基于熵權-TOPSIS的山區鄉村地區交通通達性空間格局研究

周薇 劉芳 趙睿 農耘之

摘要：文章以廣西桂平市為例，引入熵權-TOPSIS模型，建構西部鄉村地區縣域綜合交通通達性評價指標體系，客觀分析西部山區鄉鎮綜合交通通達性。結果表明：（1）通達性各單項指標對綜合交通通達性的影響程度依次為：摩擦阻抗>居民點道路臨近度>等效路網密度>干線銜接度>鄉鎮內部可達性;（2）全域鄉村地區交通通達性呈現出明顯的整體分布不均衡及兩極分化態勢，地區差異明顯;（3）整體形成以中部為核心的東北-西南走向狹長地帶向兩側逐漸遞減的“核心-外圍”圈層格局，呈現“兩軸一核一環”的空間分布格局。

關鍵詞：交通通達性;熵權-TOPSIS;鄉村地區;空間格局

0 引言

通達性，亦稱可達性，用以表征交通網絡中各節點間相互作用機會的大小及節點間交通聯系的難易程度，與特定的經濟、社會機會要素及其所在區位的重要性相關。通達性被廣泛運用于城鄉規劃和地理學領域，是研究和評價基礎設施規劃和交通規劃有效性的重要指標。區域綜合交通通達性及其空間格局研究是近年來國內外交通及規劃學界關注的熱點之一，區域交通通達性研究正逐步向綜合性和微觀尺度發展，區域交通通達性評價方法和指標也日趨完善。在區域交通通達性的研究方面，目前的研究成果側重于對經濟發達地區的研究，而對西部山區特別是西部農村地區的研究少有涉及。

農村地區交通通達性對村莊發展和城鄉統籌具有重大意義。本文借鑒交通通達性評價的相關研究，選取西部典型的山地丘陵地帶——廣西桂平市26個縣級行政單位為研究對象，構建基于熵權-TOPSIS模型的山區鄉村地區交通通達性指標體系，對桂平市域鄉村地區公路網絡綜合通達性的空間格局進行分析研究，為西部山區的國土空間規劃、交通規劃及農村居民點選址與布局規劃提供參考性意見。

1 研究區域與數據

1.1 研究區概況

桂平位于桂東南部，境內地勢西北、東南高，中間低，地勢由西北大瑤山、東南大容山向中部平原逐漸傾斜。桂平市轄區面積為4 074 km2，下轄21個建制鎮、5個鄉和414個行政村。2018年桂平市域人口為203.4萬人，農村人口數達到168.28萬人。隨著南廣高鐵的全線通車，桂平進入高鐵時代。此外，桂來高速和貴梧高速橫貫桂平東西方向，由省道S304、S323和S212形成“兩橫一縱”的主要公路交通干線網絡，鄉鎮間主要通過省道、縣道和鄉道聯系。至2018年，桂平市域路網總里程為629.73 km，路網密度達到0.15 km/km2。

1.2 研究數據來源

本研究以桂平市域范圍內的行政村為基本研究單元，數據來源：

（1）道路數據主要通過Google Earth在線地圖提取桂平市域范圍內的高速公路、國道、省道、鄉縣、農村硬化道路等各級道路路徑，以及高速公路出入口等交通節點數據，在ArcGIS中進行數字化和數據修正。

（2）桂平市域高程DEM數據（30M）來源于Google Earth衛星遙感影像地圖數據。

（3）行政區邊界、鄉鎮及行政村節點位置、農村居民點斑塊數據均來源于桂平市國土資源局2019年全國第三次土地調查數據。

2 研究方法

2.1 評價方法

熵權法是一種客觀的指標賦權方法，通過熵值來確定指標權重，其原理是某項指標的差異度越大其所反映的信息量越大，權重相應越大。TOPSIS法又稱“逼近理想解的排序法”，是一種有限方案多目標決策分析常用的綜合評價方法。其原理是根據評價對象與最優、最劣值的距離計算相對貼近度，按貼近度大小進行優劣排序。將熵權法與TOPSIS法相結合是對TOPSIS法的改進，該方法對樣本需求量不大且結果合理，能客觀綜合地反映區域范圍內交通空間通達性。具體計算步驟如下：

2.1.1 構建原始評價矩陣

2.2 通達性評價指標體系及數據獲取

本文從區域內部通達性和外部通達性兩個方面構建綜合交通通達性評價體系。區域內部通達性選取公路網密度和鄉鎮內部可達性來表征，外部交通通達性則通過居民點公路臨近性和干線銜接度來綜合衡量。此外，西部山區地形復雜，不同地形對交通出行具有不同程度的影響，可通過地形阻隔系數來衡量。具體指標含義及其計算公式詳見表1。根據各評價指標的計算結果，通過Arc GIS自然斷點法，最終得出桂平市各鄉鎮交通通達性單項指標空間分布圖。

3 評價與分析

3.1 通達性指標權重排序與分析

構建桂平市各鄉鎮綜合交通通達性評價數據庫，對原始數據進行歸一化處理并計算出各指標的權重，具體結果見表2。

由表2可以看出，對于桂平各鄉鎮，綜合交通通達性各項評價指標的影響程度從高到低依次為：地形阻隔>居民點道路臨近度>等效路網密度>干線銜接度>鄉鎮內部可達性。其中，地形阻隔所占權重最高（>0.37），居民點道路臨近度次之，鄉鎮內部可達性所占權重最低（<0.10）。從權重值可以看出地形阻隔和居民點道路臨近度對該區域交通通達性影響大于其他因素。由此可知，在山地丘陵地帶，地形因素仍是對區域交通影響最大的因素。居民點道路臨近度反映了鄉鎮地區鄉村公路網絡與居民點分布之間的耦合程度，居民點道路臨近度越大說明該鄉鎮居民點的布局越趨向于公路集中，公路網絡覆蓋的居民點也越多，公路網絡在農村居民點間的布局也越合理。從指標權重可以看出，在農村居民點布局松散分散的西部山地丘陵地帶，公路網絡與居民點臨近性比等效路網密度對交通通達性的影響更大。單純依靠提高路網密度來提高區域交通通達性的做法并不可取，而在公路網絡密度一定的情況下，公路網絡規劃的合理性及村莊布點規劃的科學性就顯得尤其重要。鄉鎮內部可達性反映鄉鎮區域內部各村之間的通達狀況，由于村與村之間主要通過農村公路網聯系，農村路網已覆蓋各行政村，各鄉鎮內部間差距不大。