烏姆區(qū)域城市模式，按照POI值的大小將城市劃分為城市核心區(qū)、城鄉(xiāng)邊緣帶以及城市影響

3 銀川市城鄉(xiāng)邊緣帶識(shí)別

圖2 邊緣帶提取結(jié)果

4 結(jié)論

通過2016年銀川市的POI數(shù)據(jù)，完成對(duì)銀川市城市邊緣帶在空間上的識(shí)別，得出的結(jié)論主要有：①結(jié)合統(tǒng)計(jì)資料驗(yàn)證，通過POI數(shù)據(jù)可以很好地對(duì)城市邊緣帶進(jìn)行空間識(shí)別，截至2016年，銀川市具有2個(gè)城市核心區(qū)域，分別位于銀川市與靈武市東塔鎮(zhèn)；②位于銀川市3區(qū)的核心城區(qū)空間分布具有明顯的不連續(xù)性，表明銀川市前期的城市擴(kuò)張模式為填充式；③銀川市的城市結(jié)構(gòu)屬于雙中心“子母型”結(jié)構(gòu)，同時(shí)在寧東鎮(zhèn)有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?未來(lái)銀川市的城市結(jié)構(gòu)有“三中心”的發(fā)展趨勢(shì)；④通過此次研究中提取城鄉(xiāng)邊緣帶的方法，可以開發(fā)出實(shí)時(shí)調(diào)用百度POI數(shù)據(jù)進(jìn)行城鄉(xiāng)邊緣帶空間識(shí)別的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)城鄉(xiāng)邊緣帶的動(dòng)態(tài)識(shí)別，為智慧城市建設(shè)提供實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。